《汽车发动机电控技术》汽油机电子控制点火系统_(课件)

1、2022-3-4汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术第第 4 4 章章 汽油机电子控制点火系统汽油机电子控制点火系统 2022-3-4第第4 4章章 汽油机电子控制点火系统汽油机电子控制点火系统 了解汽车电子控制点火系统的组成与工作原理；了解汽车电子控制点火系统的组成与工作原理；掌握点火控制系统中的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传掌握点火控制系统中的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器的类型、工作原理及其检测；感器、爆燃传感器的类型、工作原理及其检测；掌握无分电器式点火系统的组成；掌握无分电器式点火系统的组成；掌握点火提前角和点火线圈初级线圈通电时间的控制原掌握点火提前角和点火线圈初级线圈

2、通电时间的控制原理；理；掌握典型点火电路的分析。掌握典型点火电路的分析。 2022-3-4 系统的组成与工作原理；重要传感器的工作原理及控制；分电器式系统的组成与工作原理；重要传感器的工作原理及控制；分电器式点火系统的组成及控制；点火提前角和点火线圈初级线圈通电时间控制点火系统的组成及控制；点火提前角和点火线圈初级线圈通电时间控制原理。原理。 电控点火系统的组成与工作原理；电控点火系统的组成与工作原理；点火系统中的重要传感器；点火系统中的重要传感器；点火系统的火花；点火系统的火花；典型点火电路分析；典型点火电路分析； 点火提前角的控制；点火提前角的控制；点火线圈初级通电时间控制；点火线圈初级通

3、电时间控制；电控点火系统的故障案例。电控点火系统的故障案例。2022-3-4曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器的检测方法；曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器的检测方法；相关电路分析。相关电路分析。讲授、课件讲授、课件1414学时学时2022-3-44.1 4.1 电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统的组成与工作原理4.1.1 4.1.1 电子控制点火系统的类型电子控制点火系统的类型有分电器式的电子控制点火系统有分电器式的电子控制点火系统 特点：由于仍然有机械装置，因此发动特点：由于仍然有机械装置，因此发动机在一些工况下仍存在缺陷，无法保证在各种工机在一些工况下仍存在缺陷

4、，无法保证在各种工况下点火提前角均处于最正确。此外，由于分电况下点火提前角均处于最正确。此外，由于分电器在工作运转过程中有磨损的情况，所以也无法器在工作运转过程中有磨损的情况，所以也无法保证点火提前角的稳定与准确性。保证点火提前角的稳定与准确性。 无分电器式的电子控制点火系统无分电器式的电子控制点火系统 特点：不存在机械磨损，因此不存在各特点：不存在机械磨损，因此不存在各间隙间跳火的能量损失及由于机械的不确定性对间隙间跳火的能量损失及由于机械的不确定性对点火的干扰；无分电器也使得发动机上的构件在点火的干扰；无分电器也使得发动机上的构件在布置上更方便与合理，方便检测与维修；外界的布置上更方便与合

5、理，方便检测与维修；外界的人为因素不能改变点火时刻，取消了在维修作业人为因素不能改变点火时刻，取消了在维修作业中的失误情况，比方在安装的时候，由于装配不中的失误情况，比方在安装的时候，由于装配不到位而使点火时刻不正确的现象等。到位而使点火时刻不正确的现象等。 2022-3-44.1.2 4.1.2 电子控制点火系统的组成电子控制点火系统的组成1-传感器 2-电子控制单元ECU3-执行器2022-3-44.1.3 4.1.3 电子控制点火系统的工作原理电子控制点火系统的工作原理2022-3-44.2 4.2 点火系统中的重要传感器点火系统中的重要传感器4.2.1 4.2.1 曲轴位置传感器与凸轮

6、轴位置传感器曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器u 磁感应式曲轴位置传感器结构 a)安装在飞轮附近的曲轮位置传感器 b)安装在曲轴前端的曲轴位置传感器1-曲轴信号轮 2-曲轴位置传感器 3-信号轮上的检测孔2022-3-4u磁感应式曲轴位置传感器工作原理 1-转速轮 2-传感器线圈 3-永久磁铁2022-3-4u霍尔式曲轴位置传感器霍尔式曲轴位置传感器 通有电流导体垂直于磁感线放入磁场中时，在导体横向侧面上就会产生一个垂直于电流方向和磁场的电压UH， UH与通过导体的电流和磁感应强度B成正比，当取消磁场时电压UH立即消失。这种现象被称为霍尔效应，UH被称为霍尔电压。 2022-3-4u霍尔式传感器

7、的根本结构与工作原理u 2022-3-4u采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器2022-3-4u霍尔曲轴位置传感器的检测 电源电压检测 输出信号检测 其它检测 2022-3-4霍尔曲轴位置传感器的检测霍尔曲轴位置传感器的检测。2022-3-42022-3-4u光电式曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器光电式曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器 日产公司光电式曲轴位置传感器 2022-3-4u电式信号发生器的作用原理2022-3-4现代索娜塔汽车用光电式曲轴位置传感器 2022-3-4索娜塔光电式曲轴位置传感器的检测 线束检查 输出信号检测 2022-3-42022-3-44.2.2 爆燃与爆燃传感器 爆

8、燃是汽油机运行过程中产生的一种最有害的故障现象，是在火花塞点燃汽缸内的可燃混合气之前的自燃。 积碳聚集过多； 发动机过热； 燃油使用不当。 2022-3-42022-3-41爆燃传感器 2ECU 3其它传感器 4点火控制器 5分电器 6火花塞2022-3-4u爆燃传感器爆燃传感器 压电式爆燃传感器 磁致伸缩式爆燃传感器 2022-3-4u爆燃传感器的检测爆燃传感器的检测 电阻检测 电压检测 示波器检测 桑塔纳2000GLi AFE与2000GSi AJR发动机爆燃传感器端子及其与ECU的连接电路。2022-3-42022-3-42022-3-44.3 4.3 无分电器式点火系统无分电器式点火系

9、统2022-3-4u无分电器式点火系统的同时点火无分电器式点火系统的同时点火 2022-3-4u无分电器式点火系统的独立点火无分电器式点火系统的独立点火 1-ECU 2-点火控制器 3-点火线圈 4-火花塞2022-3-4u双火花塞点火方式双火花塞点火方式 1曲轴位置传感器 2左侧火花塞 3右点火线圈 4点火模块 5左点火线圈2022-3-4双火花塞点火系统电流方向 同一汽缸内两火花塞的极性 2022-3-4功率晶体管导通时的电动势与高压二极管的作用 2022-3-44.4 4.4 典型点火电路分析典型点火电路分析u分电器式分电器式 ECU根据传感器输入来的各个信号，确定点火时间点火提前角，同

10、时将点火正时信号送至点火控制器，当点火正时信号变为低电平时，点火线圈初级电流被切断，次级线圈中感应出高压电，由分电器送至相应要工作的汽缸火花塞产生电火花。 2022-3-4皇冠3.0L 2JZGE发动机点火电路 2022-3-4u无分电器式无分电器式 IGdA与IGdB信号关系 IGdA与IGdB信号关系确定的各缸点火情况 2022-3-4 2022-3-4u电路元件的检测电路元件的检测 点火线圈的检测 点火器的检测 高压线检测 火花塞检测 2022-3-42022-3-44.5 4.5 点火提前角的控制点火提前角的控制u影响点火提前角的主要因素影响点火提前角的主要因素u发动机转速发动机转速u

11、发动机负荷发动机负荷u辛烷值辛烷值 u点火提前角的控制点火提前角的控制u初始点火提前角初始点火提前角u根本点火提前角根本点火提前角u修正点火提前角修正点火提前角u 2022-3-4影响点火提前角的主要因素影响点火提前角的主要因素2022-3-42022-3-42022-3-4点火提前角的控制点火提前角的控制2022-3-42022-3-4 注意发动机的修正点火提前角不是没有限制的，最大和最小点火提前角的一般范围是：最大点火提前角3545，最小点火提前角-100。2022-3-4修正点火提前角修正点火提前角 发动机冷机起动后，冷却液温度较低且汽油雾化不良，此时应增大点火提前角。在暖机过程中，随冷

12、却液温度的升高，点火提前角修正值逐渐减小。修正值的变化规律及大小随发动机暖机修正的主要控制信号如：冷却液温度信号、空气流量信号、节气门位置信号等有关。2022-3-42022-3-42022-3-42022-3-44.6 4.6 点火线圈初级线圈通电时间控制点火线圈初级线圈通电时间控制也就通常所说的闭合角控制或简称为通电时间控制。 在点火线圈的初级线圈通电时，对应曲轴所转过的角度。一般在传统点火系统中将此处的控制称为闭合角控制，而在微机控制点火系统中多以初级线圈通电时间的控制来称谓。 2022-3-44.7 4.7 电控点火系统的故障案例电控点火系统的故障案例4.7.1 4.7.1 高压无火不

13、能起动的故障高压无火不能起动的故障4.7.2 4.7.2 无法起动的点火系统的故障无法起动的点火系统的故障 2022-3-4本本 章章 小小 结结l 电子控制点火系统是当前比较先进的点火系统，能够对点火进行全过程控制，包括初级线圈的通电时间控制、最正确点火提前角控制和爆燃控制，完全满足汽油机对点火系统的根本要求，使发动机在动力性、经济性到达较高的水平同时，排放与噪声的污染也降到了相当低的水平。l 在介绍的传感器当中，曲轴位置传感器产生和凸轮轴位置传感器产生的信号是保证ECU控制电子点火系统正常工作最根本的信号。曲轴位置传感器向ECU提供发动机转速、曲轴转角信号，转速信号用于计算确定点火提前角，转角信号用于控制点火正时(点火提前角)。凸轮轴位置传感器采集凸轮轴的位置信号输入ECU，使ECU识别出1缸压缩上止点，从而进行点火时刻控制以及产生爆燃时的控制。l 电子控制点火系统中的执行器主要包括点火控制器、点火线圈、分电器及火花塞等。点火控制器是微机控制点火系统的功率输出级，它接受ECU输出的点火控制信号并进行功率放大，以便驱动点火线圈工作。2022-3-4复复 习习 思思 考考 题题 1表达电子控制点火系统的组成及各局部的作用。 2表达电子控制点火系统的工作原理。3. 表达霍尔式传感器的根本结构与工作