微机控制点火系

学习情景三起动机运转正常不着车（无高压电）故障检修任务一

电控发动机点火系统第三章汽油机电控点火系统电控点火系统的功能点火系统的组成与工作原理电控点火系统主要元件的构造与维修电控点火系统的类型基本组成与工作原理有分电器电控点火系统无分电器电控点火控制系统爆燃控制系统

点火系统的组成与工作原理

主要有两种类型：有分电器点火系统；无分电器点火系统:双缸同时点火系统、单缸独立点火系统（DIS）)。

3.1微机控制点火系统的分类主要特点：只有1个点火线圈。组成：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。点火线圈点火器分电器火花塞ECU各种传感器3.2.1有分电器微机控制点火系统3.2微机控制点火系组成与原理录像\2-15霍尔式凸轮轴位置传感器的测量原理.swf录像\2-14电磁式曲轴转速传感器的测量原理.swf本田奥德赛3.2.2无分电器电控点火系统特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为：6.2.2.1单缸独立点火式；6.2.2.2双缸同时点火式；6.2.2.3二极管配电点火方式。特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足够高的点火能量。点火线圈火花塞点火器ECU各种传感器1缸2缸3缸4缸5缸6缸3.2.2.1单缸独立点火方式奥迪A61.8LANQ本田飞度特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火；另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。传感器ECU点火器点火线圈火花塞3.2.2.2双缸同时点火方式视频录像\电控点火.swf桑塔纳2000GSI

AJR发动机奥迪ATX2.8L奥迪APS2.4L特点：四个气缸共用一个点火线圈。发动机气缸数必须是4的整数倍。

3.2.2.3二极管配电点火方式

6.3微机控制点火系统的检测与维修6.3.1点火器及检测6.3.2点火线圈和分电器检修6.3.3爆燃传感器原理与检修6.3.4点火控制电路检测分析6.3.5点火波形分析功能：根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的通电或断电，并在完成点火后向ECU输送点火确认信号。检测：用万用表或示波器检查发动机ECU点火器相应端子间电压应符合规定值。6.3.1点火器及检测检测：拆开点火线圈上的线束，用万用表检查点火线圈电阻，应符合规定，否则说明点火线圈有故障。电控点火系统所用的分电器，其功用、结构、工作原理、检修方法与传统点火系基本相同。6.3.2点火线圈和分电器检修【功能】检测发动机燃烧时有无爆燃，并把爆燃信号送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号。【安装位置】缸体侧面或火花塞座孔上【分类】电感式爆燃传感器压电式爆燃传感器又可分为：压电式共振型爆燃传感器压电式非共振型爆燃传感器压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器6.3.3爆燃传感器

KnockSensor(KS)原理与检修【组成】铁心、永久磁铁、线圈及外壳。【原理】利用电磁感应原理检测发动机爆燃。当传感器的固有振动频率与发动机爆燃时的振动频率相同时，传感器输出的信号电压最大。电感式爆燃传感器线圈铁心壳体永久磁铁谐振点频率f输出电压u0电感式爆燃传感器【组成】压电元件、振子、基座、外壳等组成。【原理】压电效应原理。当发生爆燃时，振子与发动机共振，压电元件输出的信号电压也有明显增大，易于测量。爆燃传感器至ECU压电元件膜片频率电压ECUKNK信号波形带开路/断路检测电阻的传感器压电式共振型爆燃传感器与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。当发动机发生爆燃时，配重块以正比于振动加速度的交变力施加在压电元件上，压力元件则将此压力信号转变成电信号输送给ECU。配重块压电元件引线频率（kHz）输出电压（mV）压电式非共振型爆燃传感器压电式非共振型爆燃传感器安装在火花塞的垫圈处，每缸一个，根据各缸的燃烧压力直接检测各缸的爆燃信息，并转换成电信号输送给ECU。火花塞爆燃传感器压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器用万用表在传感器侧检查传感器端子与传感器壳体之间电阻，应不导通（电阻为无穷大），否则说明内部短路，应更换传感器。用敲击传感器的方法来模拟传感器的工作过程，测试传感器的输出信号。在发动机急加速的时候，测试传感器的输出信号。爆燃传感器电路及其检修1号爆燃传感器2号爆燃传感器ECU丰田皇冠3.0轿车点火控制电路。维修时用万用表检测“＋B”端子和点火线圈的“＋”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。怠速时检查点火器“IGT”端子与搭铁之间应有脉冲信号，检查ECU的“IGF”端子与搭铁之间应有脉冲信号。6.3.4点火控制电路检测分析6.3.5点火波形分析一看闭合部分二看点火线三看火花线四看燃烧时间两缸点火电压相差太大各缸点火电压峰值高于正常值4kV以上一个或多个缸点火电压过高当电流开始流入点火初级线圈时，由于线圈特定的电阻和电感特性，引起波形以一定的斜率上升(如图)，波形上升的斜率是关键所在。通常点火初级线圈电流波形会以60°角上升(在10ms/格时基下)。大多数新式点火初级电路会先提供5~6A电流给点火线圈，当到达允许最大电流时(5~6A)，点火模块中的限流电路(恒流控制)就开始起作用。从而使得波形顶部变平，并且在点火初级线圈的“导通时间”(或闭合角)内电流波形的顶部一直应保持平直。而当点火模块关断电流时，电流波形几乎是垂直下降，直到0A以上过程在每一个点火循环中应重复出现。

重要的是当电流开始流入点火线圈时，观察点火线圈的电流波形。如果在其左侧几乎是垂直上升的，这就说明点火线圈的电阻太小了(短路)，这样则会造成行驶性能故障，并损坏点火模块中的开关晶体管。而且电流波形的初始上升达到峰值的时间通常是不变的，这是由于充满一个好的点火线圈的电流，所用的时间应是保持不变的(随温度可能有轻微变化)。发动机控制电脑可以通过点火模块增加或减少点火线圈的导通时间，从而控制流入点火线圈的电流大小。微机控制的点火系统：即电控点火系统。采用计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。有分电器式无分电器式1、电控点火系统的类型特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足够高的点火能量。点火线圈火花塞点火器ECU各种传感器1缸2缸3缸4缸5缸6缸6.2.2.1单缸独立点火方式奥迪A61.8LANQ本田飞度特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火；另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。传感器ECU点火器点火线圈火花塞6.2.2.2双缸同时点火方式桑塔纳2000GSI

AJR发动机北京现代伊兰特奥迪ATX2.8L奥迪APS2.4L特点：四个气缸共用一个点火线圈。发动机气缸数必须是4的整数倍。

6.2.2.3二极管配电点火方式北京现代基本点火电路恒压电路微处理器ECU火花塞带点火线圈的点火器驱动电路IGF电路ECU点火正时信号IGT和点火反馈信号IGF点火正时信号IGT点火反馈信号IGF主要特点：只有1个点火线圈。组成：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。3、有分电器电控点火系统点火线圈点火器分电器火花塞ECU

有分电器点火系统丰田4A-GE发动机TCCS点火系统

为了产生稳定的二次测电压和保证系统的可靠工作，在点火器中设有闭合角控制电路和点火确认信号（IGf）安全保护电路。当ECU向点火器发出8～11个点火正时信号（IGt）后，ECU还没有接收到IGf信号，则ECU将会进入失效-安全模式，切断喷油，防止催化转换器过热。4、无分电器电控点火系统特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为：独立点火方式；同时点火方式；二极管配电点火方式。别克点火系统独立点火

★一种是点火线圈共用一个点火器的；

★另一种是每个点火线圈都有一个单独的点火器，并且点火器和点火线圈集成一体。6个点火线圈共用一个点火器丰田1MZ-FE电控独立点火系统

丰田1MZ-FE独立点火系统中点火器内部结构

另一种形式独立点火方式特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足够高的点火能量。点火线圈火花塞点火器ECU各种传感器1缸2缸3缸4缸5缸6缸独立点火方式影片一个点火线圈一个点火器同时点火方式

特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火；另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。传感器ECU点火器点火线圈火花塞同时点火方式FLASH动画同时点火方式影片同时点火方式

丰田7M-GTE发动机同时点火系统

IGdA、IGdB信号是根据G1、G2和Ne信号向点火器输送的判缸信号。点火器根据IGdA、IGdB信号的状态决定接通哪条初级电路。IGdA为0、IGdB为1——VT1导通，1缸或6缸点火。IGdA为1、IGdB为0——VT2导通，2缸或5缸点火。IGdA为0、IGdB为0——VT3导通，3缸或4缸点火。同步点火高压线路中串接二极管的作用二极管配电点火方式

特点：四个气缸共用一个点火线圈。发动机气缸数必须是4的整数倍。二极管配电点火方式三、电控点火系统的构造与维修本节主要内容：点火器点火线圈和分电器爆燃传感器点火控制电路1、点火器1）功能：根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的通电或断电，并在完成点火后向ECU输送点火确认信号。检测：用万用表或示波器检查发动机ECU相应端子间电压。2）、构造：

各种发动机的点火器内部结构不一样。有的只有大功率三极管，单纯起开关作用（奥迪200、日产公司ECCS系统）；有的除起开关作用外，还有气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路（丰田TCCS系统）；有的发动机不单设点火器，将大功率三极管组合在电子控制器中，由电子控制器直接控制点火线圈中的初级电流通断（北京切诺基4.0L发动机）。点火器3）、检查：（1）将点火线圈与点火器的导线连接器插接好，用电压表或示波器检查发动机ECU端子间的电压，应符合要求：

点火器端子标准电压条件+B—接地9～14V点火开关“ON”IGT—接地脉冲发生发动机工作IGF—接地脉冲发生发动机工作（2）检查IGF的接地电压。

拔下点火器的导线连接器，当点火开关位于“ON”位置时，用电压表检查发动机ECU的IGF端子与接地之间的电压，标准电压值为4.5～5V。(3)检查IGT的接地电压。

拔下点火器的导线连接器，当用起动机带动发动机时，用电压表检查发动机ECU的IGT端子与接地间的电压，其标准电压为0.5～1.0V。点火器1）、功用：

将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电源提供的低电压转变为足以在电极间产生击穿点火的高电压。

2、点火线圈2）、构造：

2、点火线圈

高压二极管的作用：

防止功率三极管导通时，因点火线圈磁通量变化而产生感生电动势造成火花塞误跳火的现象。2、点火线圈和分电器检测：拆开点火线圈上的线束，用万用表检查点火线圈电阻，应符合规定，否则说明点火线圈有故障。电控点火系统所用的分电器，其功用、结构、工作原理、检修方法与传统点火系基本相同。点火线圈

传统的开磁路点火线圈的基本结构如图4-15所示，主要由铁心、绕组、胶木盖、瓷杯等组成。开磁路点火线圈其铁心用0.3～0.5mm厚的硅钢片叠成，铁心上绕有初级绕组和次级绕阻。次级绕阻居内，通常用直径为0.06～0.10mm的漆包线绕11000～26000匝；初级绕阻居外，通常用0.5～1.0mm的漆包线绕230～370匝。闭磁路点火线圈传统的开磁路点火线圈中，次级绕组在铁心中的磁通通过导磁钢套构成回路，磁力线的上、下部分从空气中通过，磁路的磁阻大，磁通损失大，转换效率低（约60%）；闭磁路点火线圈闭磁路点火线圈的铁心是“曰”字形或“口”字形，磁路中只设有一个微小的气隙，其磁路图4-17所示。闭磁路点火线圈漏磁少，磁阻小，变换效率高，可使点火线圈小型化。配电器配电器配电器装于信号发生器的上部，由分电器盖、分火头组成，见图4-11。其作用是将高压电按点火顺序分配至火花塞。【功能】检测发动机燃烧时有无爆燃，并把爆燃信号送给发动机控制电脑作为修正点火提前角的重要参考信号。【安装位置】缸体侧面或火花塞座孔上【分类】电感式爆燃传感器压电式爆燃传感器。这又分为：压电式共振型爆燃传感器压电式非共振型爆燃传感器压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器3、爆燃传感器KnockSensor

(KS)【组成】铁心、永久磁铁、线圈及外壳。【原理】利用电磁感应原理检测发动机爆燃。当传感器的固有振动频率与发动机爆燃时的振动频率相同时，传感器输出的信号电压最大。1）电感式爆燃传感器线圈铁心壳体永久磁铁谐振点频率f输出电压u0电感式爆燃传感器2）压电式共振型爆燃传感器【组成】压电元件、振子、基座、外壳等组成。【原理】压电效应原理。当发生爆燃时，振子与发动机共振，压电元件输出的信号电压也有明显增大，易于测量。爆燃传感器至ECU压电元件膜片频率电压ECUKNK信号波形带开路/断路检测电阻的传感器爆燃传感器FLASH动画3）压电式非共振型爆燃传感器

与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。当发动机发生爆燃时，配重块以正比于振动加速度的交变力施加在压电元件上，压力元件则将此压力信号转变成电信号输送给ECU。配重块压电元件引线频率（kHz）输出电压（mV）压电式非共振型爆燃传感器4）压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器

安装在火花塞的垫圈处，每缸一个，根据各缸的燃烧压力直接检测各缸的爆燃信息，并转换成电信号输送给ECU。火花塞爆燃传感器用万用表在传感器侧检查传感器端子与传感器壳体之间电阻，应不导通（电阻为无穷大），否则说明内部短路，应更换传感器。用敲击传感器的方法来模拟传感器的工作过程，测试传感器的输出信号。在发动机急加速的时候，测试传感器的输出信号。5）爆燃传感器电路及其检修1号爆燃传感器2号爆燃传感器ECU4、点火控制电路丰田皇冠3.0轿车点火控制电路。维修时用万用表检测“＋B”端子和点火线圈的“＋”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压。怠速时检查点火器“IGT”端子与搭铁之间应有脉冲信号，检查ECU的“IGF”端子与搭铁之间应有脉冲信号。

1）有分电器点火系统丰田4A-GE发动机TCCS点火系统

为了产生稳定的二次测电压和保证系统的可靠工作，在点火器中设有闭合角控制电路和点火确认信号（IGf）安全保护电路。当ECU向点火器发出8～11个点火正时信号（IGt）后，ECU还没有接收到IGf信号，则ECU将会进入失效-安全模式，切断喷油，防止催化转换器过热。2）霍尔式普通电子点火系统

霍尔式电子点火系由内装霍尔信号发生器的分电器、点火器、火花塞、点火线圈等组成。下面一以桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统为例说明其工作过程。桑塔纳轿车用霍尔式点子点火系统图见图4-28。5、故障检查

1）．点火系统的检查怀疑点火系统有故障时，可拔出分电器中央高压线，使其端部离气缸体5-7mm，接通点火开关，起动发动机，观察高压线端部是否跳火，如无强烈火花，说明点火系统有故障。

2）．点火线圈、高压导线和分火头的检查测量点火线圈初、次级绕组的电阻值，测量前，先断开点火开关，拆除点火线圈上的导线。初级绕组的电阻值，0.52--0.76Ω，次级绕组的电阻值，2.4-3kΩ如电阻值符合规定，说明点火线圈良好，应及时装上点火线圈上的所有导线。每根高压导线的电阻值应为1kΩ左右，分火头电阻值应为1Ω左右。3）．点火器的检查3）．点火器的检查（1)确认点火器电源电路是否正常，关断点火开关，拔下点火器的插接件，将万用表两触针接在线束插头的4和2接柱上，接通点火开关，电压表测得电压值应约为蓄电池电压。否则，应找出电源断路故障并予以拆