发动机点火控制装置故障检修

发动机点火控制装置故障检修第1页/共66页3-2-1点火控制故障检修基础1、点火控制方式分类1）、有分电盘点火；2）、无分电盘点火：双缸同时点火、独立点火；发动机对点火要求：有火（合适点火时间、充足点火能量）第2页/共66页电控点火系统的组成第3页/共66页

当前为了提高发动机的动力性、经济性、减少排气污染，要求点火系统不仅要提供较高的点火能量，而且对点火时刻的控制要求有较高的精度和对发动机各种工况变化的适应能力。1）、有分电盘点火第4页/共66页

无分电器点火系统取消了分电器的机械配电方式，因此完全消除了分电器的缺陷，进一步提高了点火性能，降低了点火能量的高压传输损失，提高了点火系统的可靠性和耐久性。目前常用的无分电器电子点火方式有各缸独立点火和双缸同时点火两种，2）、无分电盘点火独立点火系统第5页/共66页

独立点火是指一个火花塞配一只点火线圈，将点火线圈及功率晶体管作为一体直接安装在火花塞顶上，这样不仅取消了分电器，而且也不用高压线，因此，彻底消除了分电器和高压线所带来的缺陷，点火性能最好，但结构和点火控制系统复杂。（1）、独立点火第6页/共66页

双缸同时点火是指一只点火线圈同时为两个汽缸点火。这种方式要求共用一只点火线圈的两个汽缸工作相位相差360°曲轴转角，这样当一缸接近压缩行程上止点时，另一缸必然在接近排气行程上止点，若此时点火，两个汽缸的火花塞将同时跳火。（2）、双缸同时点火第7页/共66页2、点火控制内容1）、点火提前角控制：2）、通电时间控制：

控制点火线圈通电时间长短，以保证足够的点火能量，最小的电能损耗，确保点火线圈不被烧坏。3）、爆震控制（点火提前角闭环控制）：第8页/共66页氧传感器附加信号:空调开关信号动力转向信号AT入挡信号传感器ECU点火控制内容通电时间控制点火提前角控制执行器点火提前角基本初始执行器提前角修正开环闭环水温进气温度大负荷高转速加减速水平高度爆震主信号:转速信号,空气流量计(压力传感器)校正信号:节气门信号TPS水温信号TW气温信号TA车速信号电瓶电压信号爆震传感器执行器点火器点火线圈分电器火花塞无分电器第9页/共66页传感器ECU点火提前角点火修正按爆震程度修正主信号:转速信号,空气流量计压力传感器执行器校正信号:节气门信号TPS水温信号TW气温信号TA车速信号电瓶电压信号爆震传感器基本点火提前角开环闭环初始点火提前角点火器点火线圈分电器火花塞无分电器1）、点火提前角的控制第10页/共66页（1）．点火提前角对发动机性能的影响点火提前角是什么？从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角对性能影响：点火提前角过早—爆燃；点火提前角过迟—动力不足，水温高；第11页/共66页（2）．点火提前角确定

不同工况下点火提前角确定依据：起动时点火提前=初始点火提前角。起动后点火提前角

=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角第12页/共66页☆初始点火提前角初始点火提前角为原始设定的，也称为固定点火提前角。对于丰田汽车的IG---GE发动机来讲，其值为上止点前10°。此外，在下列之一情况出现时，实际点火提前角等于初始点火提前角：

1)发动机起动时；

2)发动机起动转速在400r／min以下时；

3)当T端头短路或节气门位置传感器怠速触点闭合时，

4)发动机ECU内的后备系统工作时。

第13页/共66页点火特性图点火角O发动机转速（rpm）发动机负荷（g/s）根据发动机转速信号，进气量信号（空气流量计，进气压力传感器、TPS），由ECU内部程序确定☆基本点火提前角第14页/共66页

不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种。主要修正项目有：①水温修正；②怠速稳定修正；③空燃比反馈修正。☆点火提前角的修正第15页/共66页①水温修正水温修正又可分为：暖机修正和过热修正。发动机冷车起动后的暖机过程中，随冷却水温的提高，混合气的燃烧速度加快，燃烧过程所占的曲轴转角减小，点火提前角也应适当减小，如右图所示。暖机修正过热修正第16页/共66页

ECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角，低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角。

控制信号有：发动机转速信号、节气门位置传感器信号（IDL信号）、车速传感器信号（SPD信号）、空调开关信号（A／C信号）②怠速稳定修正第17页/共66页

由于空燃比反馈控制系统，是根据氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的，所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正，如右图所示。③空燃比反馈修正第18页/共66页点火提前角控制小结启动时-初始点火提前角启动后-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-固定值；（5°，10°）基本点火提前角-由发动机工况确定（转速、负荷）；修正点火提前角-由水温、怠速、空燃比等确定；ECU是如何确定点火时刻？（独立点火如何确定？双缸同时点火如何确定？）第19页/共66页（双缸同时点火）启动时点火时刻确定？TDCCKP1缸3缸4缸2缸启动时点火提前角=5°（初始点火提前角）。由TDC上升沿85°信号确定1、4缸上止点，由CKP下降沿5°信号，确定点火时刻。无TDC信号能否启动？启动后无TDC信号又会怎样？1缸5°第20页/共66页（双缸同时点火）启动后点火时刻确定？TDCCKP1缸3缸4缸2缸某一工况下点火提前角=18°（初始点火提前角5°+基本点火提前角10°+修正点火提前角3°）由TDC上升沿85°信号确定1、4缸上止点，由CKP上升沿75°信号开始记数75-18=57°，过57°即点火时刻。57°18°第21页/共66页（独立点火）启动时点火时刻确定？TDCCKP1缸3缸4缸2缸启动时点火提前角=5°（初始点火提前角）。由TDC上升沿85°、下降沿55°信号，CKP上升沿75°、下降沿5°信号，确定1缸压上位置。由第2个CKP下降沿5°信号确定第3缸点火时刻。依次类推。5°3缸第22页/共66页（独立点火）启动后点火时刻确定？TDCCKP1缸3缸4缸2缸某一工况下点火提前角=18°（初始点火提前角5°+基本点火提前角10°+修正点火提前角3°）由TDC上升沿85°、下降沿55°信号，CKP上升沿75°、下降沿5°信号，确定1缸压上位置。由第2个CKP上升沿75°信号开始记数75-18=57°，过57°确定3缸点火时刻。依次类推。3缸57°18°第23页/共66页2）、通电时间控制（1）．通电时间控制是什么？为什么要进行通电时间控制？（2）．通电时间的控制方法（点火线圈的恒流控制）第24页/共66页★通电时间的控制：对点火线圈初级电路的开始通电时刻（何时接通）进行控制。（断电时刻由点火提前角确定）为什么要进行通电时间控制?-通电时间过长，点火线圈会发热并增大电能消耗。但通电时间过短造成点火能量不足，点火差。要兼顾上述两方面的要求，就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。

（1）．通电时间控制是什么？第25页/共66页控制方法：根据发动机的转度信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间）。恒流控制：控制初级线圈最大电流为恒定值，防止初级电流过大烧坏点火线圈。（2）．通电时间的控制方法

（点火线圈的恒流控制）第26页/共66页3）、爆燃控制（闭环控制）什么是爆燃？—火焰在传布过程中，如果压力异常升高，一些部位的混合气没等到火焰传到自己就着火燃烧，造成这种瞬时爆发燃烧的现象。爆燃有什么危害？—有敲缸声，严重时造成活塞顶部烧坏。什么情况下为产生爆燃？—压缩比过大，点火过早，使用低牌号汽油。第27页/共66页3）、爆燃控制（闭环控制）

为什么要进行爆燃控制？—不同工况下的最佳点火提前角是在刚要产生爆燃时。以获得最大扭矩。第28页/共66页如何检测爆燃？采用爆震传感器第29页/共66页如何判定爆燃强度？第30页/共66页如何控制点火提前角，防止爆燃？（反馈控制原理）爆燃时点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角+爆燃调整提前角第31页/共66页

爆燃时调节点火时间的方法（1）爆燃时，以1．5。—2。角度慢慢推迟点火；若无爆燃，以1．5。—2。角度慢慢提早点火；如此重复。（2）爆燃时，以大角度迅速推迟点火，然后慢慢提早点火；如此重复。（3）爆燃时，以大角度迅速推迟点火，然后快速提早点火；如此重复。第32页/共66页

以下条件下采用开环控制1、在大负荷、加速工况下，不能检测到爆燃信号；2、对于使用2个以上暴燃传感器，CMP有故障；当爆燃控制有故障时，开环控制的点火提前角被推迟或采用固定点火提前角。闭环控制与开环控制的条件1）、开环时点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角+爆燃调整提前角（负的较大固定值）2）、开环时点火提前角=初始点火提前角第33页/共66页3-2-2、点火控制电路及检修原理说明:1、发动机运转时，“IGT”端，ECU输出脉冲信号，控制点火器；2、点火器控制点火线圈负极通断、实现点火。3、点火器在控制点火后，在“IGF”端给ECU输送工作信号（脉冲信号），说明点火正常，由ECU控制喷油。1）皇冠3.0轿车点火控制电路5V发动机2转，“IGT”脉冲信号6个，点6次火。1、有分电盘点火控制电路及检修第34页/共66页★皇冠3.0轿车点火控制诊断原理1、自诊断功能：达马达时，ECU未接收到点火控制模块的IGF脉冲信号，ECU存储故障码；故障码为：2、失效保护功能：有故障码后，发动机ECU停止喷油器喷汽油。5V发动机2转，“IGT”脉冲信号6个，点6次火。ECU未接收到点火控制模块的IGF脉冲信号时发动机症状：不能起动。第35页/共66页☆皇冠3.0轿车点火控制检测与诊断3、检查与分析有故障码设置—基本原因分析：未接收到IGF变化信号。具体可能原因（故障部位）：线路、点火线圈、点火器、ECU故障码未收到IGF有火无油无火无油1、IGF线路2、点火模块3、ECU1、线路2、点火线圈3、点火模块4、ECU内部故障×××××××××第36页/共66页☆有火无油检测与诊断1-13、检查与分析1）、有故障码—有火无油基本原因分析：未接收到IGF变化信号。具体可能原因（故障部位）：IGF线路、点火器、ECU×××有火无油有抹线路ECU点火器1、IGF线断路2、IGF线短路1、点火器内部1、ECU内部故障第37页/共66页☆有火无油检测与诊断1-2（1）查线路：把下点火器插头，“

KEYOFF”，查IGF脚与地不通-OK，拔下ECU插头，查IGF线-不断-OK。（2）查点火器：接上插头，打马达，在线查IGF脉冲信号-有-OK；无-点火器。（3）查ECU：以上线路、点火器均正常，更换ECU。2）检修步骤、判断5V发动机2转，“IGT”脉冲信号6个，点6次火。×××第38页/共66页☆无火无油检测与诊断2-13、检查与分析1）、有故障码—无火无油基本原因分析：未跳火、未接收到IGF变化信号。具体可能原因（故障部位）：线路、点火器、点火线、ECU×××无火无油有码线路ECU点火线圈1、IGT线断、短路2、点火器火线断3、点火器地线断4、线圈火线断5、线圈控制线断、短1、线圈初级或次级1、ECU内部故障点火器1、点火器内部×××××第39页/共66页☆无火无油检测与诊断2-2××××××××2）检修步骤、判断（1）查点火线圈：初级电阻：1-2Ω-OK；次级电阻-8K-OK。（2）查线路：查IGT线：拔下点火器插头，查IGT脚与地不通-OK，拔下ECU插头，查IGF线-不断-OK。查点火器线：拔下点火器插头，“KEYON”：查火线=12V-OK，地线导通-OK；查线圈线：查火线=12V-OK，控制线不断-OK。（3）查ECU：先确认点火器内IGT线脚不对地短路；打马达，查IGT脉冲信号-有-ECU部件OK；（4）查点火器：以上均正常，更换点火器。优化：第40页/共66页2、双缸同时点火控制电路及检修12347178+12VECUJ220点火器5V1）时超AJR型点火控制电路原理说明：“2”端子为+12V电源线；“4”端子为地线；“1”，“3”端子分别为1、4缸，2、3缸点火控制线。当有G28信号时，发动机2转，J220“71、78”脚分别送出2个脉冲信号到“1、3”端子，每缸跳2次火。发动机2转，J220的80/71、80/78脚分别送出2个脉冲信号，各点2次火。第41页/共66页第42页/共66页★时超AJR型点火控制诊断原理1、自诊断功能：点火系统有故障时,ECU不会存储故障码.2、失效保护功能：无。发动机2转，J220的80/71、80/78脚分别送出2个脉冲信号，各点2次火。点火系统有故障时发动机症状：1、不能起动-无火2、运转不良-2缸无火5V第43页/共66页★时超AJR型点火控制无火检测与诊断1-13、检查与分析无故障码设置：点火系统症状：无火可能原因：线路、J220、点火组件×无火线路J220点火组件1、4/2火线断路2、4/4地线断路3、71-1、78-3断、短1、点火组件内部1、J220内部故障×××××J220第44页/共66页★时超AJR型点火控制无火检测与诊断1-2×××××2）检修步骤、判断（1）查线路：把下点火组件插头，“

KEYON”，查4/2脚=12V-OK；4/4与地电阻=0Ω-OK；4/1、4/3与地不通-OK-不短路；拔下J220插头，查4/1-81、4/3-78=通-OK。（2）查J220：拔下点火组件插头，打马达，测量4/1、4/3有脉冲电压输出，J220=OK。（3）查点火组件：以上正常，则更换点火组件。J220第45页/共66页★时超AJR型2缸无火检测与诊断2-13、检查与分析无故障码设置：点火系统症状：其中2缸无火可能原因：线路、J220、点火组件×2缸无火线路J220点火组件1、71-1断路（78-3）2、71-1短路（78-3）1、点火组件内部1、J220内部××J220第46页/共66页★时超AJR型2缸无火检测与诊断2-2×××2）检修步骤、判断（1）查线路：把下点火组件插头，“

KEYON”，4/1（4/3）与地不通-OK-不短路；拔下J220插头，查4/1-71（4/3-78）=通-OK。（2）查J220：拔下点火组件插头，打马达，测量4/1（4/3）有脉冲电压输出，J220=OK。（3）查点火组件：以上正常，则更换点火组件。J220第47页/共66页■时超点火控制具体故障诊断故障诊断、检修方法与步骤1、观察、确认——故障症状观察与描述2、初检、分析——解码器：故障码、数据流分析3、分析、计划——结合车型，分析原因，确定检查方法与步骤。4、检测、判断——使用工具进行检查、分析、判断故障部位。5、排除、验证——用正确、合理方法排除故障信息获取计划实施验收评价第48页/共66页大众时超—点火组件地线故障诊断分析表1、故障症状确认主症状描述：其他现象描述：2、解码器检测故障码记录：异常数据流记录：3、具体可能原因分析结合维修手册，根据以上症状与检测结果，分析具体原因（须3个以上）4、检修步骤、结果分析与判断检修步骤描述检查结果记录结果分析判断5、故障排除不能启动，无启动征兆（无火）无线路、点火组件、J220拔下组件插头，查4/4-地电阻∞Ω地线断修复地线，即可■点火组件地线断路故障检修无无第49页/共66页3）时超AJR型点火控制电路故障检修小结12347178+12VECUJ220点火器故障现象：不能起动，无启动征兆；-造成缸内汽油过多。判断无火：采用试火法；故障可能原因：1）相关线路（电源线、地线、点火控制线）；2）点火线圈总成；3）ECU（ECU损坏、ECU供电（地线、电源线）），4）其它：转速传感器（见转速传感器故障诊断实训）；检修要点：1）解码器检测分析；2）查线路状况；3）判断ECU、点火线圈总成—打马达，查“1、3”脚脉冲信号，无-（ECU）J220有故障，有-点火线圈总成。第50页/共66页3、独立点火控制电路及检修1）B5轿车点火控制电路原理说明：☆：“1”端子为+12V电源线；“2”、“4”端子为地线；“3”端子为点火控制线。☆：G40有故障，设定为双缸同时点火。G40G281324发动机2转，J220“102”脚送出脉冲信号1个到“3”端子，1缸点1次火。5VG40G281324第51页/共66页★PASSAT1.8T点火控制诊断原理1、自诊断功能：当某缸有失火现象时，ECU会存储对应缸的失火故障码.-2、失效保护功能：设置失火故障码后，该缸喷油器停止喷油。点火系统有故障时发动机症状：1、不能起动-无火2、运转不良-某缸无火5VG40G281324J220发动机2转，J220“102”脚送出脉冲信号1个到“3”端子，1缸点1次火。第52页/共66页★B51.8T第1缸无火检测与诊断2-13、检查与分析故障码设置：1缸不工作基本原因：检测到1缸在作功行程时转速下降，即1缸不工作。可能原因：线路、J220、点火组件、其他2缸无火线路J220点火组件1、1脚-+12V2、102-3断\短路3、2、4脚地线断1、点火组件内部G40G281324J220××××××其他1、火花塞2、喷油器3、机械1、J220内部第53页/共66页★B51.8T第1缸无火检测与诊断2-22）检修步骤、判断（1）查线路：把下点火组件插头，“

KEYON”，测1脚电压=12V-OK；测2、4脚与地电阻=0Ω-OK；“

KEYOFF”，测3脚与地=不通-OK，拔下J220插头，测102-3=通-OK；（2）查J220：拔下点火组件插头，打马达，测量3脚有脉冲电压输出，J220=OK。（3）查点火组件：以上正常，与另一个好缸的点火组件互换进行测试，如故障码变成另一个缸，则更换该缸点火组件。未变-应检查其他原因；（4）查其他：火花塞、喷油器、汽缸压力等G40G281324J220××××××第54页/共66页4、GM双缸同时点火控制电路及检修CMPCKP(24x)CKP(7x)3xCMP信号CMP地CMP电源CKP电源CKP地CKP信号IC控制旁通控制3X信号3X低PCM点火组件1）GM轿车点火控制电路说明：1、CMP、CKP（24X）为霍尔传感器，CKP（7X）为磁感应传感器；2、CKP（7X）信号输入点火组件，并经变换后以3X信号输入PCM；3、由旁通控制信号（0V、5V）确定点火为固定点火（7X），或PCM控制点火（IC控制）。第55页/共66页作用：在1600RPM以下时使用。故障码（P0336）设置：当接收的24X信号与3X信号比例不正确时。失效保护：用3X信号替代。故障现象：故障灯亮起，启动性能有影响。可能原因：1）、线路；2）、传感器；3）、ECU；CKP（24X）信号P0336CMPCKP-B+B+-第56页/共66页作用：确定喷油顺序。故障码（P0341）设置：当接收的CMP信号与3X、24X信号比较；CMP信号脉冲数不正确。失效保护：喷油顺序按1/6进行。故障现象：故障灯亮起。可能原因：1）、线路；2）、传感器；3）、ECU；CMP信号P0341CMPCKP-B+B+-第57页/共66页IC控制P1351IC控制旁通控制IC控制旁通控制作用：当旁通控制电路为5V时，点火组件由PCM控制点火。故障码（P1351）设置：当IC控制电路断路时。失效保护：由点火组件固定点火（7X确定）。故障现象：故障灯亮起。第58页/共66页旁通控制P1352IC控制旁通控制IC控制旁通控制作用：控制点火组件由PCM控制点火或固定点火。5V-PCM控制，0V-固定点火。故障码（P1352）设置：当旁通控制电路断路时。失效保护：由点火组件固定点火（7X确定）。故障现象：故障灯亮起。第59页/共66页P1361故障码IC控制旁通控制IC控制旁通控制故障码（P1361）设置：发动机运行时(600rpm)，IC控制电路短路。失效保护：由点火组件固定点火（7X确定）。故障现象：故障灯亮起。第60页/共66页P1362故障码IC控制