微机控制点火系知识讲解
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微机控制点火系5
可控硅导通，使电容向点火线圈的初级绕组放电
2、基本工作原理：点火开关接通时，振荡电路开始工作， 将低压直流变成低压交流电，再经整流器整流后变为400V 左右的 直流电，此直流电向电容充电。当信号发生器向触 发器输出点火信号时，可控硅导通，电容器向初级绕组放 电，初级电流迅速增长，从而产生高压
四、无分电器点火系统
1、分电器的缺陷
点火能量损失大 点火提前角受分电器空间位置的限制 点火正时误差较大 可靠性低 2、无分电器点火系统的配电方式 1）单独点火方式 2）双缸同时点火方式
3）二极管配电点火方式
第八节 电容储能电子点火系
电容储能电子点火系产生电火花的能量是电场能的形式 存储在专门用于储能的电容器中 1、基本组成：直流升压器、储能电容、可控硅、触发器、点 火线圈和分电器等 直流升压器的作用将低压直流电源变成为400V左 右的直流电，并箱电容充电 可控硅和触发器的作用是根据信号发生器的点火信号触发
＋修正点火提前角 •初始点火提前角由发动机的结构 及曲轴位置传感器的安装位置决定 •基本点火提前角由ECU根据发动机 的转速和负荷所确定的点火提前角， 是发动机运行中最主要的点火提前角 •修正点火提前角根据发动机转速和 负荷以外的信号，对点火提前角进行修正
1）暖机修正 冷却液的温度较低时，应适当增大点火提前角 2）过热修正 冷却液的温度过高时，应适当减小点火提前角 3）空燃比反馈修正 为了怠速稳定，在减少喷油的同时，应 增加点火提前角 4）怠速稳定型修正 三、点火提前角的 控制方法 1、开环控制：对控制结果好坏不予考虑，不能及时考虑到积炭 增多，辛烷值低造成的爆然，怠速时造成转速波动，使用中的 磨损及调整不当 2、闭环控制：不断检测发动机的有关工作情况，主要有爆震控 制和怠速控制
简述微机控制点火系统的工作原理
简述微机控制点火系统的工作原理
微机控制点火系统是一种由微机控制的车辆点火系统，工作原理如下：
1. 传感器检测：微机控制点火系统首先接收来自各种传感器（如水温传感器、氧气传感器、曲轴位置传感器等）的信号。
这些传感器监测车辆各个方面的状态，如发动机温度、空气质量、车速等。
2. 数据处理：微机控制器接收到传感器发送的信号后，将这些数据进行处理和分析。
它根据预设的点火策略和各种参数，计算出最佳的点火时机、燃油喷射量和点火时燃油喷射持续时间等参数。
3. 点火控制：微机控制器发送相应的指令给点火系统，控制点火时机和点火能量。
它通过控制点火线圈的通断，触发点火火花塞，在气缸内点燃混合气体。
点火系统通常由点火线圈、点火模块、火花塞和高压电缆组成。
4. 循环迭代：微机控制点火系统以非常高的频率进行数据采集、处理和控制，以保持发动机的最佳工作状态。
它不断地检测和调整点火时机，以适应不同工况下的发动机需求。
微机控制点火系统工作原理简单来说就是通过传感器采集数据，经过微机控制器的处理和分析，控制点火时机和点火能量，以实现发动机的高效工作。
这种系统可以实时调整点火时机和燃
油喷射量，提高发动机的燃烧效率和动力性能，减少排放和能耗。
微机控制点火系统原理过程
微机控制点火系统原理过程微机控制点火系统是一种现代化的汽车点火系统，它采用微机作为控制核心，通过精确的计算和控制，实现点火时机的精确控制和优化，以提高发动机的燃烧效率和动力输出。
下面将详细介绍微机控制点火系统的原理过程。
一、点火系统的基本原理点火系统是汽车发动机正常工作的重要组成部分，其基本原理是通过点火装置产生高压电火花，引燃混合气，从而使发动机正常运转。
传统的点火系统通常采用机械分配器和点火线圈来实现，但相较之下，微机控制点火系统具有更高的精确度和可靠性。
二、微机控制点火系统的工作原理微机控制点火系统主要由传感器、微机、点火线圈和火花塞等组成。
其工作原理如下：1. 传感器检测：微机控制点火系统通过多个传感器来检测发动机的工作状态，如曲轴位置、气缸压力、进气温度和排气氧含量等。
这些传感器会将检测到的信息转换成电信号，并传输给微机进行处理。
2. 信号处理：微机接收传感器传来的信号，并经过精确的计算和分析，确定最佳的点火时机。
微机会根据发动机的工作状态和负载情况，实时调整点火时机，以提高燃烧效率和动力输出。
3. 点火信号发出：微机根据计算结果，生成点火信号，并将其发送给点火线圈。
点火线圈会将低电压信号转换成高电压信号，然后通过高压导线传输给火花塞。
4. 火花塞点火：当高压电信号到达火花塞时，电极之间的电电压会迅速增加，形成电火花，点燃混合气。
这个过程非常迅速，几乎是在一瞬间完成的。
5. 点火时机调整：微机会根据实时的工作状态和负载情况，不断调整点火时机。
在发动机高速运转时，微机会提前点火，以确保充分燃烧；在负载较大时，微机会延迟点火，以避免爆震。
三、微机控制点火系统的优势相较于传统的机械点火系统，微机控制点火系统具有以下优势：1. 点火时机更加精确：微机通过实时的计算和分析，可以精确地调整点火时机，以适应不同工况下的发动机要求，提高燃烧效率和动力输出。
2. 负载适应能力强：微机可以根据实时的负载情况，灵活调整点火时机，使发动机在不同负载下都能获得较好的燃烧效果。
第三章 微机控制点火系统的结构原理
IGt：点火正时信号
IGd：判缸信号
汽油机点火系统的类型
– 传统点火系统：又分为：
磁电机点火系统；
蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高 速发动机；断电器触点易烧蚀，工作可靠性差； 点火能量低，点火可靠性差。 – 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
点火提前角和闭合角的控制
A：不点火 C：点火适当
B：点火过早 D：点火过迟
最佳点火提前角确定依据
• 最佳点火提前角与下述因素有关：
– 发动机转速：转速升高，点火提前角增大。采用电控 点火系统，更接近理想的点火提前角。
– 发动机负荷：歧管压力高（真空度小、负荷大），点 火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点火 （ESA）系统时，可以使发动机的实际点火提前角接 近于理想的点火提前角。 – 燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前 角可增大。
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
电感式爆燃传感器
【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。
第二节 MCI主要部件的结构原理
• 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
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。
简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原理
简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原
理
1 微机控制点火系统的构成
微机控制点火系统是现代汽车的重要组成部分，用于控制汽车的
点火时间和燃烧过程。
它由电子控制单元、火花塞、传感器等设备组成。
2 电子控制单元
电子控制单元(ECU)是给汽车发动机提供控制信息的主要处理芯片，它将控制信息通过传感器传递给火花塞，控制汽车的点火时间和燃烧
过程。
ECU通过多种控制方式，如智能控制、过程控制等，为汽车避免点火不良现象和燃油节省问题提供了可靠的解决方案。
3 火花塞
火花塞是现代汽车的重要部件，由金属丝和高压导线组成，具有
良好的防腐性能，可以承受高压和高温的环境，是汽车点火系统的核
心部件。
当汽车ECU发出信号，火花塞就会放出电弧，电弧穿过火花
塞提供的间隙，使汽油发生可燃化燃烧。
4 传感器
传感器是汽车上最重要的组件之一。
传感器可以检测发动机的温度、压力、位置等参数，将这些数据传递给ECU，让ECU更好地控制汽车的发动机和点火时间。
5 工作原理
当汽车的发动机启动时，ECU控制系统会获取传感器采集的发动机参数，并按照设定的点火规则控制火花塞，使之放出火花电弧，火花电弧穿过发动机腔体的空气和燃烧室中的燃料，空气温度和压力就会升高，从而实现发动机的点火。
微机控制点火系统可以控制发动机点火时间和发动机燃烧时间，提高燃油节省率，降低汽车排放，节约能源，并且可以防止点火不良现象的发生，保证汽车的发动机的正常运行。
《微机控制点火系统》
热值越大，说明它散热越
好，火花塞越冷；热值越
小，说明它越不容易散热， 火花塞越热。
• 火花塞的热值会直接
影响火花塞中心电极的温
度，该温度在450℃（自 洁温度）～ 950℃（自燃
温度）之间时，火花塞的
性能最佳。
.
.
• 自洁温度：当火花塞电极达到一定温度以上时，能自 动烧掉聚集在点火区域内的积炭，以保持点火区域的清 洁，此温度称为自洁温度。 • 最低自洁温度一般为450℃。低于该温度，点火区 域就容易积炭，从而导致发动机缺火。 • 自燃温度：如果火花塞电极温度过高，不用火花就 可点燃混合气，此时的温度称为自燃温度。 • 自燃温度一般为950℃左右。达到或高于该温度， 则会发生异常点火，导致发动机严重运转不良。
影响最佳点火正时的因素主要有如下4个方面：
.
.
1、发动机的转速 转速升高时，燃
烧所占的曲轴转 角增大，点火正 时应随之提前； 反之，转速降低 时，点火正时应 该随之推后，如 图6-2所示。
.
2、发动机的负荷 负荷增大时，进气量
增大，新鲜混合气密 度增加，燃烧加快， 点火正时应该随之推 后；反之，负荷减小 时，点火正时应随之 提前，如图6-2所示。 但为了避免怠速不稳， 怠速时的点火提前量
（3）ECU。ECU是电控点火系统的中枢。在发动 机工作时，它不断接收各传感器输入的信息，按照特定 的程序进行判断、运算后，向点火器输出最佳点火提前 角和点火线圈初级电路导通的时间控制信号。
.
1.带分电器电控点火系统的组成 （4）点火器。点火器是电控点火系统的执行元件，它
可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大后，驱动 点火线圈工作。
.
.
•点火提前角的大小即取决于ECU所发出的 点火控制信号（IGT信号）的迟早，该信号 发出早，点火提前角就大；反之点火提前 角就小。 •点火控制信号（IGT信号）的形态如图6-8 所示。该信号为高电平时，初级电路导通； 该信号为低电平时，初级电路被切断，点 火线圈产生高压电点火。
发动机电控技术——微机控制点火系统
无分电器式微机控制点火系统由于取消了分电器和高压线，故 点火性能较好，但其结构和控制电路相对变得复杂。
无分电器同时点火方式
无分电器同时点火方式特点是两个活塞同时到达上止点位置的气缸（一个处于压 缩上止点，另一个处于排气上止点）公用一个点火线圈，即点火线圈的数量等于气缸数 的一半。
二极管配电点火方式
无分电器式微机控制点火系统（DLI）
DLI
1
单独点火方式
2 同时点火方式 3 二极管配电点火方式
无分电器单独点火方式
该系统由德国 Bosch 公司于 1893 年研制的，
其特点是每缸一个点火 线圈，即点火线圈的数
量与气缸的个数相等。
由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的
数必须是数字 4 的整倍数，所以
在应用上受到一定的限制。
谢谢
通电时间（较大的闭合角），可以提供足够高的点火能量。
无分电器单独点火方式
与有分电器微机控制点火系统相比，在发动机转速和点火能量相同 的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小得多，点火线圈
不容易发热，而且点火线圈的体积也可以做得很小，一般直接将点火线圈压
装在火花塞上，优化了整个点火系统的布置。
（4）点火器
点火器是微机控制点火系统的执行元件，它将电子控制系统输出的点火信 号进行功率放大后驱动点火线圈工作。
基本组成
（5）点火线圈
点火线圈可以将火花塞跳火所需的能量存储在线圈磁场中，并将电源提供的低压 电转变成足以击穿火花塞间隙的 15～20 kV 的高压电。在有分电器电控点火系统中只 有一个点火线圈，而在无分电器电控点火系统中则有多个点火线圈。
微机控制点火系统的检修
开篇综述
无分电器同时点火方式
无分电器同时点火方式特点是两个活塞同时到达上止点位置的气缸（一个处于压 缩上止点，另一个处于排气上止点）公用一个点火线圈，即点火线圈的数量等于气缸数 的一半。
二极管配电点火方式
无分电器式微机控制点火系统（DLI）
DLI
1
单独点火方式
2 同时点火方式 3 二极管配电点火方式
无分电器单独点火方式
该系统由德国 Bosch 公司于 1893 年研制的，
其特点是每缸一个点火 线圈，即点火线圈的数
量与气缸的个数相等。
由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的
数必须是数字 4 的整倍数，所以
在应用上受到一定的限制。
谢谢
通电时间（较大的闭合角），可以提供足够高的点火能量。
无分电器单独点火方式
与有分电器微机控制点火系统相比，在发动机转速和点火能量相同 的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小得多，点火线圈
不容易发热，而且点火线圈的体积也可以做得很小，一般直接将点火线圈压
装在火花塞上，优化了整个点火系统的布置。
（4）点火器
点火器是微机控制点火系统的执行元件，它将电子控制系统输出的点火信 号进行功率放大后驱动点火线圈工作。
基本组成
（5）点火线圈
点火线圈可以将火花塞跳火所需的能量存储在线圈磁场中，并将电源提供的低压 电转变成足以击穿火花塞间隙的 15～20 kV 的高压电。在有分电器电控点火系统中只 有一个点火线圈，而在无分电器电控点火系统中则有多个点火线圈。
微机控制点火系统的检修
开篇综述
微机控制点火系课件
问题进行改进和优化。
优化的方法与步骤
参数优化
根据实际运行情况，对控制算法、点 火时刻等参数进行调整和优化，提高 点火成功率。
硬件升级
针对系统瓶颈和易损件进行升级换代 ，提高系统整体性能和可靠性。
软件改进
通过修改控制算法、增加自诊断功能 等手段，提高系统智能化水平。
培训与交流
加强相关人员的技术培训和经验交流 ，提高维护和使用水平，促进系统优 化。
05
微机控制点火系的应用与发展趋势
应用领域与实例
汽车工业
微机控制点火系在汽车工业中具有广泛的应用，例如汽油发动机的 点火控制，以提高燃油效率和性能。
航空航天
在航空航天领域，微机控制点火系用于火箭发动机的点火和飞行控 制，以确保安全可靠的飞行。
工业过程控制
在石油、化工等工业过程中，微机控制点火系可用于控制和优化各种 燃烧过程，以实现高效、环保的目标。
执行器包括点火线圈、火花塞等，用 于执行控制单元发出的控制指令，实 现发动机的可靠点火。
微机控制点火系的工作原理
微机控制点火系的工作原理是， 通过传感器采集发动机的运转信 息，并将信息输入控制单元进行
处理。
控制单元根据采集到的信息，按 照预设的控制策略计算出最佳的 点火时间和点火能量，并将控制
指令输出给执行器。
调试的方法与步骤
01
通电前检查
检查电源、传感器、执行器等各 部件是否正常连接，确认无误后
再通电。
03
功能测试
在各工况下进行点火实验，观察 火焰形成、燃烧状况等，发现问
题及时调整。
02
通电后调整
通过示波器等工具观察信号波形 ，调整传感器、放大器等组件的
参数，确保信号正常传递。
优化的方法与步骤
参数优化
根据实际运行情况，对控制算法、点 火时刻等参数进行调整和优化，提高 点火成功率。
硬件升级
针对系统瓶颈和易损件进行升级换代 ，提高系统整体性能和可靠性。
软件改进
通过修改控制算法、增加自诊断功能 等手段，提高系统智能化水平。
培训与交流
加强相关人员的技术培训和经验交流 ，提高维护和使用水平，促进系统优 化。
05
微机控制点火系的应用与发展趋势
应用领域与实例
汽车工业
微机控制点火系在汽车工业中具有广泛的应用，例如汽油发动机的 点火控制，以提高燃油效率和性能。
航空航天
在航空航天领域，微机控制点火系用于火箭发动机的点火和飞行控 制，以确保安全可靠的飞行。
工业过程控制
在石油、化工等工业过程中，微机控制点火系可用于控制和优化各种 燃烧过程，以实现高效、环保的目标。
执行器包括点火线圈、火花塞等，用 于执行控制单元发出的控制指令，实 现发动机的可靠点火。
微机控制点火系的工作原理
微机控制点火系的工作原理是， 通过传感器采集发动机的运转信 息，并将信息输入控制单元进行
处理。
控制单元根据采集到的信息，按 照预设的控制策略计算出最佳的 点火时间和点火能量，并将控制
指令输出给执行器。
调试的方法与步骤
01
通电前检查
检查电源、传感器、执行器等各 部件是否正常连接，确认无误后
再通电。
03
功能测试
在各工况下进行点火实验，观察 火焰形成、燃烧状况等，发现问
题及时调整。
02
通电后调整
通过示波器等工具观察信号波形 ，调整传感器、放大器等组件的
参数，确保信号正常传递。
第九节微机控制点火系
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
3.安装位置：（常见有一下几种） 1) 飞轮壳上 2）曲轴前端 3）凸轮轴前端 4) 分电器内 丰田的曲轴位置转角传感器在分电器内， 采用磁电式，结构如下图
分电丰器田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
• 4. 结构 及原理:
曲轴 位置转 角传感 器包括 两个传 感器：曲轴基准位置传感
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
2）空气流量计（进气管负压传感器） 检测进气量信号 ；
3）冷却液温传感器：检测水温信号 ❖ 4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
5）节气门位置传感器：检测节气门的开度 和加速信号 ；
6）车速传感器：检测车速信号； 7）空档开关：检测变速器空档信号； 8）点火开关：检测点火状态还是起动状态 信号 ；
作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特 定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件 输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控 制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） （电脑）
电子控制器 （ECU电脑板）主 要有：中央处理器 （CPU）、存储器 （RAM、ROM）、 输入/输出接口 （I/O）、总线及电 源供给电路等部分 组成。
空它气是一流种量计
综合性控
水制温系传统或感器
者叫集中
氧控传制系感统器 节如气图门位 置传感器 变速器空挡
空调信号 进气温度 爆震传感器 蓄电池电压
丰田点火系
丰田汽车微机控制点火系统 247页
➢ 丰田车微机控制点火系统，其主要作 用是控制点火提前角;常叫ESA系统，
第19讲 微机控制点火系概述
（2） 触点打开
• 初级电流ik迅速下降到0， 磁通也随之减少(图a)。初级 绕阻产生自感电动势200— 300V；
• 次级绕阻产生高达15— 20KV的互感电动势U2max；
• 此后初级电路中自感电动势 发生衰减震荡，次级绕组中 按图b中曲线衰减震荡之后 消失。
• 当 U2max〉Uj 时 ， 火 花 塞 间隙被击穿，此时的Uj称之 为击穿电压。
工 作 原 理
点火线圈一次绕组5的一端经点火开关6与蓄电池相连，另一端接活动触点7，固定触点8已通过断 电器外壳接地，断电器触点间并联有电容9。接通点火开关6，当断电器触点7闭合时，低压的一次电 流（流进一次绕组中的电流称为一次电流）由蓄电池的正极经点火开关6到点火线圈的一次绕组5 （240～370匝的粗导线）到断电器触点臂7、触点8到搭铁流回蓄电池的负极，由于回路中流过的是 低压电流，所以称这条电路为低压电路或一次侧电路。 一次绕组通电时，其周围产生磁场。 当断电器凸轮顶开活动触点7时(图b),一次侧电路被切断,一次电流迅速下降到零,铁心中的磁通随 之迅速衰减,在二次绕祖4上感应出高的电压,使火花塞两电极之间的间隙被击穿,产生火花。
第一节 微机控制点火系的概述
作用：
1.在汽油发动机中，气缸内混合气是由高压电火花 点燃的，而产生电火花的功能是由点火系来完成的。 2.点火系将电源的低电压变成高电压，再按照发动 机点火顺序轮流送至各气缸，点燃压缩混合气； 3.并能适应发动机工况和使用条件的变化，自动调 节点火时刻，实现可靠而准确的点火； 4.还能在更换燃油或安装分电器时进行人工校准点 火时刻。
• 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 机与侧电极之间均有一定的 电容，称为分布电容C2。
4.4微机控制点火系统
4.4.2 微机控制点火系统的基本工作原理
2. 点火提前角控制 电控单元根据基本点火 提前角三维脉谱图控制 基本点火提前角。通过 大量实验，确定发动机 在不同转速和负荷下的 最佳点火提前角，取得 基本点火提前角三维脉 谱图并存储在电控单元 的存储器内。
4.4.2 微机控制点火系统的基本工作原理
442微机控制点火系统的基本工作原理理?发动机工作时电控单元根据基本点火提前角3dmap即可查得所对应的基本点火提前角再根据冷却液温度传感器进气温度传感器节气门位置传感器等输入信号对基本点火提前角控进行修正再加上固定的初始点火提前角由曲轴位置传感器的安装位置决定得到实际的点火提前角即即?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?根据曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器提供的基准信号控制点火线圈初级绕组的关断实现点火提前角控制
4.4.2 微机控制点火系统的基本工作原理
1.闭合角控制 在传统点火系统中，闭合角是指 断电器闭合期间分电器凸轮轴转 过的角度。在电子点火系统中， 闭合角是指点火器功率输出级三 极管饱和导通期间分电器凸轮轴 转过的角度，又称为导通角。 在微机控制点火系统中，电控单 元根据闭合角三维脉谱图控制闭 合角。制造厂通过大量实验，确 定发动机在不同转速和蓄电池电 压下的最佳闭合角，取得闭合角 三维脉谱图，并存储在电控单元 的存储器内。
4.5 无分电器点火系系统的组成 无分电器点火系统又称直接点火系统，英语简 称DIS（Distributorless Ignition System或 Direction Ignition System）。该种类型的 微机控制点火系统，除采用电控单元控制闭合 角、点火时刻和爆燃控制外，还取消了分电器， 电控单元控制点火线圈模块实现点火高压的分 配。
微机控制点火系
能量，易产生无线电干扰。 （2）采用高阻抗高压线，消耗一部分能量。 （3）分火头、分电器盖、高压线漏电，易导致高
压火花弱、缺火或断火。 （4）分电器的机械磨损会影响点火的控制精度。 （5）分电器的安装影响发动机的结构布置。
丰田IS-E发动机用微机控制的点火系
（二）电子配电方式（无分电器）
五、微机控制点火系统的配电方式
机械配电方式
电子配电方式双缸同时点火点二火极线管圈分分配配式式
各缸单独点火
（一）机械配电方式（有分电器）
——由分电器分火头将高压电分配至分电器盖旁 电极，经高压分缸线输送到各缸火花塞。
缺点： （1）分火头与分电器旁电极间的间隙损失一部分
在发动机起动时、转速低于400r/min时、检查初 始点火提前角时，点火提前角不能精确控制，采 用固定的初始点火提前角，其实际点火提前角等 于初始点火提前角。
（2）基本点火提前角
基本点火提前角是发动机最主要的点火提前角， 是设计微机控制点火系统时确定的点火提前角， 是点火提前角实现最佳控制的依据。
选择适当的点火提前角，可使发动机每循环所 做的机械功最多。
4、点火提前角的控制
（1）怠速时：使怠速运转平稳、减低有害气体排 放、减少燃油消耗量。
（2）部分负荷时：减少燃油消耗量和有害气体排 放，提高经济性和排放性能。
（3）大负荷时：增大输出转矩，提高动力性。
5、最佳点火提前角确定依据
点火提前角控制脉谱图
基本点火提前角
不同工况下点火提前角的控制过程
起动时 起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
实际点火提前角
起动点火控制 点火正时控制
起动后点火控制
压火花弱、缺火或断火。 （4）分电器的机械磨损会影响点火的控制精度。 （5）分电器的安装影响发动机的结构布置。
丰田IS-E发动机用微机控制的点火系
（二）电子配电方式（无分电器）
五、微机控制点火系统的配电方式
机械配电方式
电子配电方式双缸同时点火点二火极线管圈分分配配式式
各缸单独点火
（一）机械配电方式（有分电器）
——由分电器分火头将高压电分配至分电器盖旁 电极，经高压分缸线输送到各缸火花塞。
缺点： （1）分火头与分电器旁电极间的间隙损失一部分
在发动机起动时、转速低于400r/min时、检查初 始点火提前角时，点火提前角不能精确控制，采 用固定的初始点火提前角，其实际点火提前角等 于初始点火提前角。
（2）基本点火提前角
基本点火提前角是发动机最主要的点火提前角， 是设计微机控制点火系统时确定的点火提前角， 是点火提前角实现最佳控制的依据。
选择适当的点火提前角，可使发动机每循环所 做的机械功最多。
4、点火提前角的控制
（1）怠速时：使怠速运转平稳、减低有害气体排 放、减少燃油消耗量。
（2）部分负荷时：减少燃油消耗量和有害气体排 放，提高经济性和排放性能。
（3）大负荷时：增大输出转矩，提高动力性。
5、最佳点火提前角确定依据
点火提前角控制脉谱图
基本点火提前角
不同工况下点火提前角的控制过程
起动时 起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
实际点火提前角
起动点火控制 点火正时控制
起动后点火控制
第二章微机控制点火系统
．空燃比反馈修正量控制
修正点火提前角
．过热修正量控制
．爆燃修正量控制
．最大提前和推迟控制
．其它点火修正控制
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
一、点火控制系统的基本组成
点火控制系统主要由传感器、电子控制器（ECU）、电子点 火器等组成。
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
1、传感器
1）发动机转速与曲轴位置传感器：将曲轴的转角和基准位置 转换为相应的脉冲信号，点火控制系统电子控制器根据该脉冲 信号产生点火定时脉冲、计算发动机的转速和确定基本点火提 前角等。
§2-4 无分电器点火系统
1、二极管分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
2、点火线圈分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
3、二极管分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
二、无分电器点火系统部件结构
§2-4 无分电器点火系统
§2-4 无分电器点火系统
§2-4 无分电器点火系统
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
控制信号通过电子点火器控制点火线圈工作。
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
二、点火控制系统的类型
点火控制系统有不同的结构形式，按点火高压配电方式不同 分，有机械高压配电和电子高压配电两种。
1）机械高压配电方式点火控制系统
机械高压配电仍采用传统的配电器分配点火线圈所产生的高压， 因此，采用这种高压配电方式的电子点火控制系统还有分电器。
⑶能与其它电子控制系统实现协调控制，以使发动机的运 转和汽车的运行更加平稳。
微机控制的点火系统
工作原理： 1）单独点火方式 独立点火方式是一个缸的火花塞配一个点火线 圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独 立向火花塞提供高压电，各缸直接点火。这种结构 的特点是去掉了高压线，因此可以使高压电能的传 递损失和对无线电的干扰降低到最低水平。这种线 圈的初级电流可以设计得较大，即使在发动机以 9000r/min高速运行时，也能够提供足够的点火能量
2）起动时点火提前角的控制
发动机起动过程中，进气管绝对压力传感 器信号或空气流量计信号不稳定， ECU 无法 正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在 设定的初始点火提前角。此时的控制信号主要 是发动机转速信号（ Ne 信号）和起动开关信 号（STA信号）。
3）起动后基本点火提前角的确定
发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门 位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感 器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／C信号） 确定基本点火提前角。 发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的进 气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
4）发动机爆燃控制 当发动机产生爆燃时，对基本点火提前角进行适 当修正，以迅速减少爆燃。 5）最大提前和推迟控制 根据发动机实际工况和状态，微机点火时刻控制系 统设定了一个实际点火提前角的数值范围，以控制 发动机工作时其点火提前角不会超出正常的工作极 限值。 最大点火提前角：35°~45° 最小点火提前角：-10°~0°
3）点火控制器 由于无分电器点火系统有两个或多个点火线圈或 点火线圈初级绕组，所以点火控制器一般除了具有 自动断电功能、导通角控制、恒流控制等电路外， 还有气缸判别电路和多个大功率三极管及相应的控 制电路。 4）点火线圈
①独立点火方式配电用的点火线圈：采用独立点火
4.2 微机控制点火系统的控制原理
4.2.1 点火提前角控制1.起动时的点火提前角控制起动时，转速较低，工况不稳定，将点火提前角固定为一个设定值。
当发动机转速达到某一转速(如400r/min)时，转入其他控制方式。
2. 起动后的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（1）初始点火提前角初始点火提前角是原始设定的，是由机械安装位置所确定的，又称固定点火提前角。
初始点火提前角一般为上止点前5°～10°。
（2）基本点火提前角基本点火提前角是电脑根据发动机转速传感器、进气流量（或进气压力）传感器的检测参数，由三维点火正时脉谱图确定的点火提前角。
1）怠速时的基本点火提前角怠速时的基本点火提前角是根据发动机的怠速转速及空调是否工作而控制的。
当空调不工作时，怠速基本点火提前角定为4°；当空调工作时，随发动机怠速转速的提高，点火提前角增大为8°。
再考虑到初始点火提前角，两种工况所对应的实际点火提前角分别为14°和18°。
Ttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww图1－121（1）初始点火提前角初始点火提前角是原始设定的，是由机械安装位置所确定的，又称固定点火提前角。
初始点火提前角一般为上止点前5°～10°。
（2）基本点火提前角基本点火提前角是电脑根据发动机转速传感器、进气流量（或进气压力）传感器的检测参数，由三维点火正时脉谱图确定的点火提前角。
1）怠速时的基本点火提前角怠速时的基本点火提前角是根据发动机的怠速转速及空调是否工作而控制的。
当空调不工作时，怠速基本点火提前角定为4°；当空调工作时，随发动机怠速转速的提高，点火提前角增大为8°。
再考虑到初始点火提前角，两种工况所对应的实际点火提前角分别为14°和18°。
第20讲 微机控制电子点火系组成
气隙(小于 2mm)：过 大，信号 弱；过小， 碰撞
信号盘：安装在曲轴、凸轮轴或分电器 轴上，并随之转动，信号盘上均制有若 干凸齿和齿槽信号盘形状决定了信号波 形。
G与NE信号的作用 （即G信号） ：判别何缸何时处于活塞上止点位置，以确定 喷油正时和点火正时。 （即Ne信号） ：感知曲轴转角和发动机转速，以确定每次循 环符合最佳空燃比的喷油量与提前角。
G信号和Ne 信号的关
系
➢G1信号用来检测 第六缸上止点位置 ➢G2信号用来检测 第一缸上止点位置 ➢实际检测上止点前 10º ➢G信号和Ne信号的 关系如图所示。
类型
电磁感应式
霍尔式
光电式
电磁感应式式曲轴位置传感器
永磁铁：安装在信号盘的边缘， 产生永磁场，穿过信号盘、电 磁线圈等。
电磁线圈：当 磁场变化时， 产生感应电动 势，输出信号。
开关型节气门位置传感器结构简单，只需测量其怠 速触点和功率触点的通断情况即可判定其好坏。
怠速触点在节气门全闭时应闭合，节气门略打开时 即断开。闭合时端子IDL与El之间的电阻应为零，断 开时端子IDL与E1之间的电阻应为无穷大，否则为怠 速触点故障。
利用霍尔效应原理，对曲轴位置进行检测 【结构】如图所示（叶片触发式、轮齿触发式）
1-霍尔半导体元件 2-永久磁铁 3-挡隔磁力线的叶片
叶片触发式
轮齿触发式霍尔式曲轴位置传感器 【组成】由具有触发轮齿的信号盘和霍尔传感器组成
轮齿触发式
【作用】为ECU提供计算曲轴转角和发动机转速所需 的信息。
触发叶轮：安装 在分电器轴上， 缸数相等的四个 叶片（ 50 °） 和四个窗口 （40°）。
信号及时送至发动机电脑，用以控制点火时刻（点 火提前角）和喷油正时。
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3）冷却液温传感器：检测水温信号 ❖ 4）氧传感器：检测空燃比浓稀信号
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
5）节气门位置传感器：检测节气门的开度 和加速信号 ；
6）车速传感器：检测车速信号； 7）空档开关：检测变速器空档信号； 8）点火开关：检测点火状态还是起动状态 信号 ；
微机控制点火系
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 传感器用来不断地检测与点火有关
的发动机工作状况信息，并将检测结果 输入电子控制器，作为运算和控制点火 时刻的依据。各车型使用的传感器类型、 数量、结构及安装位置不同，但其作用 大同小异。微机控制的电子点火系统中 所用的传感器主要有以下几种：
1、微机控制点火系的组成
也有的发动机不设点火器，控制初 级电路的大功率三极管设在控制器 （ECU）内部
1、微机控制点火系的组成
4、点火线圈 与微机控制电子点火系所匹配的点
火线圈为专用高能点火线圈，一般采用 闭磁路，能量损失小，对外电磁干扰小。
1、微机控制点火系的组成
5、分电器 微机控制点火系的分电器结构随发动
机型号的不同有较大差异 由配电器和凸轮轴位置传感器成； 现在，不少汽车发动机取消了分电器
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
l）曲轴位置传感器：检测两个信号： ①曲轴转角 (或发动机转速) ，检测发
动机转速信号 ②曲轴基准位置（点火基准传感器,活
塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止 点位置信号（凸轮轴位置传感器）
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
2）空气流量计（进气管负压传感器） 检测进气量信号 ；
称无分电器微机控制点火系
1、微机控制点火系的组成
6、火花塞
2、微机控制点火系的分类
微机控制点火系统，按照是否保留 传统的分电器（实质上指配电器），可 分为两大类：
1.有分电器点火系统; 2.无分电器点火系统 同时点火方式
单独点火方式。
2、微机控制点火系的分类
1.有分电器点火系统（非直接点火系统） 仍保留分电器的微机控制点火系称
空它气是一流种量计
综合性控
水制温系传统或感器
者叫集中
氧控传制系感统器 节如气图门位 置传感器 变速器空挡
空调信号 进气温度 爆震传感器 蓄电池电压
丰田点火系
丰田汽车微机控制点火系统 247页
➢ 丰田车微机控制点火系统，其主要作 用是控制点火提前角;常叫ESA系统，
➢ 甩掉了传统的离心和真空调节机构， 其点火提前角完全由微机进行控制
➢ 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。
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转传感器
1.功用： 曲轴位置传感器是微机控制点火系中最重要 的传感器之一，它是微机控制点火系中必不可 少的信号源，向电子控制器输入活塞位置（上 止点）、曲轴转速等信息。 2.类型： 常用的曲轴位置转角传感器型式有：磁感应 式、光电式、霍尔式等。
作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特 定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件 输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控 制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） （电脑）
电子控制器 （ECU电脑板）主 要有：中央处理器 （CPU）、存储器 （RAM、ROM）、 输入/输出接口 （I/O）、总线及电 源供给电路等部分 组成。
为非直接点火系统 。 该系统中，点火线圈的高压电是经
配电器进行分配的，即由分火头和分电 器盖组成的配电器，依照点火顺序适时 地将高压电分配至各气缸，使各缸火花 塞依次点火 。
2、微机控制点火系的分类
2.无分电器点火系统 (直接点火系统 ) 该系统中点火线圈上的高压线直接
与火花塞相连，工作时，点火线圈产生 的高压电直接送到各火花塞、由微机根 据各传感器输入的信息，依照发动机的 点火顺序，适时地控制各缸火花塞点火。
2、微机控制点火系的分类
2.无分电器点火系统 (直接点火系统 ) 无分电器点火系统，按照目前常见 的型式又大致可分为两种类型： 同时点火方式点火系统 单独点火方式点火系统
两缸同时点火
各缸单 独点火
日 产 无 分 电 器 点 火 系
曲传轴第感转器十交节微机控制点火系应用实例
• 丰田汽车发动机微机控制系统，常叫TCCS系统。
器（G信号）
曲轴转角传感器 （Ne信号）
Ne信号发生器
4. 结构及原理:
曲轴位置转 角传感器包 括两个传感 器：
①曲轴转角传 感器（Ne信 号发生器）
作用：检测曲 轴转角及发 动机转速信 号
每转一圈产生 24个信号
G信号 发生器
4. 结构及原理: 曲轴位置转角传感器包括两 个传感器： ②曲轴基准位置传感器 G信号 发生器 作用：判别活塞上止点位置。 由信号转子和两个传感线圈 组成，分别产生G1、G2两个 信号。
1、微机控制点火系的组成
3．点火器 点火器是综合控制的执行器之一，
点火器的作用是根据ECU的指令，通过 内部的大功率三极管的导通和截止，控 制初级电流的的通断，完成点火工作。
1、微机控制点火系的组成
3．点火器 各种发动机的点火器结构各不相同，
有的点火器除接通、切断初级电路的功 能外，还有恒流控制、闭合角控制、气 缸判别、点火监视等功能。
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
3.安装位置：（常见有一下几种） 1) 飞轮壳上 2）曲轴前端 3）凸轮轴前端 4) 分电器内 丰田的曲轴位置转角传感器在分电器内， 采用磁电式，结构如下图
分电丰器田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
• 4. 结构 及原理:
曲轴 位置转 角传感 器包括 两个传 感器：曲轴基准位置传感
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
9）空调开关：检测空调是开还是关信号 10）蓄电池：检测电池电压信号 ❖ 11）进气温度传感器：检测进气温度信号 12）爆震传感器：检测爆震信号
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） 控制电脑一般被称为ECU，英文为
（Electronic Control Unit） 它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
5）节气门位置传感器：检测节气门的开度 和加速信号 ；
6）车速传感器：检测车速信号； 7）空档开关：检测变速器空档信号； 8）点火开关：检测点火状态还是起动状态 信号 ；
微机控制点火系
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 传感器用来不断地检测与点火有关
的发动机工作状况信息，并将检测结果 输入电子控制器，作为运算和控制点火 时刻的依据。各车型使用的传感器类型、 数量、结构及安装位置不同，但其作用 大同小异。微机控制的电子点火系统中 所用的传感器主要有以下几种：
1、微机控制点火系的组成
也有的发动机不设点火器，控制初 级电路的大功率三极管设在控制器 （ECU）内部
1、微机控制点火系的组成
4、点火线圈 与微机控制电子点火系所匹配的点
火线圈为专用高能点火线圈，一般采用 闭磁路，能量损失小，对外电磁干扰小。
1、微机控制点火系的组成
5、分电器 微机控制点火系的分电器结构随发动
机型号的不同有较大差异 由配电器和凸轮轴位置传感器成； 现在，不少汽车发动机取消了分电器
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
l）曲轴位置传感器：检测两个信号： ①曲轴转角 (或发动机转速) ，检测发
动机转速信号 ②曲轴基准位置（点火基准传感器,活
塞上止点位置）：检测基准缸活塞上止 点位置信号（凸轮轴位置传感器）
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
2）空气流量计（进气管负压传感器） 检测进气量信号 ；
称无分电器微机控制点火系
1、微机控制点火系的组成
6、火花塞
2、微机控制点火系的分类
微机控制点火系统，按照是否保留 传统的分电器（实质上指配电器），可 分为两大类：
1.有分电器点火系统; 2.无分电器点火系统 同时点火方式
单独点火方式。
2、微机控制点火系的分类
1.有分电器点火系统（非直接点火系统） 仍保留分电器的微机控制点火系称
空它气是一流种量计
综合性控
水制温系传统或感器
者叫集中
氧控传制系感统器 节如气图门位 置传感器 变速器空挡
空调信号 进气温度 爆震传感器 蓄电池电压
丰田点火系
丰田汽车微机控制点火系统 247页
➢ 丰田车微机控制点火系统，其主要作 用是控制点火提前角;常叫ESA系统，
➢ 甩掉了传统的离心和真空调节机构， 其点火提前角完全由微机进行控制
➢ 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。
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转传感器
1.功用： 曲轴位置传感器是微机控制点火系中最重要 的传感器之一，它是微机控制点火系中必不可 少的信号源，向电子控制器输入活塞位置（上 止点）、曲轴转速等信息。 2.类型： 常用的曲轴位置转角传感器型式有：磁感应 式、光电式、霍尔式等。
作用是接收上述各有关传感器信号，并按照特 定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件 输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控 制信号。在现代发动机集中控制系统中，点火 系统仅是电子控制器的一个子系统。
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） （电脑）
电子控制器 （ECU电脑板）主 要有：中央处理器 （CPU）、存储器 （RAM、ROM）、 输入/输出接口 （I/O）、总线及电 源供给电路等部分 组成。
为非直接点火系统 。 该系统中，点火线圈的高压电是经
配电器进行分配的，即由分火头和分电 器盖组成的配电器，依照点火顺序适时 地将高压电分配至各气缸，使各缸火花 塞依次点火 。
2、微机控制点火系的分类
2.无分电器点火系统 (直接点火系统 ) 该系统中点火线圈上的高压线直接
与火花塞相连，工作时，点火线圈产生 的高压电直接送到各火花塞、由微机根 据各传感器输入的信息，依照发动机的 点火顺序，适时地控制各缸火花塞点火。
2、微机控制点火系的分类
2.无分电器点火系统 (直接点火系统 ) 无分电器点火系统，按照目前常见 的型式又大致可分为两种类型： 同时点火方式点火系统 单独点火方式点火系统
两缸同时点火
各缸单 独点火
日 产 无 分 电 器 点 火 系
曲传轴第感转器十交节微机控制点火系应用实例
• 丰田汽车发动机微机控制系统，常叫TCCS系统。
器（G信号）
曲轴转角传感器 （Ne信号）
Ne信号发生器
4. 结构及原理:
曲轴位置转 角传感器包 括两个传感 器：
①曲轴转角传 感器（Ne信 号发生器）
作用：检测曲 轴转角及发 动机转速信 号
每转一圈产生 24个信号
G信号 发生器
4. 结构及原理: 曲轴位置转角传感器包括两 个传感器： ②曲轴基准位置传感器 G信号 发生器 作用：判别活塞上止点位置。 由信号转子和两个传感线圈 组成，分别产生G1、G2两个 信号。
1、微机控制点火系的组成
3．点火器 点火器是综合控制的执行器之一，
点火器的作用是根据ECU的指令，通过 内部的大功率三极管的导通和截止，控 制初级电流的的通断，完成点火工作。
1、微机控制点火系的组成
3．点火器 各种发动机的点火器结构各不相同，
有的点火器除接通、切断初级电路的功 能外，还有恒流控制、闭合角控制、气 缸判别、点火监视等功能。
丰田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
3.安装位置：（常见有一下几种） 1) 飞轮壳上 2）曲轴前端 3）凸轮轴前端 4) 分电器内 丰田的曲轴位置转角传感器在分电器内， 采用磁电式，结构如下图
分电丰器田汽车微机控制点火系统
1、曲轴位置转角传感器
• 4. 结构 及原理:
曲轴 位置转 角传感 器包括 两个传 感器：曲轴基准位置传感
1、微机控制点火系的组成
1、传感器 各类传感器以及所传递的信号
9）空调开关：检测空调是开还是关信号 10）蓄电池：检测电池电压信号 ❖ 11）进气温度传感器：检测进气温度信号 12）爆震传感器：检测爆震信号
1、微机控制点火系的组成
2．电子控制器（ECU） 控制电脑一般被称为ECU，英文为
（Electronic Control Unit） 它是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，