汽车电器第4章点火系统

第四章点火系统第一节传统点火系统

第二节普通电子点火系统

第三节微机控制电子点火系统第四节微机控制无分电器点火系统第五节点火系统的使用与检测第四章点火系统点火系统的作用是适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气，提供足够能量的电火花，使发动机能及时、迅速地燃烧做功。点火系的要求能产生足以击穿火花塞间隙的高电压；火花应具有足够的能量；点火时刻应适应发动机的工况变化。第四章点火系统点火系统的分类：传统点火系利用机械开关（即触点的闭合和打开）来控制点火线圈初级电流的通断，完成点火工作的。电子点火系利用半导体器件（如晶体三极管、晶闸管等）作为开关来控制点火线圈初级电流的通断，完成点火工作。微机控制点火系统

随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的要求越来越高，传统点火系已无法适应现代发动机的点火要求，目前已逐渐被微机控制点火系统所取代。第一节传统点火系统组成(1)电源电源及点火开关，电源为蓄电池和发电机，标称电压多为12～14V，其作用是供给点火系统所需的电能。1.1、传统点火系统的组成及工作原理(2)点火线圈点火线圈的功用是将12V的低压电转变为15～20kV的高压电。(3)分电器分电器主要包括断电器、配电器、电容器和点火提前机构等部分。(4)火花塞火花塞的作用是将高压电引入气缸燃烧室，产生电火花来点燃混合气。图4-1传统点火系统的组成

1.点火开关2.起动开关3.蓄电池4.起动机5.高压导线6.阻尼电阻7.火花塞8.断电器9.电容器10.点火线圈11.附加电阻12.配电器第一节传统点火系统2.工作原理点火过程可分为以下三个阶段：一、初级电路触点闭合，初级电流增长；二、初级电路触点打开，次级绕组产生高压的过程；三、火花塞电极间的火花放电。1.1、传统点火系统的组成及工作原理点火系统的一次电路包括蓄电池、点火开关、附加电阻、点火线圈一次绕组、断电器触点和电容器。触点闭合后，一次电流按指数规律增长，其回路电压方程为：当闭合时间为tP，i1增长到IP时，触点被凸轮顶开。初级绕组储存的磁场能量为：第一节传统点火系统初级电路触点闭合，初级电流增长1.1、传统点火系统的组成及工作原理第一节传统点火系统触点打开，次级绕组产生高压的过程1.1、传统点火系统的组成及工作原理在次级绕组中，高压导线和发动机机体之间，次级绕组匝与匝之间，火花塞中心电极与侧电极之间均有一定的电容，称为分布电容，用C2表示。触点打开后，在初级绕组产生200～300V的自感电势U1，次级绕组产生高达15～20kV的互感电势U2。初级电路由L1、R、C1组成振荡回路，产生衰减振荡。次级绕组L2与电容C2也形成次级衰减的振荡回路。第一节传统点火系统1.1、传统点火系统的组成及工作原理C1中储存的能量：C2中储存的能量：忽略电路中电阻的热损耗，能量平衡式为：假设W1和W2具有完全的磁路联系，即无磁损失，其耦合系数等于1，则：

式中N1、N2为一次和二次绕组的匝数。代入能量平衡式，可得：由上式可知，当点火线圈结构一定时，二次电压的最大值与一次断电电流iP成正比，并随

C1、C2的增大而减小。另外，二次电压上升的时间对火花塞的工作能力影响极大，电压上升的时间越短则损失越小，用于点火的能量就越多。触点打开，次级绕组产生高压的过程第一节传统点火系统火花塞电极间的火花放电过程1.1、传统点火系统的组成及工作原理通常火花塞的击穿电压Uj

总低于U2max，在这种情况下，当次级电压U2达到Uj时，就使火花间隙击穿而形成火花，火花放电一般由电容放电和电感放电两部分组成。电容放电是指火花塞间隙被击穿时，储存在C2中的电场能迅速释放的过程，其特点是放电时间极短，为1μs左右，但放电电流很大，可达几十安培。电感放电是指经电容放电消耗剩余下的线圈磁场能，沿着电离的火花间隙缓慢放电，又称火花尾，其的特点是放电时间持续较长达几毫秒，但放电电流较小，约几十毫安，放电电压较低，约600V。电感放电持续的时间越长，点火性能越好。电容放电时，伴随有迅速消失的高频振荡，频率约为106~107Hz，它是产生无线电干扰的主要因素，必须加以抑制。第一节传统点火系统传统点火系统的工作特性1.2、影响二次电压的因素传统点火系统发出的最大电压随发动机（或分电器）转速而变化关系称为传统点火系统的工作特性。发动机转速升高时，角速度增大，触点闭合时断电器凸轮转过的角度不变，故闭合时间减少。发动机转速较低时，触点断开过程所需的时间较长，即初级回路中电流的变化率降低，从而造成线圈中磁通的变化率降低。第一节传统点火系统影响二次电压的其他因素1.2、影响二次电压的因素发动机的气缸数；火花塞积炭；火花塞的积炭层是具有一定电阻的导体，因此相当于在火花塞电极间并联了一个分路电阻，会在二次电路内会产生泄漏电流，消耗部分电磁能，从而使U2max降低。点火线圈的温度使用中，当点火线圈过热时，由于一次绕组的电阻增大，使一次断电电流减小，也会使二次电压降低。图4-7缸数不同时U2max与发动机转速的关系二次电压的因素还有很多，如电容器的容值、断电器触点间隙等。第一节传统点火系统闭磁路式点火线圈闭磁路式点火线圈的结构如图4-10a所示。1.3、传统点火系统的构造1、点火线圈点火线圈是将电源的低压电转变为高压电的基本元件，由一次绕组、二次绕组和铁心等组成。按磁路的结构形式不同，可分为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。图4-10a开磁路式点火线圈的磁路

1.铁心磁力线2.低压接线柱3.高压接线柱4.一次绕组5.二次绕组开磁路式点火线圈

如图4-8、图4-9所示，点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁心，在铁心外面套上绝缘的纸板套管，套管上绕二次绕组，用直径为0.06～0.10mm的漆包线绕11000～23000匝。图4-9开磁路式点火线圈的磁路

1.磁力线2.铁心3.一次绕组

4.二次绕组5.导磁钢片第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造1.“-”接线柱2.外壳3.导磁钢套4.二次绕组5.一次绕组6.铁心7.绝缘座8.附加电阻9.“+”接线柱10.接起动机的接线柱11.高压线接头12.胶木盖13.弹簧14.橡胶罩15.高压阻尼线16.橡胶密封圈17.螺钉18.附加电阻盖19.附加电阻瓷质绝缘体20.附加电阻固定架21.绝缘纸22.封料图4-8开磁路式点火线圈

a)电路原理b)结构示意图第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造2、分电器分电器由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。断电器

功用是周期地接通和切断点火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电。断电器是由一对钨质的触点和断电器凸轮组成的。配电器用来将点火线圈中产生的高压电，按发动机的工作次序轮流分配到各气缸的火花塞。

电容器安装在分电器的壳体上，与断电器触点并联。第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造点火提前机构

分电器上装有随发动机转速和负荷的变化而自动改变点火提前角的离心式点火提前机构和真空式点火提前机构。离心式点火提前机构离心式点火提前调节装置是在发动机转速变化时，自动改变断电器凸轮与分电器轴之间的相位关系，从而改变点火提前角的。重块拨板重块拨板销钉销钉第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造真空式点火提前机构真空式点火提前调节装置是在发动机负荷(即节气门开度)发生变化时，自动改变断电器触点与凸轮之间的相位关系，从而改变点火提前角的。图4-14真空式点火提前机构工作原理图

a)节气门开度小b)节气门开度大

1.分电器壳体2.活动底板3.触点副4.拉杆5.膜片6.弹簧7.真空连接管8.节气门9.凸轮辛烷选择器

为了适应不同汽油的不同抗爆性能，在换用不同品质的汽油时，应适当调整点火时刻，为此在分电器上常装有辛烷选择器。第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造真空式点火提前机构

第一节传统点火系统1.3、传统点火系统的构造3、火花塞将点火线圈产生的高压电引入气缸内，使电极间产生电火花点燃混合气。工作要求主要有：必须有足够的机械强度；耐高温，能承受温度剧变；耐腐蚀；有足够的绝缘强度；有合适的电极间隙。火花塞结构火花塞的热特性火花塞发火部位的热量向发动机冷却系统散发的性能，主要取决于下部绝缘体（裙部）的长度，此处的温度应保持在500～700°C的自净温度。热型：裙部较长，吸热多，散热难，温度高。适用于功率转速和压缩比较低的发动机冷型：裙部较短，吸热少，散热易，温度低。适用于大功率高压缩比高转速的发动机第二节普通电子点火系统传统点火系统存在的问题火花能量的提高受到限制现代汽车发动机以其高转速、高压缩比及燃用稀混合气为特点，对点火能量的要求越来越高。触点故障多、寿命短传统点火系统中，一次电流的通断由断电器触点控制。对火花塞积炭和污染敏感传统点火系统中二次电压上升速率低(一般需120μs)，故对火花塞积炭和污染很敏感。2.1、概述电子点火装置的优点因为无机械触点或一次电流不经过触点，所以不存在触点氧化、烧蚀、变形、磨损等问题。电磁能量得到充分利用，一次断电电流值得到增大，二次电压得到提高，高电压形成迅速，火花能量大，有效地改善和保证点火性能。减小了火花塞积炭的影响。点火时间精确，混合气能得到完全燃烧，可以在稀混合气工况下照常点火，从而保证了发动机在降低油耗的基础上，减少废气污染，获得最好的动力性。对无线电干扰小，结构简单，重量轻，体积小，保养维修简便。第二节普通电子点火系统电子点火系统的种类按点火装置有无触点分类触点式电子点火装置，又称半导体管或晶体管辅助点火装置。无触点电子点火装置，又称全晶体管点火装置。按点火能量的储存方式分类电感储能式电子点火装置。电容储能式电子点火装置。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。2.1、概述第二节普通电子点火系统2.2、电容放电式电子点火系统(CDI)组成与基本原理图4-16电容放电式点火系统

1.直流升压器2.晶闸管3.分电器4.火花塞5.触发器6.点火线圈7.储能电容器8.振荡器来控制晶闸管2导通和关断的触发信号，由和发动机曲轴同步传感器产生触点闭合时，相当于传统点火系统的一次电路导通，触发器发出指令信号，使可控硅关断，直流升压器输出的300~500直流高压电向储能电容充电，电容储能；触点打开时，相当于传统点火系统的一次电路断开，触发器也发出指令信号，使可控硅导通于是储能电容器向点火线圈的一次绕组放电，在二次绕组中感应出约20~30KV的高压电动势，使火花塞跳火，完成点火工作。第二节普通电子点火系统2.2、电容放电式电子点火系统(CDI)储能式电子点火系统的优缺点优点：由于储能电容充电、放电的时间极短，且可控硅的动作速率极高（5~10μs），所以二次电压几乎不受转速的影响；利用电容储能，在储能电容向一次绕组放电的同时产生高压火花，因此能量利用率较高。缺点：是放电时间过短，仅5~50μs，而电感储能式可达1~2ms以上；由于二次电压上升率较高，会对无线电产生严重的干扰；结构复杂，体积较大，而且成本高，因此，不适于大批量生产。上述缺陷限制了CDI在一般汽油机上的推广使用，而仅用于转速较高的汽油机，如赛车发动机等。另外，在摩托车上，省去了成本较高的直流升压器，因而在目前生产的两轮摩托车上得到了广泛的应用，如上图为五羊-本田CHA125点火系统电路。第二节普通电子点火系统2.2、电容放电式电子点火系统(CDI)电容放电式电子点火系统的应用前景电容放电式点火方式越来越多地被用于汽油机的稀薄燃烧和代用燃料发动机的高能点火系统，其触发器的点火参考信号一般来自霍尔效应式（或其他形式）传感器，用微机（ECU）控制点火时刻，发送点火触发信号，采用储能电容放电的方式使点火线圈一次绕组通过电流，从而在二次绕组感应出高电压，使火花塞间隙放电。由于电容放电式的点火系统存在火花持续时间短的缺点，同时它的二次电压又上升极快，所以为了保证可靠点火和提高发动机的性能，一般可采用顺序多次点火或多火花塞的方式解决。第二节普通电子点火系统2.3、电感储能式电子点火系统这里介绍的点火系统点火提前角的控制仍由机械式点火提前装置完成，即分别由离心式点火提前装置和真空式点火提前装置进行点火提前角的调节。相对传统点火系统，主要的改进是在一次电路中，采用了晶体管开关代替以前的机械触点，从根本上消除了由机械触点所带来的一·切问题。同时采用先进的电子技术，采用各种电子控制形式可获取稳定的火花参数。因此对发动机的动力性、经济性以及排气净化等方面均极为有利，自20世纪70年代初出现后，迅速得到广泛应用。1.火花塞2.分电器总成3.信号发生器(传感器)4.点火开关5.点火线圈6.点火器7.蓄电池图4-17无触点电子点火系统的组成第二节普通电子点火系统磁感应式电子点火系统主要由磁感应式点火信号发生器、点火器、分电器、点火线圈、火花塞等组成。点火器由点火信号检出电路（晶体管VT2），开关放大电路（晶体管VT3、VT4）和大功率晶体管VT5等三部分组成。VT1相当于一个二极管，起温度补偿作用。2.3、电感储能式电子点火系统图4-18磁感应式无触点电子点火系统电路图

1.点火信号发生器2.点火器3.分电器4.火花塞5.点火线圈第二节普通电子点火系统磁感应式电子点火系统磁感应式点火信号发生器其功用是产生信号电压，控制点火装置的工作。图4-19磁感应式信号发生器的基本结构

1.信号转子2.永久磁铁3.铁心

4.磁通5.传感线圈6.空气隙磁感应式信号发生器工作原理传感线圈中的磁通密度及感应电动势2.3、电感储能式电子点火系统第二节普通电子点火系统磁感应式电子点火系统电子点火装置的工作原理当发动机未工作，传感器的信号转子不动时，传感器无输出信号，点火线圈一次绕组有电流流过。起动发动机，分电器开始转动，信号发生器开始产生交变电动势信号。当传感线圈输出“-”信号(即A端为“-”、B端为“＋”)时，VＴ1则加正向电压而导通。其他元件的作用。2.3、电感储能式电子点火系统图4-22桑塔纳轿车霍尔式电子点火系统

1.蓄电池2.点火开关3.点火线圈4.点火器5.分电器6.火花塞第二节普通电子点火系统霍尔效应式电子点火系统点火信号发生器2.3、电感储能式电子点火系统第二节普通电子点火系统霍尔效应式电子点火系统霍尔点火信号发生器工作原理2.3、电感储能式电子点火系统第二节普通电子点火系统霍尔效应式电子点火系统点火器图4-28德国Bosch公司霍尔式电子点火装置电路图

1.蓄电池2.点火开关3.外加电阻4.点火线圈5.点火控制器6.点火信号发生器2.3、电感储能式电子点火系统第二节普通电子点火系统霍尔效应式电子点火系统霍尔式无触点电子点火装置的优点与磁感应式电子点火装置相比，霍尔式电子点火装置由于其点火信号发生器输出的点火信号幅值、波形不受发动机转速的影响，即使发动机转速很低时，也能输出稳定的点火信号，因此低速性能好，有利于发动机的起动。光电式电子点火系统光电式电子点火系统是利用光敏元件（光敏晶体管或光敏二极管）的光电效应原理，制成光电式点火信号发生器给点火电子组件（点火器）提供点火信号，来达到控制点火的目的。光电式点火信号发生器安装在分电器内，通常由光源、光接收器和遮光盘三部分组成。1-光源2-光接收器3-遮光盘4-分电器轴图4-30光电式点火信号发生器工作原理图4-31光电式点火装置电路2.3、电感储能式电子点火系统图4-32微机控制电子点火系统的组成

1.各种传感器2.ECU

3.点火器4.点火线圈5.火花塞第三节微机控制电子点火系统3.1、微机控制点火系统的组成曲轴位置传感器该传感器包括曲轴转角和曲轴位置信号两部分，它可将发动机曲轴转过的角度变换为电信号输入ECU，即曲轴每转过一定角度发出一个脉冲信号。进气管负压传感器该传感器可以将节气门后进气管的负压(真空度)变换为电信号输入微机，微机则以此信号作为发动机的负荷信号，读取或计算基本点火提前角。传感器

第三节微机控制电子点火系统3.1、微机控制点火系统的组成空气流量计在L型(质量流量型)电控燃油喷射系统的发动机中，空气流量传感器信号除用于计算基本喷油持续时间外，也作为负荷信号计算基本点火提前角。进气温度传感器该传感器信号可反映发动机吸入空气的温度，在微机控制的电子点火系统中，微机以此信号对基本点火提前角进行修正。冷却液温度传感器该传感器信号可反映发动机工作温度的高低。节气门位置传感器反映节气门开度。爆燃传感器在发动机集中电子控制系统中已广泛应用了点火时刻闭环控制的方法，有效地抑制了发动机爆燃现象的发生。开关信号输入起动开关信号，用于起动时对点火提前角的修正；空调开关信号，在怠速工况下使用空调时，微机以此开关信号对点火提前角进行修正；空挡开关信号，在使用自动变速器的汽车中，微机以此开关信号判断发动机处于空挡停车状态还是行驶状态，然后对点火提前角进行必要的修正。传感器

第三节微机控制电子点火系统3.1、微机控制点火系统的组成电子控制单元（ECU）又称电子控制器，与发动机电控汽油喷射系统共用，是发动机的一种综合电子控制装置。其作用是根据发动机各种与点火有关的传感器输入的信息及内存的数据，进行运算、处理、判断，然后输出点火信号，控制点火器动作，完成点火工作。电子控制单元

点火器（执行器）

为点火电子组件，是发动机集中电子控制中的执行器之一。点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功率的导通和截止，控制一次电流的通断，完成点火工作。第三节微机控制电子点火系统3.2、微机控制点火系统点火提前角的控制方式1.开环控制根据有关传感器提供的发动机工况信息从内部存储器粗（ROM）中读取相应的基本点火提前角，并通过计算出的修正值给予修正后得出最佳点前角数据来控制点火，而对控制结果不予考虑。2.闭环控制闭环控制方式可以在控制点火提前角的同时，不断地检测发动机的有关工作状况，如发动机是否发生爆燃、怠速是否稳定等，然后根据检测到的变化量，及时对点火提前角进行修正，使发动机始终处于最佳的点火状态，而不受发动机零部件的磨损、老化以及有关使使用因素的影响，故控制精度高。利用点火提前角的闭环控制系统可有效地控制点火E前角使发动机工作在爆燃的边缘，这样会使发动机热效率却最高，动力性和经济性最好。在微机控制的电子点火系统中，一般仅在大负荷、中低转速（如小于3000r/min）时采用闭环控制，而在部分负和高转速时则多采用开环控制。点火提前角：指从火花塞电极间跳火开始，到活塞运行至上止点时，在此段时间内曲轴所转过的角度。第三节微机控制电子点火系统3.3、微机控制点火系统的控制内容点火提前角的确定起动时点火提前角在起动期间，发动机转速较低（通常在500r/min以下），进气流量信号或进气支管绝对压力信号不稳定，故点火时刻一般都固定在某一个初始点火提前角，值的大小因发动机而异。起动后点火提前角控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角基本点火提前角当节气门位置传感器中的怠速触点闭合时，发动机处于怠速工况运行，ECU根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前角，如右图所示。第三节微机控制电子点火系统3.3、微机控制点火系统的控制内容点火提前角的确定点火提前角的修正值

暖机修正发动机冷车起动后，当冷却液温度较低时，应增大点火提前角。暖机过程中，随冷却液温度升高，点火提前角的变化趋势如图4-34所示。修正曲线的形状与点火提前角的大小随车型不同而异。怠速稳定性修正发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化(如空调、动力转向等)而使转速改变，ECU随时调整点火提前角，使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。图4-34暖机时点火提前角控制图4-35点火提前角怠速稳定性修正第三节微机控制电子点火系统3.3、微机控制点火系统的控制内容点火提前角的确定点火提前角的修正值

过热修正发动机处于正常运行工况，当冷却液温度过高时，为了避免爆燃发生，应将点火提前角减小；而发动机处于怠速运行工况，当冷却液温度过高时，为了避免发动机长时间过热，应将点火提前角增大。空燃比反馈修正装有氧传感器的电控燃油喷射子系统进行闭环控制时，ECU根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正。随着修正喷油量的增加和减少，发动机的转速在一定范围内波动。为了提高发动机转速的稳定性，在反馈修正油量减少、混合气变稀时，也应适当地增大点火提前角。图4-36点火提前角的过热修正点火提前角空燃比反馈修正（和喷油脉宽一起进行，反馈信号来自氧传感器）第三节微机控制电子点火系统3.3、微机控制点火系统的控制内容通电时间(闭合角)控制闭合角控制的作用是：根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角，以保证足够的点火能量。在发动机转速上升和蓄电池电压下降时，闭合角控制电路使闭合角加大，即延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降，确保点火能量。第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统曲轴位置传感器

将测量曲轴位置和曲轴转角的功能合二为一，习惯称曲轴位置传感器。它是微机控制系统中最主要的传感器之一，是控制点火系统不可缺少的信号源。该信号的作用是输人微机后，可以检测到活塞运行“上止点”及“曲轴转角”的位置，同时也可测出发动机的转速。图4-38ECCS点火控制系统第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统转盘型磁电式曲轴位置传感器日产公司采用的转盘型磁电式曲轴位置传感器装在曲轴前端带轮的后面，它由信号盘和信号发生器组成，如图4-39所示。图4-39转盘型磁电式曲轴位置传感器传感器盒第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统转盘型磁电式曲轴位置传感器图4-401°信号产生原理磁头②发动机每转一圈，磁头②产生3个120o脉冲信号。由于安装位置的关系，信号盘上的凸缘与磁头②在上止点前70o，因此有的亦称其为上止点前70o信号。该传感器还要和凸轮轴位置传感（CPS，又称气缸识别传感器）配合。图4-41磁头②与曲轴位置的关系图4-42光电式曲轴位置传感器

a)传感器结构b)信号盘结构

1.曲轴位置传感器2.信号盘3.120°信号缝隙(一缸)

4.1°信号缝隙5.120°信号缝隙第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统分电器内置型光电式曲轴位置传感器光电式传感器是根据光电效应原理制成的，与普通电子点火系统光电式信号发生器工作原理完全相同。第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统点火控制原理

在日产ECCS点火控制系统中，点火器是个较单一的部件，主要是一个大功率晶体管，只起开关作用。点火提前角的控制在发动机运转时，微机根据各传感器输入信息，从存储器中选择并确定符合当时发动机运转工况的最佳点火提前角。通电时间(或闭合角)的控制第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统点火提前角的控制方法平常运行状态时点火提前角的控制当节气门位置传感器怠速触点打开(OFF)时，即进入平常运行状态时的点火提前角控制模式。此时的点火提前角为：平常行驶的点火提前角=基本点火提前角+冷却液温度修正系数图4-44基本点火提前角图4-45冷却液温度修正系数图点火提前角的MAP图第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例日产车微机控制点火系统点火提前角的控制方法怠速和减速时点火提前角的控制当节气门位置传感器怠速触点闭合时，即进入怠速或减速时点火提前角控制模式，此时微机根据发动机转速、冷却液温度及车速等控制点火提前角。起动时点火提前角的控制图4-46怠速及减速时的点火提前角图4-47起动时的点火提前角第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）田车发动机微机控制系统，简称TCCS，是集燃油喷射（空燃比）控制、点火时刻控制、怠速控制、自动变速器控制和自诊断（故障）系统等为一体的发动机集中电子控制系统。下面仅对微机控制点火系统作介绍，该系统为非直接点火系统，即保留分电器中的配电器。点火线圈产生的高压电，经配电器送至各缸火花塞。图4-48丰田车ESA系统第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）曲轴转角与曲轴位置传感器该曲轴位置传感器和曲轴转角传感器，因都安装在分电器内，因此简称曲轴转角传感器。图4-49曲轴转角传感器的基本结构1.G信号发生器2.Ne信号发生器

3.Ne传感线圈4.G1传感线圈5.No.2信号转子6.No.1信号转子7.G2传感线圈第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）Ne信号曲轴转角传感器的下部产生Ne信号，它为曲轴转角及发动机转速信号。图4-50Ne信号发生器的结构与输出信号波形第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）G信号曲轴转角传感器的上部产生G信号，它是测试曲轴位置的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点的位置。图4-51G信号发生器的结构与输出信号波形第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）电子控制单元ECU在丰田车ESA系统ECU的存储器(ROM)中，存储着点火控制程序和点火提前角的数据。点火提前角的数据是在各种工况下通过大量试验获得的，它可使发动机在任何工况下都能得到理想的或者最佳的点火时刻。点火器ESA系统点火器的控制电路如图4-48中间框所示。除根据电子控制器输出的IGt信号，使大功率晶体管VT适时截止（控制点火时外，还具有闭合角控制、恒流控制、点火监视、加速检出、锁止保护和过压保护等)能。点火时刻(提前角)的控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角初始点火提前角初始点火提前角，也称固定点火提前角。对于丰田IG-GEU发动机，其值为上止点前(BTDC)10o。在下列情况时，实际点火提前角为固定点火提前角，即：发动机起动时。在发动机起动时转速变化大，空气流量信号不稳定，微机控制点火就不会准确，意义也不很大，所以采用固定点火提前角。发动机转速在400r／min以下时第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）点火时刻(提前角)的控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角初始点火提前角检查点火初始角时。此时有三个条件：T端头(诊断通信接口“TDCL”)短路、怠速触点(IDL)闭合(ON)、车速在2km／h以下。发动机电子控制器(ECU)的后备系统工作时。基本点火提前角基本点火提前角数据储存在微机的存储器(ROM)中，可分为：怠速时的基本点火提前角和平常行驶时的基本点火提前角两种。表4-1怠速时的基本点火提前角图4-52平常行驶时的基本点火提前角第三节微机控制电子点火系统3.4、微机控制点火系统实例丰田车微机控制点火系统（TCCS）点火时刻(提前角)的控制实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角修正点火提前角为使实际点火提前角符合发动机实际运转状况，在上述“初始点火提前角+基本点火提前角”所得的点火提前角基础上，还必须根据相关因素而加以修正，适当的增大或减小点火提前角。图4-53暖机时的点火提前角修正发动机每转一周，微机绎讨计算、处理，输出一次点火提前角调整数据。因此，当传感器测出发动机转速、负荷、冷却液温度等变化时，微机就会使点火提前角作出相应改变。发动机微机将以最大点火提前角或最小点火提前角点火提前角的允许值进行除上述两种修正外，近代发动机的点火提前角还有一些其他修正，如过热修正、空燃比反馈修正、爆燃修正等.第四节微机控制无分电器点火系统4.1、无分电器同时点火方式无分电器点火系统（DLI）完全取消了传统的分电器，没有分电器盖和分火头。由线圈产生的高电压，直接连接到火花塞。无分电器点火系统目前常采用以下两种方式：同时点火方式——指两个气缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两个高压输出端，分别与一个火花塞相连，负责对两个气缸进行点火。单独点火方式——指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。右图为丰田皇冠汽车无分电器电子点火系统（JZS133二十世纪九十年代初生产），其中1.曲轴位置传感器2.点火器3.点火线圈4.火花塞5.发动机电子控制(ECU)第四节微机控制无分电器点火系统曲轴位置传感器曲轴位置传感器由G１、G2及Ne等三个线圈组成(图4-49)，其功能是判别气缸，检测曲轴的转角，以及决定点火时期的原始设定位置。4.1、无分电器同时点火方式第四节微机控制无分电器点火系统曲轴的输出信号微机通过曲轴位置传感器接收到G1、G2和Ne信号，向点火器输出IGt、IGdA、IGdB三个信号。IGt信号IGt信号就是点火正时信号。IGdA、IGdB信号IGdA、IGdB信号是微机输送给点火器的判缸信号，它存于微机的存储器中。4.1、无分电器同时点火方式第四节微机控制无分电器点火系统点火器点火器内有气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号电路和转速表信号电路等，主要功能是接收微机发出的IGt、IGdA、IGdB信号，并依次驱动各个点火线圈工作；向微机输入安全监视信号；点火器中转速表信号产生电路则根据点火确认信号IGf产生转速表信号TAC，并将TAC信号输向电子转速表，而指示发动机的转速。点火线圈

无分电器点火系统采用小型闭磁路的点火线圈，次级线圈的两端分别与两个气缸上的火花塞相联接；气缸的组合原则；在各点火线圈的高压回路中，均串联了一只高压二极管，其作用是防止发动机在进气行程末期或压缩行程初期进行误点火。4.1、无分电器同时点火方式第四节微机控制无分电器点火系统图为一典型的无分电器点火系统的电控原理图，发动机工作时，微机根据曲轴位置传感器，空气流量传感器、点火基准信号传感器，冷却液温度传感器、爆震传感器、点火开关等和有关开关输入信号，根据存贮器(ROM)存贮的数据，经计算适时地输出点火信号至点火器，由点火器中的功率管分别接通和切断各缸点火线圈的初级电路。当切断点火线圈初级电流时，在次级绕组产生高压电并点燃气缸内的混合气。4.2、无分电器单独点火方式图4-55无分电器单独点火系统的电控原理1.点火线圈2.火花塞3.点火器4.电控单元ECU

5.各传感器及开关输入信号第五节点火系统的使用与检测5.1点火正时1、传统点火系统的点火正时点火正时就是让分电器轴的位置与发动机活塞的位置相匹配，使点火系统能有正确的初始点火提前角。调整步骤找到第一缸压缩终了上止点安装分电器连接高压导线检查点火正时2、普通电子点火系统的故障检查当发动机不能发动，怀疑是点火系统有故障时，可从分电器盖上拔出中央高压线，使其端部距气缸体5～7mm，然后转动发动机，