无分电器ECU控制点火系统测试诊断与维修PPT课件

1、学习目标： 1.了解无分电器ECU控制点火系统的特点； 2.掌握无分电器ECU控制点火系统的基本构成、工作原理及控制电路的分析方法； 3.掌握无分电器ECU控制点火系统控制电路及元件的检测方法； 4.掌握无分电器ECU控制点火系统的故障诊断与排除方法。第1页/共48页一 、组成无分电器ECU控制点火系统又称为直接点火系统（见图6-22），其特点是彻底取消了分电器，原分火头的分电功能也由ECU取代，ECU不仅要控制点火正时，还要控制点火顺序。该系统没有任何可运动的机械装置，因而机械运动与磨损方面的故障被彻底消除。该点火系统的电路及有关部件发生故障，同样会造成发动机不能运转或运转不良。第2页/共4

2、8页第3页/共48页二 、分类 无分电器ECU控制点火系统的配电方式有二极管分电、点火线圈分电两种，点火方式也有双缸同时点火、各缸独立点火两种，如图6-23所示。类型不同，系统构成及电路原理会有所不同，故障检查的方法也会有所差别。第4页/共48页第5页/共48页三 相关知识 1.各缸独立式ECU控制点火系统2.双缸同时点火式ECU控制点火系统3.点火线圈的结构第6页/共48页1.各缸独立式ECU控制点火系统 如图6-22所示，每个火花塞都单独配置一个点火线圈，其位置一般在火花塞的顶部，所产生的高压电直接送给火花塞，因而取消了高压线，避免了高压线方面的故障，而且结构紧凑，安装方便，因此，在现代汽

3、车发动机上的应用日益广泛。 基本控制电路如图6-24所示，该电路中，点火器与点火线圈制为一体。有些车型上，点火器则单独设置，依靠相关线路与各点火线圈及ECU等相连，如图6-25所示。第7页/共48页第8页/共48页第9页/共48页 各缸独立式点火系统中，ECU按点火顺序向点火器提供点火控制信号（IGT1、IGT2），点火器则按同样的顺序控制各点火线圈的工作，各点火器所产生的点火确认信号IGF统一送回ECU，以实现对点火系统工作的监测。 点火系统各元件在汽车上的布置如图6-26 所示。第10页/共48页第11页/共48页2.双缸同时点火式ECU控制点火系统（1）点火线圈配电（2）二极管配电 第1

4、2页/共48页所谓双缸同时点火是指对同时到达上止点的两个汽缸实施同时点火，其中必然有一个缸为压缩上止点，其点火为有效火，另一个缸为排气上止点，其点火为无效火（或称废火）。 该点火系统有点火线圈配电和二极管配电两种方式。第13页/共48页1、点火线圈配电 点火线圈配电双缸同时点火的工作原理如图6-27所示，各点火线圈都有两个高压线接头，分别与同时到达上止点的两个汽缸的火花塞相连，这样以来，点火线圈的数量仅为汽缸数的一半，但需要设置高压线。高压电路中一般串联有高压二极管，目的是为了防止初级电路接通时次级线圈所产生的感应电动势（10002000V）引起误点火。第14页/共48页第15页/共48页图为

5、丰田公司直列六缸发动机双缸同时点火系统，其同时点火的汽缸分别为：1缸和6缸、2缸和5缸、3缸和4缸，其控制电路如图6-29 所示，工作原理如下：第16页/共48页第17页/共48页 ECU根据各传感器信号共向点火器输出3个信号：IGT、IGDA和IGDB，其中，IGT为点火控制信号，主要用于点火正时的控制；IGDA和IGDB为汽缸判别信号，主要用于点火顺序的判断。三个信号之间的关系如图6-30所示。第18页/共48页 IGDA和IGDB信号各有两种状态，即高电平（用逻辑值1表示）和低电平（用逻辑值0表示）。当IGDA和IGDB分别为0、0时，点火器的判缸电路就用IGT 信号来控制功率三极管V2

6、的通电和断电，即控制2号点火线圈工作，次级线圈所产生的高压电动势经高压线同时送到2、5缸火花塞进行点火；同理，当IGDA和IGDB分别为1、0时，3、4缸同时点火；当IGDA和IGDB分别为0、1时，则1、6缸同时点火。 另外，ECU还接收一个来自点火器的IGF信号，该信号称为点火确认信号，是由点火器根据各点火线圈初级电流自感电动势产生的，主要用于ECU对点火系统的监测。第19页/共48页 ECU一旦连续6次或8次接受不到IGF信号，就会判定点火系统发生故障，ECU会在储存14号故障代码的同时停止喷油，以防汽油冲刷汽缸表面。此外，发动机转速表还可以通过IGF信号获取转速信号TAC。 IGF信号

7、产生的方法：ECU通过IGF信号线向点火器发送一个5V的参考电压，每点火成功一次，点火器就将该电压接搭铁一次，IGF参考电压变为0V一次。 图6-31为奥迪V6发动机无分电器点火系统，其同时点火的汽缸分别为：1缸和6缸、2缸和4缸、3缸和5缸。第20页/共48页第21页/共48页2、二极管配电 该系统所用点火线圈及基本电路如图6-32所示，其点火线圈的初级线圈有一个中心抽头，将初级线圈分为L1、L2两个部分，中心抽头通电源电路，另外两个抽头分别接点火器的功率三极管；次级线圈的两端分别有两个高压输出端，共形成四个高压输出端，通过四根高压线与四个汽缸的火花塞相连，每个高压电路中各串联一个高压二极管

8、。第22页/共48页第23页/共48页 当初级线圈L1断电时，次级线圈产生左负、右正的高压感应电动势，1、4缸的高压二极管导通，使1、4缸同时点火；当初级线圈L2断电时，次级绕组产生左正、右负高压电动势，2、3缸的高压二极管导通，使2、3缸同时点火。 该点火方式的电路控制原理如图6-33所示。第24页/共48页第25页/共48页3.点火线圈的结构 无分电器点火系统的点火线圈有多种形式：各缸独立点火式点火系统的点火线圈只有一个高压接口，并各自独立地安装在火花塞上方，此时，由于点火线圈和火花塞相连，使高压电流流过的距离缩短，因而电压损失和电磁干扰也减少，点火系统的可靠性也得到提高。某些车型上，点火

9、线圈还与点火器制成一体，形成点火器- 点火线圈组件，如图6-34所示。第26页/共48页第27页/共48页 双缸同时点火式点火系统的点火线圈有两个高压接口。各点火线圈一般组合成一体，其点火器也可与点火线圈制成一体，形成点火器点火线圈组件，并依靠高压线与各火花塞相连，如图所示。第28页/共48页点火系统故障诊断 注意事项：发动机正在运转时，不允许断开蓄电池的接线。 1、跳火试验 2、故障检测、诊断与排除（以丰田汽车、14 号故障代码为例） 3、检查各可能发生故障的元件及线路第29页/共48页 1跳火试验 单独进行各缸火花塞的跳火试验，可查明哪个汽缸不产生火花。 拆下所有喷油器的连接器，使其不能喷

10、射燃料； 拆下点火器连接器，拆下点火线圈（带点火器）和火花塞； 重新将火花塞装入点火线圈内； 连接点火器连接器，将火花塞壳体搭铁； 接通电源，起动发动机，检查火花塞是否产生火花。 如果某个汽缸的火花塞不跳火，则说明该路点火存在故障。 注意：跳火试验时，曲轴运转不得超过510s。第30页/共48页2、故障检测、诊断与排除（以丰田汽车、14 号故障代码为例）(1)读取故障代码并分析故障原因(2)确定故障区域第31页/共48页(1)读取故障代码并分析故障原因 利用发动机自诊断系统，读取故障代码（读码方法见课题9），得出故障代码为“14”；查阅维修手册，得知故障代码为“14”的含义为“ECU连续6次接

11、收不到IGF信号”；分析14号故障代码产生的原因，如图6-36所示。第32页/共48页第33页/共48页 (2)确定故障区域 可以通过跳火实验、测量IGT信号、测量IGF参考电压等多种方法进行故障区域划分。 通过跳火实验划分故障区域的方法见图。其他划分方法请结合电路控制原理自己分析。第34页/共48页 3、检查各可能发生故障的元件及线路 检查IGT信号、IGF信号及相应线路 检查IGDA、IGDB信号及相应线路。 拆下各缸喷油器连接器；拆下点火器连接器，测连接器线束侧IGDA、IGDB端子车身搭铁之间的电压，并起动发动机，应有脉冲，否则检查IGDA、IGDB 线路，线路正常，则检查曲轴位置传感

12、器及线路、ECU电源系统，一切正常，则更换ECU。第35页/共48页 检查点火器。 拆下点火器，按照电路图给点火器接上蓄电池电源电压、搭铁、各点火线圈及火花塞； 给点火器IGT端子与搭铁端子之间提供间断性4.5V电压，2、5缸火花塞应同时跳火； 给点火器IGDA端子与搭铁端子之间提供4.5V电压，给IGT端子与搭铁端子之间提供间断性4.5V电压，3、4缸火花塞应同时跳火； 给点火器IGDB端子与搭铁端子之间提供4.5V电压，给IGT端子与搭铁端子之间提供间断性4.5V电压，1、6缸火花塞应同时跳火。 如不符合上述要求，说明点火器存在故障，应更换。第36页/共48页 检查点火线圈。 测初级线圈电

13、阻， 数据符合维修手册的规定（如： 冷态0.360.55 ； 热态0.450.65），不符合要求则更换。 测初级线圈两端子车身搭铁之间的电阻，电阻值应大于10M，否则更换点火线圈。次级线圈内部有高压二极管，因而不能测量其电阻。如果初级线圈正常，但点火线圈不能工作，则更换点火线圈。 检查高压线。 用万用表检查高压线的电阻值。正常阻值应为25k，否则应该更换。 检查火花塞的绝缘性。 用万用表测量火花塞高压线接头与壳体之间的电阻，应大于10M，否则应更换火花塞。第37页/共48页点火系统检查（丰田卡罗拉1ZR-FE发动机） 1、检查点火线圈总成的供电电压 2、检查点火线圈总成IGF信号线路 3、检查

14、点火线圈总成IGT信号线路 4、检查点火线圈总成搭铁电路 5、检查点火线圈总成电源线路 6、检查ECU电源电路第38页/共48页第39页/共48页第40页/共48页（1）、检查点火线圈总成的供电电压 断开某点火线圈总成连接器，线束侧连接器各端子如图所示，接通点火开关，用万用表测端子1（+B）端子4（GND）之间电压，应为蓄电池电压，否则进入步骤（4）。第41页/共48页2、检查点火线圈总成IGF信号线路 断开ECU连接器，ECU线束测连接器如图所示。用万用表测点火线圈线束侧连接器端子2与ECU端子81之间的电阻，应小于1；测端子2或ECU端子81车身搭铁之间的电阻，应大于10k。 如不符合要求则维修或更换线束或连接器。第42页/共48页3、检查点火线圈总成IGT信号线路 用万用表测点火线圈线束侧连接器端子3与ECU端子82（或83 或84或85）之间的电阻，应小于1 ；测端子2或ECU端子82（或83或84或85）车身搭铁之间的电阻，应大于10k。 如不符合要求则维修或更换线束或连接器。第43页/共48页4、检查点火线圈总成搭铁电路 用万用表测点火线圈线束侧连接器端子4与车身