第四章点火系统

1、2022-6-26天津科技大学 谈炳发1汽车电器与电子控制技术汽车电器与电子控制技术第四章第四章 点火系统点火系统天津科技大学天津科技大学机械工程学院汽车系机械工程学院汽车系谈炳发谈炳发2022-6-26天津科技大学 谈炳发2第四章第四章 点火系统点火系统概述概述第一节第一节 传统点火系统传统点火系统第二节第二节 普通电子点火系统普通电子点火系统第三节第三节 微机控制电子点火系统微机控制电子点火系统第二节第二节 微机控制无分电器点火系统微机控制无分电器点火系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发3概述概述 1.点火系统的作用：点火系统的作用： 适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混适时地为汽

2、油发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供合气提供足够能量的电火花足够能量的电火花，使发动机能，使发动机能及时及时、迅速地燃烧作功。迅速地燃烧作功。 2.点火系统的分类：点火系统的分类： （1）传统点火系统）传统点火系统 又称机械触点式点火系又称机械触点式点火系统或蓄电池点火系统。统或蓄电池点火系统。 （2）电子点火系统）电子点火系统 利用半导体器件作为开利用半导体器件作为开关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点关来控制点火线圈一次电流的通断，从而完成点火工作。火工作。2022-6-26天津科技大学 谈炳发4点火系统的发展历程点火系统的发展历程传统触点式点火系统传统触点式点火系统半导体辅助点火系

3、统半导体辅助点火系统普通电子式点火系统普通电子式点火系统微机控制电子点火系统微机控制电子点火系统 无分电器点火系统无分电器点火系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发5第一节第一节 传统点火系统传统点火系统三、传统点火系统的构造三、传统点火系统的构造二、影响二次电压的因素二、影响二次电压的因素一、传统点火系统的组成及工作原理一、传统点火系统的组成及工作原理2022-6-26天津科技大学 谈炳发6一、传统点火系统的组成一、传统点火系统的组成及工作原理及工作原理1.组成：组成：（1）电源）电源（2）点火线圈）点火线圈（3）分电器）分电器 包括：断电器、包括：断电器、配电器、电容器、配电器、电容器

4、、点火提前机构。点火提前机构。（4）火花塞）火花塞2022-6-26天津科技大学 谈炳发7 2.工作原理工作原理 利用电磁感应原理，点火线圈将利用电磁感应原理，点火线圈将12V电压变电压变成成1520KV高电压，由分电器按一定规律送入各高电压，由分电器按一定规律送入各缸火花塞，击穿其电极间隙，点燃混合气。缸火花塞，击穿其电极间隙，点燃混合气。1)断电器触点闭合断电器触点闭合2)断电器触点打开断电器触点打开3)火花塞电极放电火花塞电极放电一、传统点火系统的组成一、传统点火系统的组成及工作原理及工作原理动画动画2022-6-26天津科技大学 谈炳发8二、影响二次电压的因素二、影响二次电压的因素2.

5、影响因素影响因素1）发动机气缸数）发动机气缸数2）火花塞积炭）火花塞积炭3）电容的影响）电容的影响4）触点间隙）触点间隙5）点火线圈温度）点火线圈温度 1.工作特性工作特性 最大二次电压随发动最大二次电压随发动机转速变化机转速变化2022-6-26天津科技大学 谈炳发9三、传统点火系统的构造三、传统点火系统的构造2.分电器分电器3.火花塞火花塞1.点火线圈点火线圈2022-6-26天津科技大学 谈炳发101.点火线圈点火线圈 点火线圈由点火线圈由一次绕组、二次绕组和铁心一次绕组、二次绕组和铁心等组成。按磁路结构型式不同，分为等组成。按磁路结构型式不同，分为开磁路开磁路式式点火线圈和点火线圈和闭

6、磁路式闭磁路式点火线圈两种。点火线圈两种。图图4-8 开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈2022-6-26天津科技大学 谈炳发111.点火线圈点火线圈（1）开磁路式）开磁路式点火线圈点火线圈图图4-8 开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈中间是用硅钢片中间是用硅钢片叠成的铁心叠成的铁心内层是二次绕组内层是二次绕组用直径用直径0.060.10mm的漆包线绕的漆包线绕1100023000匝匝外层是一次绕组外层是一次绕组用直径用直径0.51.0mm的的漆包线绕漆包线绕230370匝匝“-”接线接线柱：接柱：接断电器断电器“开关开关”接线接线柱：接起动柱：接起动机附加电阻机附加电阻短路接线柱短路接线柱“+”

7、接线柱：接线柱：接点火开关接点火开关2022-6-26天津科技大学 谈炳发121.点火线圈点火线圈（2）闭磁路式）闭磁路式点火线圈点火线圈“日日”字形字形铁心，构成铁心，构成闭合磁路闭合磁路内层是一次内层是一次绕组绕组外层是二次外层是二次绕组绕组特点比较：特点比较：开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈的磁阻大，漏磁多，的磁阻大，漏磁多，能量损失多；能量损失多；1520KV。闭磁路式点火线圈闭磁路式点火线圈的磁阻小，漏磁少，的磁阻小，漏磁少，能量损失少；可达能量损失少；可达30KV。闭磁路式点火线圈的体积小，闭磁路式点火线圈的体积小，现广泛用于电子点火系统中。现广泛用于电子点火系统中。2022-6-

8、26天津科技大学 谈炳发132.分电器分电器分电器包括：分电器包括： （1）配电器）配电器 （2）断电器）断电器 （3）电容器）电容器 （4）点火提前机构）点火提前机构 1)离心式离心式 2)真空式真空式 3)辛烷选择器辛烷选择器点火提前角点火提前角2022-6-26天津科技大学 谈炳发14点火提前角点火提前角返回返回点火提前角点火提前角2022-6-26天津科技大学 谈炳发153.火花塞火花塞 1）作用）作用 将高压电引入发动机燃烧室，将高压电引入发动机燃烧室，在电极间产生电火花点燃混合气。在电极间产生电火花点燃混合气。 4）类型）类型 热型火花塞：裙部较长，温度较高，适用于低速、热型火花塞

9、：裙部较长，温度较高，适用于低速、低压缩比、小功率发动机。热值代号低压缩比、小功率发动机。热值代号1、2、3 。 中型火花塞：热值代号中型火花塞：热值代号4、5、6 。 冷型火花塞：裙部较短，温度较低，适用于高速、冷型火花塞：裙部较短，温度较低，适用于高速、高压缩比、大功率发动机。热值代号高压缩比、大功率发动机。热值代号7、8、9、10、11 。 2）结构）结构 壳体、绝缘体、中心电极、侧电极等。壳体、绝缘体、中心电极、侧电极等。 3）热特性）热特性 火花塞工作时，绝缘体裙部的温度要火花塞工作时，绝缘体裙部的温度要保持在保持在500600，称为自净温度，不易生成积炭。，称为自净温度，不易生成积

10、炭。2022-6-26天津科技大学 谈炳发16第二节第二节 普通电子点火系统普通电子点火系统二、电感储能无触点电子点火系统二、电感储能无触点电子点火系统一、概述一、概述2022-6-26天津科技大学 谈炳发17一、概述一、概述3.电子点火系统的分类电子点火系统的分类 1.传统点火系统存在的问题传统点火系统存在的问题 2.电子点火装置的优点电子点火装置的优点2022-6-26天津科技大学 谈炳发181.传统点火系统存在的问题传统点火系统存在的问题（1）火花能量的提高受限制）火花能量的提高受限制（2）触点故障多寿命短）触点故障多寿命短（3）对火花塞积炭和污染敏感）对火花塞积炭和污染敏感2022-6

11、-26天津科技大学 谈炳发192.电子点火装置的优点电子点火装置的优点（1）无机械触点，一次电流大，二次电压达）无机械触点，一次电流大，二次电压达30KV。（2）无电磁能损耗，火花能量大，点火可靠。）无电磁能损耗，火花能量大，点火可靠。（3）火花塞积炭影响小）火花塞积炭影响小 。 间隙一般间隙一般1.11.2mm（4）点火时间准确，）点火时间准确， 发动机动力性好。发动机动力性好。（5）对无线电干扰小，）对无线电干扰小， 结构简单。结构简单。2022-6-26天津科技大学 谈炳发203.电子点火系统的分类电子点火系统的分类（1）按控制点火线圈一次电流的电子元件分类）按控制点火线圈一次电流的电子

12、元件分类 晶体管、晶闸管、集成电路点火装置晶体管、晶闸管、集成电路点火装置（2） 按点火装置有无触点分类：按点火装置有无触点分类： 触点式电子点火装置（半导体或晶体管辅助）触点式电子点火装置（半导体或晶体管辅助） 无触点电子点火装置（全晶体管点火装置）无触点电子点火装置（全晶体管点火装置）（3）按点火能量储存方式分类：）按点火能量储存方式分类： 电感储能式电感储能式-储能元件：点火线圈（广泛使用）储能元件：点火线圈（广泛使用） 电容放电式电容放电式-储能元件：专用电容器储能元件：专用电容器（4）按点火提前角的控制方式分类：）按点火提前角的控制方式分类： 普通电子点火系统，微机控制点火系统普通电

13、子点火系统，微机控制点火系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发21二、电感储能无触点电子点火系统二、电感储能无触点电子点火系统4.光电式电子点火系统光电式电子点火系统2. 磁感应式电子点火系统磁感应式电子点火系统3. 霍尔效应式电子点火系统霍尔效应式电子点火系统1.无触点电子点火系统的主要组成无触点电子点火系统的主要组成2022-6-26天津科技大学 谈炳发221.无触点电子点火系统的主要组成无触点电子点火系统的主要组成点火信号发点火信号发生器有三种生器有三种类型：类型：磁感应式、磁感应式、霍尔效应式、霍尔效应式、光电式光电式2022-6-26天津科技大学 谈炳发232.磁感应式电子点火系

14、统磁感应式电子点火系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发243.霍尔效应式电子点火系统霍尔效应式电子点火系统(1)组成组成继续继续2022-6-26天津科技大学 谈炳发253.霍尔效应式电子点火系统霍尔效应式电子点火系统 叶片在空气隙里，磁场旁路，叶片在空气隙里，磁场旁路，UH=0，输出高电位，输出高电位UG。 叶片不在空气隙里，磁场通，叶片不在空气隙里，磁场通，UH0，输出低电位，输出低电位UG。图图4-23 霍尔效应原理霍尔效应原理(2)原理原理2022-6-26天津科技大学 谈炳发264.光电式电子点火系统光电式电子点火系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发27第三节第三节 微机

15、控制电子点火系统微机控制电子点火系统 微机控制微机控制有分电器有分电器电子点火系统电子点火系统 称微机控制电子点火系统，又称称微机控制电子点火系统，又称非直非直接点火系统接点火系统。2022-6-26天津科技大学 谈炳发28一、微机控制点火系统的组成一、微机控制点火系统的组成 主要由与点火有关的各种主要由与点火有关的各种传感器、传感器、ECU、点火器、点火线圈、配电器、火花塞点火器、点火线圈、配电器、火花塞等。等。2022-6-26天津科技大学 谈炳发291.传感器传感器（1）曲轴位置传感器）曲轴位置传感器 曲轴转角和曲轴位置传感器的曲轴转角和曲轴位置传感器的合称合称。 曲轴每转过一定角度发出

16、一个脉冲信号，曲轴每转过一定角度发出一个脉冲信号，ECU检测脉冲个数检测脉冲个数，判断，判断曲轴转过的角度曲轴转过的角度，同时计算，同时计算发动机转速发动机转速。 将曲轴在某一特殊位置的脉冲信号作为基准信将曲轴在某一特殊位置的脉冲信号作为基准信号，以此判断曲轴在任一时刻所处的位置。号，以此判断曲轴在任一时刻所处的位置。 发动机曲轴位置传感器有磁脉冲式、光电式、发动机曲轴位置传感器有磁脉冲式、光电式、霍尔效应式三大类。霍尔效应式三大类。2022-6-26天津科技大学 谈炳发30 （2）进气管负压传感器）进气管负压传感器 检测节气门后进气检测节气门后进气管的负压（真空度），作为发动机的负荷信号管的

17、负压（真空度），作为发动机的负荷信号输入输入ECU，确定基本点火提前角确定基本点火提前角。 （3）空气流量计）空气流量计 空气流量作为负荷信号计空气流量作为负荷信号计算算基本点火提前角基本点火提前角。 （4）进气温度传感器）进气温度传感器 对基本点火提前角进对基本点火提前角进行行修正修正。 （5）冷却液温度传感器）冷却液温度传感器 对基本点火提前角对基本点火提前角进行进行修正修正，并且控制，并且控制起动和暖机起动和暖机期间的点火提期间的点火提前角。前角。 2022-6-26天津科技大学 谈炳发31（6）节气门位置传感器）节气门位置传感器 修正修正 判断发动机工况：判断发动机工况：怠速、中等负荷

18、、大负荷怠速、中等负荷、大负荷，修，修正点火提前角。正点火提前角。（7）爆燃传感器）爆燃传感器 修正修正 检测爆燃，对点火提前角进行闭环控制。检测爆燃，对点火提前角进行闭环控制。（8）开关信号）开关信号 修正修正 起动开关信号：起动开关信号：起动修正起动修正 空调开关信号：空调开关信号：怠速使用空调怠速使用空调时修正时修正 空挡开关信号：自动变速器空挡判断空挡开关信号：自动变速器空挡判断空挡停车、空挡停车、行驶行驶，进行修正，进行修正2022-6-26天津科技大学 谈炳发322.电子控制单元电子控制单元 在在ECU的的ROM中存放着各种工况的点中存放着各种工况的点火提前角数据。火提前角数据。

19、发动机工作时，发动机工作时，ECU根据发动机根据发动机曲轴曲轴位置位置及发动机及发动机负荷和转速负荷和转速从从ROM中查出对应中查出对应的基本点火提前角，用其它信号进行修正，的基本点火提前角，用其它信号进行修正，计算出最佳点火提前角，适时向点火器发出计算出最佳点火提前角，适时向点火器发出点火指令。点火指令。2022-6-26天津科技大学 谈炳发333.点火器点火器 点火器又称点火器又称点火电子组件点火电子组件，是执行器是执行器。 作用：作用： 接受接受ECU的点火指令，使内部的大功的点火指令，使内部的大功率晶体管导通或截止，控制点火线圈一次率晶体管导通或截止，控制点火线圈一次电流的通断。电流的

20、通断。2022-6-26天津科技大学 谈炳发34二、微机控制点火系统二、微机控制点火系统 点火提前角的控制方式点火提前角的控制方式 1.开环控制开环控制 不能因某些不能因某些不确定因素不确定因素及时调整点火提前及时调整点火提前角。角。 2 .闭环控制闭环控制 控制点火提前角使发动机工作在爆燃的边控制点火提前角使发动机工作在爆燃的边缘，获得最佳的动力性、经济性。缘，获得最佳的动力性、经济性。 发动机在接近爆燃极限工作时，排气中的发动机在接近爆燃极限工作时，排气中的NOX含量较高，因此，一般在含量较高，因此，一般在大负荷、中低大负荷、中低转速转速时采用时采用闭环控制闭环控制，而在，而在部分负荷和高

21、转部分负荷和高转速速时采用时采用开环控制开环控制。2022-6-26天津科技大学 谈炳发35三、微机控制点火系统的控制内容三、微机控制点火系统的控制内容1.点火提前角的确定点火提前角的确定（1）起动时点火提前角）起动时点火提前角 一般固定在某一个初始点火提前角，有的系统一般固定在某一个初始点火提前角，有的系统考虑冷却液温度的影响：考虑冷却液温度的影响： 如日产汽车的如日产汽车的TCCS系统，系统，0以上时固定在上以上时固定在上止点前止点前16， 0以下时根据温度适当增大提以下时根据温度适当增大提前角。前角。 点火提前角的主要控制信号是：点火提前角的主要控制信号是：发动机转速、发动机转速、起动开

22、关、冷却液温度。起动开关、冷却液温度。2022-6-26天津科技大学 谈炳发36（2）起动后点火提前角）起动后点火提前角 发动机起动后，当转速超过一定值时，自动转换为由发动机起动后，当转速超过一定值时，自动转换为由ECU的的点火正时信号控制。点火正时信号控制。 实际点火提前角实际点火提前角=初始初始+基本基本+修正修正基本点火提前角：基本点火提前角： 怠速触点闭合怠速触点闭合怠速工况怠速工况转速转速+空调开关信号空调开关信号 图图 怠速触点断开怠速触点断开正常工况正常工况转速转速+负荷（空气量）信号负荷（空气量）信号点火提前角修正值：暖机修正点火提前角修正值：暖机修正 温度低，增大提前角温度低

23、，增大提前角 图图 怠速稳定性修正怠速稳定性修正 低增高减低增高减 图图 过热修正过热修正 图图 空燃比反馈修正空燃比反馈修正 变稀增大变稀增大 2022-6-26天津科技大学 谈炳发372.通电时间（闭合角）控制通电时间（闭合角）控制一次断电电流与一次电路的通电时间有关。一次断电电流与一次电路的通电时间有关。通电时间过长，点火线圈发热，耗电。通电时间过长，点火线圈发热，耗电。修正曲线存修正曲线存储在储在ECU中中2022-6-26天津科技大学 谈炳发382022-6-26天津科技大学 谈炳发392022-6-26天津科技大学 谈炳发402022-6-26天津科技大学 谈炳发41正常工况正常工

24、况：温度过高时温度过高时提前角减小提前角减小怠速工况怠速工况：温度过高时温度过高时提前角增大提前角增大2022-6-26天津科技大学 谈炳发42四、微机控制点火系统实例四、微机控制点火系统实例1.日产汽车微机控制点火系统日产汽车微机控制点火系统 发动机集中电子控制系统发动机集中电子控制系统 (Electronic Concentrated Engine control system 简称简称ECCS)功能功能: 燃油喷射控制燃油喷射控制 点火控制点火控制 怠速控制怠速控制 排气再循环控制排气再循环控制 自诊断系统自诊断系统2022-6-26天津科技大学 谈炳发43（1）曲轴位置传感器）曲轴位置

25、传感器 发动机控制系统中最主要的传感器，是控发动机控制系统中最主要的传感器，是控制制点火系统点火系统不可缺少的不可缺少的信号源信号源。 （上止点、曲轴转角、转速）（上止点、曲轴转角、转速） 两种类型两种类型： 转盘型转盘型 安装在曲轴前端、凸轮轴前端或飞轮壳上安装在曲轴前端、凸轮轴前端或飞轮壳上 分电器内置型分电器内置型 安装在分电器内安装在分电器内2022-6-26天津科技大学 谈炳发44转盘型磁电式曲轴位置传感器转盘型磁电式曲轴位置传感器 安装在曲轴前端带轮的后面安装在曲轴前端带轮的后面,由信号盘和信号发生器组成。由信号盘和信号发生器组成。信号盘圆周上每信号盘圆周上每隔隔4有一个齿，有一个

26、齿，共有共有90个齿个齿信号盘的侧面信号盘的侧面每隔每隔120设设置一个凸缘，置一个凸缘，共共3 个。个。信号发生器信号发生器上有三个磁上有三个磁头：头：2号磁头号磁头对凸缘，对凸缘，1、2号磁头对着号磁头对着圆周齿。圆周齿。2022-6-26天津科技大学 谈炳发45曲轴曲轴1转角信号转角信号1、3号磁头都是每号磁头都是每隔隔4产生一个脉冲信产生一个脉冲信号，由于两个磁头号，由于两个磁头间隔间隔3安装，两信安装，两信号合成后得号合成后得1转角转角信号。信号。2022-6-26天津科技大学 谈炳发46曲轴位置信号曲轴位置信号 发动机每转一圈，磁头发动机每转一圈，磁头2产生产生3个个120脉冲信号

27、，确脉冲信号，确定曲轴位置。定曲轴位置。信号盘凸缘与磁信号盘凸缘与磁头头2在上止点前在上止点前70相遇，即在相遇，即在各缸各缸活塞行至上活塞行至上止点前止点前70时，时，磁头磁头2产生产生120信号。信号。2022-6-26天津科技大学 谈炳发47分电器内置型光电式曲轴位置传感器分电器内置型光电式曲轴位置传感器信号盘装在信号盘装在分电器轴上分电器轴上信号盘外围有信号盘外围有360个光缝，用于产生个光缝，用于产生1信号。信号。另有另有6个光孔，间隔个光孔，间隔60，用于产生，用于产生120信号。分电器信号。分电器转一圈产生转一圈产生6个脉冲个脉冲信号，分别表示信号，分别表示6个个缸活塞的行程位置

28、。缸活塞的行程位置。在上止点前在上止点前70 6个光孔中有一个较宽，个光孔中有一个较宽，确定一缸的确定一缸的120信号。信号。2022-6-26天津科技大学 谈炳发48（2）点火控制原理）点火控制原理 日产日产ECCS点火控制系统，具有点火提前角和闭合角控制点火控制系统，具有点火提前角和闭合角控制功能。功能。 点火提前角点火提前角：例如：例如ECU根据输入信息确定点火提前角是根据输入信息确定点火提前角是30：ECU在上止点前在上止点前70时输入时输入120信号后开始计数，信号后开始计数，所以实际是以上止点前所以实际是以上止点前66为基准，曲轴转过为基准，曲轴转过36后是后是上止点前上止点前30

29、。借助。借助1信号，在第信号，在第37个个1信号输入时，信号输入时，ECU向点火器发出点火信号。向点火器发出点火信号。 闭合角闭合角（通电时间）：导通时间存储在（通电时间）：导通时间存储在ECU内，一般不变。内，一般不变。但随转速和电源电压变化时作适当调整。但随转速和电源电压变化时作适当调整。2022-6-26天津科技大学 谈炳发49点火提前角的控制方法点火提前角的控制方法1.平常运行状态：平常运行状态：基本点火提前角基本点火提前角+冷却修正冷却修正2022-6-26天津科技大学 谈炳发50 2.怠速和减速时怠速和减速时 根据发动机转速、冷却温度、车速等信息确定。根据发动机转速、冷却温度、车速

30、等信息确定。 冷却温度在冷却温度在50以下，车速以下，车速8km/h以下，发动机转以下，发动机转速速1200r/min以上时，点火提前角以上时，点火提前角基本保持在上止点前基本保持在上止点前10。 推迟点火，为了推迟点火，为了加速发动机和转化器加速发动机和转化器达到正常工作温度。达到正常工作温度。2022-6-26天津科技大学 谈炳发51 起动时点火提前角起动时点火提前角 为了提高起动性能，当冷却液温度在为了提高起动性能，当冷却液温度在0以上以上起动时，起动时，设定在上止点前设定在上止点前16。当冷却液温度。当冷却液温度在在0以下起动时，根据冷却液温度适当增加以下起动时，根据冷却液温度适当增加

31、点火提前角。点火提前角。 当发动机当发动机转速极低转速极低，如低于，如低于100r/min时，在活时，在活塞上行到塞上行到接近上止点时点火接近上止点时点火。点火提前角要根。点火提前角要根据转速推迟。据转速推迟。2022-6-26天津科技大学 谈炳发522. 丰田车微机控制点火系统丰田车微机控制点火系统 丰田车发动机微机控制系统，简称丰田车发动机微机控制系统，简称TCCS(Toyota Computer controlled system)系统。系统。 控制功能：燃油喷射、点火时刻、怠速、自动变速器、自控制功能：燃油喷射、点火时刻、怠速、自动变速器、自诊断。诊断。微机控制点微机控制点火系统火系统

32、（ESA） ：是是非直接点非直接点火系统，保火系统，保留了分电器留了分电器中的配电器中的配电器2022-6-26天津科技大学 谈炳发53（1）曲轴转角与曲轴位置传感器）曲轴转角与曲轴位置传感器 安装在分电器内，简称曲轴转角传感器。安装在分电器内，简称曲轴转角传感器。 TCCS系统的曲轴传感器采用磁电式（磁脉冲式），由上系统的曲轴传感器采用磁电式（磁脉冲式），由上下两部分组成。下两部分组成。上部是上部是G信号信号发生器发生器下部是下部是Ne信信号发生器号发生器2022-6-26天津科技大学 谈炳发541）Ne信号 Ne信号是信号是曲轴转角和发动机转速曲轴转角和发动机转速信号信号 Ne信号装置主要

33、由信号装置主要由信号转子信号转子和和传感器传感器组成。组成。信号转子固定在信号转子固定在分电器轴上，有分电器轴上，有24个齿。个齿。ECU将将30转角均分转角均分30等分，使转等分，使转角的步长成角的步长成为为1信号。信号。信号转子转一圈，传感器中产生信号转子转一圈，传感器中产生24个交变个交变Ne信号信号。每产生。每产生一个信号相一个信号相当于曲轴转过当于曲轴转过30。ECU以两个以两个Ne信号的信号的脉冲经过的时间，计脉冲经过的时间，计算算发动机转速发动机转速。2022-6-26天津科技大学 谈炳发552）G信号信号 测试曲轴位置的基准信号，用来测试曲轴位置的基准信号，用来判别气缸判别气缸

34、及检测及检测活塞上止活塞上止点点位置。位置。 G信号转子由带有信号转子由带有一个凸缘的信号转子一个凸缘的信号转子及相对应的及相对应的G1、G2两个传感线圈两个传感线圈组成。组成。分电器轴转一圈，分电器轴转一圈，G1或或G2分别出现一次。分别出现一次。G1与与G2相相差差180，转子凸缘转子凸缘经过时分经过时分别产生别产生G1、G2信号信号G1信号信号是第六是第六缸上止缸上止点位置点位置G2信号信号是第一是第一缸上止缸上止点位置点位置2022-6-26天津科技大学 谈炳发56（2）电子控制单元）电子控制单元E 在在ROM中存储有点火控制程序和点火提前角的数据。中存储有点火控制程序和点火提前角的数

35、据。 根据输入的根据输入的G1、G2和和e信号，向点火器发出控信号，向点火器发出控制信号制信号IGt。ECU发出的发出的IGt信号信号为低电位时，大功为低电位时，大功率管截止，点火。率管截止，点火。发动机起发动机起动时，点动时，点火时刻是火时刻是一个固定一个固定的初始提的初始提前角前角10。2022-6-26天津科技大学 谈炳发57（3）点火器）点火器 ESA系统的点火器系统的点火器接受接受ECU的的IGt信号信号，使大功率晶体管，使大功率晶体管适时截止适时截止，使点火线圈产生高压，使点火线圈产生高压(2035kV)。 其它功能其它功能：闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速检出、：闭合角控制、

36、恒流控制、点火监视、加速检出、锁止保护、过压保护等。锁止保护、过压保护等。2022-6-26天津科技大学 谈炳发58（4）点火时刻（提前角）控制）点火时刻（提前角）控制 TCCS系统点火时刻的确定一般有系统点火时刻的确定一般有三个部分三个部分： 实际点火提前角实际点火提前角= 初始初始点火提前角点火提前角 +基本基本点火提前角点火提前角 +修正修正点火提前角点火提前角当计算出的实际点火提前角当计算出的实际点火提前角超出允许超出允许的最大或最小的最大或最小值时，值时，ECU以允许的以允许的最大或最小值进行调整。最大或最小值进行调整。2022-6-26天津科技大学 谈炳发591)1)初始点火提前角

37、初始点火提前角 初始初始点火提前角，也称点火提前角，也称固定固定点火提前角。点火提前角。 对于丰田对于丰田IG-GEU发动机，其值为上止点前发动机，其值为上止点前10。下列情况实际点火提前角为固定点火提前。下列情况实际点火提前角为固定点火提前角。角。 发动机起动时。发动机起动时。 发动机转速在发动机转速在400r/min。 检查点火初始角时，有三个条件：检查点火初始角时，有三个条件： T端头（诊断口）短路、怠速触点闭合、车速端头（诊断口）短路、怠速触点闭合、车速在在2km/h以下。以下。 ECU的后备系统工作时。的后备系统工作时。2022-6-26天津科技大学 谈炳发602）基本点火提前角）基

38、本点火提前角 基本点火提前角数据储存在基本点火提前角数据储存在ECU的的ROM中，分中，分怠速时怠速时的的和和平常行驶平常行驶时的两种。时的两种。 怠速且空调怠速且空调OFF时：时：4，实际提前角，实际提前角14 怠速且空调怠速且空调ON时：时：8 ，实际提前角，实际提前角18 平常行驶平常行驶提前角提前角 根据发动机根据发动机转速和转速和 负荷从负荷从ROM中提中提 取对应值。如图。取对应值。如图。2022-6-26天津科技大学 谈炳发613）修正点火提前角）修正点火提前角 在初始在初始+基本提前角的基础上，根据发动机工作相关因素基本提前角的基础上，根据发动机工作相关因素进行修正，适当增大或

39、减小。进行修正，适当增大或减小。 暖机修正暖机修正是指发动机怠速时，由于冷却液温度变化对点火是指发动机怠速时，由于冷却液温度变化对点火提前角的修正。提前角的修正。温度低增大，温度高减小温度低增大，温度高减小。 怠速稳定性修正怠速稳定性修正是指为是指为了了保持怠速稳定运转保持怠速稳定运转而对而对点火提前角进行的修正。点火提前角进行的修正。2022-6-26天津科技大学 谈炳发62第四节第四节 微机控制无分电器点火系统微机控制无分电器点火系统 微机控制微机控制无分电器无分电器电子点火系统电子点火系统 称无分电器点火系统称无分电器点火系统 (DLI:Distributor-Less Ignition

40、) 完全取消了传统的分电器，点火线圈上的高完全取消了传统的分电器，点火线圈上的高压线直接与火花塞相连。由点火线圈产生的压线直接与火花塞相连。由点火线圈产生的高电压，直接送到火花塞。高电压，直接送到火花塞。 又称又称直接点火系统直接点火系统。2022-6-26天津科技大学 谈炳发63 无分电器点火系统目前常采用以下两种无分电器点火系统目前常采用以下两种点火方式：点火方式：（1）同时点火同时点火方式方式 两个气缸合用一个点火两个气缸合用一个点火线圈，一个点火线圈有两个高压输出端，线圈，一个点火线圈有两个高压输出端，负责对两个火花塞点火。其中负责对两个火花塞点火。其中一个气缸在一个气缸在排气行程末期

41、，另一缸在压缩行程末期排气行程末期，另一缸在压缩行程末期,两两缸的工作相位相差缸的工作相位相差360曲轴转角。曲轴转角。（2）单独点火单独点火方式方式 每个气缸的火花塞上配每个气缸的火花塞上配用一个点火线圈，单独对本缸进行点火。用一个点火线圈，单独对本缸进行点火。2022-6-26天津科技大学 谈炳发641.无分电器同时点火方式无分电器同时点火方式 以丰田皇冠汽车所采用的无分电器电子点火系统以丰田皇冠汽车所采用的无分电器电子点火系统为例进行分析。为例进行分析。点火提前角点火提前角的确定和控的确定和控制方法与有制方法与有分电器点火分电器点火系统相同，系统相同，只是增加了只是增加了判缸信号判缸信号

42、IGdB和和IGdA2022-6-26天津科技大学 谈炳发65(1)曲轴位置传感器曲轴位置传感器由由G1、G2及及Ne等三个线圈等三个线圈组成组成。功能功能是判别气缸、检测曲轴转角、是判别气缸、检测曲轴转角、决定点火时期的原始设定位置。决定点火时期的原始设定位置。 G1、G2信号用信号用来判别第六缸和第来判别第六缸和第一缸处于压缩上止一缸处于压缩上止点前的位置。点前的位置。 Ne信号作为第信号作为第六缸或第一缸点火六缸或第一缸点火正时的基准信号，正时的基准信号，并控制点火时刻。并控制点火时刻。2022-6-26天津科技大学 谈炳发66(2)ECU的信号的信号 接收传感器的接收传感器的G1、G2和和Ne信号，向点火器输出信号，向点火器输出IGt、IGdA、IGdB三个信号。三个信号。IGdA、IGdB是给是给点火器的判缸信点火器的判缸信号，确定各缸的号，确定各缸的点火顺序。点火顺序。IGt是给点火器的是给点火器的点火正时信号。点火正时信号。曲轴每转过曲轴每转过120点火一次。点火一次。2022-6-26天津科技大学 谈炳发67(3)点火器点火器 接收接收ECU的的IGt、IGdA、IGdB信号，依次驱动各个信号，依次驱动各个点火线圈工作。点火线圈工作。根据根据IGdA、IGdB的信号的信号状态，确定当前点火线状态，确定当前点火