汽车发动机微机控制点火系统认识 共61页
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发动机点火系统课件
点火系统的性能直接影响发动机的性能和燃油经济性，因此其维护和保养非常重要 。
点火线圈的工作原理
点火线圈是点火系统中的重要 组成部分，它的主要作用是将 低压电转化为高压电。
点火线圈由初级线圈和次级线 圈组成，初级线圈的电流由点 火器控制，次级线圈的电流用 于产生电火花。
当点火器控制初级线圈的电流 切断时，次级线圈中产生感应 电动势，从而产生电火花。
火花塞的使用寿命一般在2-4 万公里左右，具体取决于火花
塞材质和发动机工况。
点火控制器的使用寿命一般在 10万公里左右，但若出现故
障应及时更换。
点火信号发生器的使用寿命一 般在10万公里左右，但若出
现故障应及时更换。
05 新型点火系统技术介绍
直接点火系统
总结词
直接点火系统是一种新型的点火系统，它通过直接将点火线圈连接到火花塞上 来实现点火。
态，适时地产生电火花。
电源
电源为点火系统提供电能，通 常由蓄电池或发电机提供。
02 点火系统的原理与工作流程
点火系统的原理
点火系统是发动机的重要组成部分，它的主要作用是将高压电传输到火花塞，产生 电火花，点燃气缸内的可燃混合气，从而推动活塞运动，产生动力。
点火系统的原理基于电磁感应定律，通过点火线圈将低压电转化为高压电，然后通 过火花塞产生电火花。
微机控制点火系统
微机控制点火系统是电子 点火系统的升级版，通过 微处理器对点火时刻进行 更精确的控制。
点火系统的基本组成
01
02
03
04
点火线圈
点火线圈的作用是将低电压转 换为高电压，为火花塞提供足
够的能量产生电火花。
火花塞
火花塞是点火系统的终端元件 ，负责将高压电引入气缸内，
点火线圈的工作原理
点火线圈是点火系统中的重要 组成部分，它的主要作用是将 低压电转化为高压电。
点火线圈由初级线圈和次级线 圈组成，初级线圈的电流由点 火器控制，次级线圈的电流用 于产生电火花。
当点火器控制初级线圈的电流 切断时，次级线圈中产生感应 电动势，从而产生电火花。
火花塞的使用寿命一般在2-4 万公里左右，具体取决于火花
塞材质和发动机工况。
点火控制器的使用寿命一般在 10万公里左右，但若出现故
障应及时更换。
点火信号发生器的使用寿命一 般在10万公里左右，但若出
现故障应及时更换。
05 新型点火系统技术介绍
直接点火系统
总结词
直接点火系统是一种新型的点火系统，它通过直接将点火线圈连接到火花塞上 来实现点火。
态，适时地产生电火花。
电源
电源为点火系统提供电能，通 常由蓄电池或发电机提供。
02 点火系统的原理与工作流程
点火系统的原理
点火系统是发动机的重要组成部分，它的主要作用是将高压电传输到火花塞，产生 电火花，点燃气缸内的可燃混合气，从而推动活塞运动，产生动力。
点火系统的原理基于电磁感应定律，通过点火线圈将低压电转化为高压电，然后通 过火花塞产生电火花。
微机控制点火系统
微机控制点火系统是电子 点火系统的升级版，通过 微处理器对点火时刻进行 更精确的控制。
点火系统的基本组成
01
02
03
04
点火线圈
点火线圈的作用是将低电压转 换为高电压，为火花塞提供足
够的能量产生电火花。
火花塞
火花塞是点火系统的终端元件 ，负责将高压电引入气缸内，
微机控制点火系知识讲解
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
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
汽车发动机的点火系统解析
汽车发动机的点火系统解析汽车发动机的点火系统是发动机正常运转的关键组成部分，它就像是发动机的“起搏器”，负责在恰当的时刻点燃混合气，从而产生动力。
接下来，让我们深入了解一下这个重要的系统。
点火系统的主要作用是在发动机的压缩冲程末期，按照发动机的工作顺序和点火时刻，向火花塞提供足够能量的高压电，使其产生电火花，点燃被压缩的可燃混合气。
简单来说，就是要确保混合气在正确的时间被点燃，以实现高效的燃烧和动力输出。
点火系统通常由电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等主要部件组成。
电源一般是汽车的蓄电池和发电机。
蓄电池提供启动时所需的电能，而发电机在发动机运转时为点火系统及其他电气设备供电。
点火开关则是控制整个点火系统的“总闸”，驾驶员通过操作点火开关来启动或关闭点火系统。
点火线圈是点火系统中的关键部件之一，它的作用是将电源提供的低电压转换成高达数万伏的高压电。
点火线圈就像是一个电压“放大器”，通过电磁感应原理，将低电压转化为能够产生电火花的高电压。
分电器的作用是按照发动机的工作顺序，将点火线圈产生的高压电依次分配到各个气缸的火花塞上。
分电器内部通常包含断电器、配电器、电容器等部件。
断电器负责控制点火线圈初级电路的通断，从而产生脉冲式的高压电；配电器则根据发动机的工作顺序，将高压电准确地分配到各个气缸的火花塞；电容器的作用是吸收断电器触点打开时产生的电火花，防止其对点火系统产生干扰。
火花塞是点火系统的最终执行者，它安装在气缸盖上，头部伸入燃烧室内。
当高压电通过火花塞电极时，产生电火花，点燃混合气。
火花塞的性能直接影响着点火的可靠性和燃烧效率。
点火系统的工作过程可以分为三个阶段：充电、放电和点火。
在充电阶段，点火线圈初级绕组通过电流，储存磁场能量。
当断电器触点断开时，初级绕组中的电流迅速下降，磁场能量瞬间释放，次级绕组中感应出高电压。
在放电阶段，高电压通过分电器分配到各个火花塞，在火花塞电极间形成电火花。
汽车发动机的点火系统
汽车发动机的点火系统在汽车的众多复杂部件中，发动机的点火系统就像是一个默默工作的幕后英雄，它虽然不太起眼，却对发动机的正常运转起着至关重要的作用。
要理解点火系统，咱们得先从它的作用说起。
简单来讲，点火系统的任务就是在恰当的时刻，产生足够强度的电火花，点燃汽缸内的可燃混合气，从而推动活塞做功，让发动机顺利运转起来。
点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、分电器、火花塞等部件组成。
电源一般是汽车的蓄电池，它为整个点火系统提供电能。
点火开关则像是一个控制大门的卫士，驾驶员通过它来决定是否启动点火系统。
点火线圈可以说是点火系统的核心部件之一。
它就像一个能量转换器，将蓄电池提供的低电压转换成几万伏的高电压，为产生强烈的电火花提供了可能。
分电器则负责将点火线圈产生的高电压，按照发动机的工作顺序，依次分配到各个汽缸的火花塞上。
火花塞则是最终执行点火任务的“小战士”。
它安装在汽缸盖上，头部伸入燃烧室内。
当分电器送来高电压时，火花塞两极之间就会产生电火花，点燃混合气。
那么，点火系统是如何准确地在合适的时刻点火的呢？这就得提到点火提前角这个概念。
点火提前角指的是火花塞点火时，活塞距离上止点的曲轴转角。
如果点火提前角过大，混合气会在压缩行程中过早燃烧，导致发动机功率下降，甚至可能引起爆震；如果点火提前角过小，混合气燃烧不充分，发动机的动力性和经济性都会受到影响。
为了能精确控制点火提前角，现代汽车的点火系统通常采用了多种传感器和电子控制单元（ECU）。
比如，曲轴位置传感器可以监测曲轴的转速和位置，进气流量传感器能测量进入汽缸的空气量，水温传感器则负责感知发动机的温度。
ECU 会根据这些传感器传来的信息，计算出最佳的点火提前角，并控制点火系统在恰当的时刻点火。
在点火系统的工作过程中，还需要注意一些常见的故障。
比如，点火线圈故障可能会导致高压电输出不足，火花塞积碳会影响点火效果，分电器磨损可能会造成点火顺序错乱等等。
当点火系统出现故障时，汽车可能会出现启动困难、怠速不稳、动力不足、排放超标等问题。
第三章 汽车发动机电子控制点火系统
第三章 汽车发动机电子控制点火系统
主要内容 第一节 微机控制点火系统 第二节 发动机爆震控制系统
第一节 微机控制点火系统
一、微机控制点火系统的组成（MCI）
二、微机控制点火系统的控制过程
（一）微机控制点火原理
（二）微机控制点火系统点火提前角的确定
点火提前角θ 1.初始点火提前角θi 2.基本点火提前角θb
四、发动机爆震的控制
五、发动机点火控制流程
1.压电式爆震传感器的结构特点 2.压电式爆震传感器的工作原理
（四）磁致伸缩式爆震传感器
1.磁致伸缩式爆震传感器的结构特点 2.磁致伸缩式爆震传感器的工作原理
（五）压力检测式爆震传感器
三、发动机爆震的判别
常用方法：将发动机无爆震时的传感器输出电压与 产生爆震时的输出电压比较 （一）基准电压的确定 （二）爆震强度的判别
3.修正点火提前角θc （1）暖机修正 （2）怠速修正
（三）微机控制点火系统的控制过程
1.点火提前角的控制 2.点火导通角的控制
三、微机控制点火系统高压电的分配方式
（一）机械配电方式 （二）电子配电方式
1.双缸同时点火的控制 1）二极管分配式双缸同时点火的控制 2）点火线圈分配式双缸同时点火的控制 3）高压二极管的作用
2.各缸单独点火的控制
第二节 发动机爆震控制系统
一、爆震控制系统的组成
二、爆震传感器的结构原理
爆震传感器（EDS） （一）发动机爆震的检测方法
缸体的振动频率、燃烧室压力的变化、混合气燃烧 的噪声 （二）爆震传感器的分类 按检测方式：共振型与非共振型 按结构不同：磁致伸缩式和压电式
（）压电式爆震传感器
主要内容 第一节 微机控制点火系统 第二节 发动机爆震控制系统
第一节 微机控制点火系统
一、微机控制点火系统的组成（MCI）
二、微机控制点火系统的控制过程
（一）微机控制点火原理
（二）微机控制点火系统点火提前角的确定
点火提前角θ 1.初始点火提前角θi 2.基本点火提前角θb
四、发动机爆震的控制
五、发动机点火控制流程
1.压电式爆震传感器的结构特点 2.压电式爆震传感器的工作原理
（四）磁致伸缩式爆震传感器
1.磁致伸缩式爆震传感器的结构特点 2.磁致伸缩式爆震传感器的工作原理
（五）压力检测式爆震传感器
三、发动机爆震的判别
常用方法：将发动机无爆震时的传感器输出电压与 产生爆震时的输出电压比较 （一）基准电压的确定 （二）爆震强度的判别
3.修正点火提前角θc （1）暖机修正 （2）怠速修正
（三）微机控制点火系统的控制过程
1.点火提前角的控制 2.点火导通角的控制
三、微机控制点火系统高压电的分配方式
（一）机械配电方式 （二）电子配电方式
1.双缸同时点火的控制 1）二极管分配式双缸同时点火的控制 2）点火线圈分配式双缸同时点火的控制 3）高压二极管的作用
2.各缸单独点火的控制
第二节 发动机爆震控制系统
一、爆震控制系统的组成
二、爆震传感器的结构原理
爆震传感器（EDS） （一）发动机爆震的检测方法
缸体的振动频率、燃烧室压力的变化、混合气燃烧 的噪声 （二）爆震传感器的分类 按检测方式：共振型与非共振型 按结构不同：磁致伸缩式和压电式
（）压电式爆震传感器
汽车微机控制点火系统
② 闭环控制方式： 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
关工况，如发动机是否发生爆震、怠速是否稳定等。
图8-37 开环、闭环控制方式框图
.
5
爆震控制最主要的传感器是爆震传感器，它用于检测发动机是否发 生爆震，一般每台发动机安装一到两只。
爆震传感器安装位置：3缸发动机安装在第2缸缸体中间；4缸发动机 安装在2、3缸缸体之间。工作原理：爆震传感器（如图8-38、8-39所示） 是一种振动加速度传感器，装在发动机气缸体上。
Ig的输出和输入端；C、D分别为霍尔电压Eh两输出端。 永久磁铁的磁力线可穿过空气间隙垂直进入霍尔元件如图8-45（c）
虚线所示，也可由叶片遮挡而不进入霍尔元件如图8-45（b）虚线所示。
图8-45 霍尔式传感器工作原理示意图
.
13
（2）执行器：
① 霍尔式点火信号发生器的检修： 霍尔式点火信号发生器为有源器件，需输入一定电源电压时才能 工作，结构如图8-46。
a、传统点火线圈原理 点火线圈的上端装有胶木盖，中央突出部分为高压接线柱，其他的
接线柱为低压接线柱。根据低压接线柱的数目不同，点火线圈有二接线 柱和三接线柱之分，其内部结构如图8-49所示。
图8-49 普通点火线圈内部结构图
.
17
b、开磁路与闭磁路点火线圈原理：
在汽车电子点火系统中，采用了能量转换效率较高的开磁路与闭磁 路点火线圈，如图8-50所示。
图8-35 电控点火系统基本组成和原理
.
2
（1）点火系统有关的传感器及开关信号
电子控制点火系统中所用到的主要传感器有曲轴转角/转速传感器、 曲轴基准位置传感器（点火基准传感器）和爆震传感器，另外，还根据 进气压力传感器或空气流量传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感 器、节气门位置传感器以及起动开关信号、空调开关信号、空挡开关信 号等开关信号对各种工况下的点火提前角进行必要的修正。
关工况，如发动机是否发生爆震、怠速是否稳定等。
图8-37 开环、闭环控制方式框图
.
5
爆震控制最主要的传感器是爆震传感器，它用于检测发动机是否发 生爆震，一般每台发动机安装一到两只。
爆震传感器安装位置：3缸发动机安装在第2缸缸体中间；4缸发动机 安装在2、3缸缸体之间。工作原理：爆震传感器（如图8-38、8-39所示） 是一种振动加速度传感器，装在发动机气缸体上。
Ig的输出和输入端；C、D分别为霍尔电压Eh两输出端。 永久磁铁的磁力线可穿过空气间隙垂直进入霍尔元件如图8-45（c）
虚线所示，也可由叶片遮挡而不进入霍尔元件如图8-45（b）虚线所示。
图8-45 霍尔式传感器工作原理示意图
.
13
（2）执行器：
① 霍尔式点火信号发生器的检修： 霍尔式点火信号发生器为有源器件，需输入一定电源电压时才能 工作，结构如图8-46。
a、传统点火线圈原理 点火线圈的上端装有胶木盖，中央突出部分为高压接线柱，其他的
接线柱为低压接线柱。根据低压接线柱的数目不同，点火线圈有二接线 柱和三接线柱之分，其内部结构如图8-49所示。
图8-49 普通点火线圈内部结构图
.
17
b、开磁路与闭磁路点火线圈原理：
在汽车电子点火系统中，采用了能量转换效率较高的开磁路与闭磁 路点火线圈，如图8-50所示。
图8-35 电控点火系统基本组成和原理
.
2
（1）点火系统有关的传感器及开关信号
电子控制点火系统中所用到的主要传感器有曲轴转角/转速传感器、 曲轴基准位置传感器（点火基准传感器）和爆震传感器，另外，还根据 进气压力传感器或空气流量传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感 器、节气门位置传感器以及起动开关信号、空调开关信号、空挡开关信 号等开关信号对各种工况下的点火提前角进行必要的修正。
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。
《微机控制点火系统》
.
.
其他校正 扭矩控制校正：配备电控自动变
速器的汽车进行自动换挡时，由于发动 机瞬时空载而使转速升高，因此会造成 一定的换挡冲击。为了减小这种冲击， 某些车型的发动机会在换挡时适当延迟 点火，以降低发动机的扭矩。
转换校正：当汽车从减速转换为
加速时，点火时间需要提前，以便满足 加速过程的需要。
.
• 巡航控制校正：当汽车以巡航状态行驶 时，如果遇到下坡，巡航控制ECU会发出一 个信号给发动机ECU，发动机ECU则适当延 迟点火，以减小发动机的扭矩，从而利于车 速的稳定。 • 驱动防滑控制校正：驱动防滑控制系统 工作时，为了降低发动机的扭矩，点火时间 适当延迟。 • 最大和最小提前角控制：当ECU计算得 出的点火正时超出正常范围时，实际点火正 时则选为规定的最大或最小值，从而防止发 生事故或影响发动机的工作性能。
.
有些车型上，ECU的内部存有两套点火正时脉 谱图，以适应不同燃油辛烷值的需要。校正点 火正时：
预热校正 过热校正 怠速稳定性校正 爆震校正 其他校正
.
预热校正
当发动机
水温太低时，
点火正时需要
适当提前，如
图 6-3 所 示 。
在极冷的条件
下，通过该校
正功能可将点
火提前大约
15°。
.
况下，发动机处于爆震与不爆震的临界状态时，动力
性能最佳。
.
4、发动机水温（冷却液温度） 发动机水温较低时，燃烧较慢，要求点火正时适当提前。
.
发动机ECU对点火正时的控制方式 1、起动点火控制 2、起动后点火控制
.
1、起动点火控制
起动发动机时，由于转速及进气流量极不稳定，
ECU很难通过计算来确定最佳点火正时，因此，往往会
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其他校正 扭矩控制校正：配备电控自动变
速器的汽车进行自动换挡时，由于发动 机瞬时空载而使转速升高，因此会造成 一定的换挡冲击。为了减小这种冲击， 某些车型的发动机会在换挡时适当延迟 点火，以降低发动机的扭矩。
转换校正：当汽车从减速转换为
加速时，点火时间需要提前，以便满足 加速过程的需要。
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• 巡航控制校正：当汽车以巡航状态行驶 时，如果遇到下坡，巡航控制ECU会发出一 个信号给发动机ECU，发动机ECU则适当延 迟点火，以减小发动机的扭矩，从而利于车 速的稳定。 • 驱动防滑控制校正：驱动防滑控制系统 工作时，为了降低发动机的扭矩，点火时间 适当延迟。 • 最大和最小提前角控制：当ECU计算得 出的点火正时超出正常范围时，实际点火正 时则选为规定的最大或最小值，从而防止发 生事故或影响发动机的工作性能。
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有些车型上，ECU的内部存有两套点火正时脉 谱图，以适应不同燃油辛烷值的需要。校正点 火正时：
预热校正 过热校正 怠速稳定性校正 爆震校正 其他校正
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预热校正
当发动机
水温太低时，
点火正时需要
适当提前，如
图 6-3 所 示 。
在极冷的条件
下，通过该校
正功能可将点
火提前大约
15°。
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况下，发动机处于爆震与不爆震的临界状态时，动力
性能最佳。
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4、发动机水温（冷却液温度） 发动机水温较低时，燃烧较慢，要求点火正时适当提前。
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发动机ECU对点火正时的控制方式 1、起动点火控制 2、起动后点火控制
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1、起动点火控制
起动发动机时，由于转速及进气流量极不稳定，
ECU很难通过计算来确定最佳点火正时，因此，往往会
点火系统认识
机在压缩接近上止点时，可燃混合气是由火花塞点燃的，从而燃烧对外做
功。
点火系统
电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，使用点火控制器将电源提供的低压电转变为高压
电，再通过分电器将点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组器的高压电分配到各缸火花塞， 使火花塞两电极之间产生电火花，从而点燃可燃混合气。
此引燃汽缸内的可燃混合气体。火花塞的主要类型有:准型火花塞、缘体突出型火花塞、电极型 火花塞、座型火花塞、极型火花塞、面跳火型火花塞等。
点火系统
无分电器电子点火系统的配电方式有单独点火配电方式、双缸同时点火配电方式两种。
其中单独点火配电方式可将点火线圈直接安装在火花塞的顶上，无需分电器和高压导线，故分 火性能较好。相比而言，其结构与点火控制电路最为复杂。
点火系统
计算机控制点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压
电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由计算机控制系统根据各种传感器提供的反映 发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。
点火系统
分电器目前使用较多的是无触点式分电器或者无分电器。点火系统分电器包括断电器、配电
器、电容器和点火提前装置等部件。
点火系统
点火线圈里面有初级线圈和次级线圈两组线圈。点火线圈依照磁路分为开磁式及闭磁式两种。
开磁式点火线圈铁芯用0.3mm左右的硅钢片叠成，铁芯上绕有次级与初级线圈。闭磁式则采用 形似Ⅲ的铁芯绕初级线圈，外面再绕次级线圈，磁力线由铁芯构成闭合磁路。
点火系统
点火模块按发动机管理系统ECU的指令，在指定的时刻、对应的工况所需能量而点火。有的
点火模块还提供给ECU反馈信号，供ECU判断点火线圈工作是否正常，还有的反馈信号供ECU 计算下一个导通脉冲宽度。
功。
点火系统
电子点火系统以蓄电池和发电机为电源，使用点火控制器将电源提供的低压电转变为高压
电，再通过分电器将点火线圈和由半导体器件（晶体三极管）组器的高压电分配到各缸火花塞， 使火花塞两电极之间产生电火花，从而点燃可燃混合气。
此引燃汽缸内的可燃混合气体。火花塞的主要类型有:准型火花塞、缘体突出型火花塞、电极型 火花塞、座型火花塞、极型火花塞、面跳火型火花塞等。
点火系统
无分电器电子点火系统的配电方式有单独点火配电方式、双缸同时点火配电方式两种。
其中单独点火配电方式可将点火线圈直接安装在火花塞的顶上，无需分电器和高压导线，故分 火性能较好。相比而言，其结构与点火控制电路最为复杂。
点火系统
计算机控制点火系统以蓄电池和发电机为电源，借点火线圈将电源的低压电转变为高压
电，再由分电器将高压电分配到各缸火花塞，并由计算机控制系统根据各种传感器提供的反映 发动机工况的信息，发出点火控制信号，控制点火时刻，点燃可燃混合气。
点火系统
分电器目前使用较多的是无触点式分电器或者无分电器。点火系统分电器包括断电器、配电
器、电容器和点火提前装置等部件。
点火系统
点火线圈里面有初级线圈和次级线圈两组线圈。点火线圈依照磁路分为开磁式及闭磁式两种。
开磁式点火线圈铁芯用0.3mm左右的硅钢片叠成，铁芯上绕有次级与初级线圈。闭磁式则采用 形似Ⅲ的铁芯绕初级线圈，外面再绕次级线圈，磁力线由铁芯构成闭合磁路。
点火系统
点火模块按发动机管理系统ECU的指令，在指定的时刻、对应的工况所需能量而点火。有的
点火模块还提供给ECU反馈信号，供ECU判断点火线圈工作是否正常，还有的反馈信号供ECU 计算下一个导通脉冲宽度。
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电 路
图 微机控制点火系统的组成
《汽车电气设备构造与维修》-现代汽车学院
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.2 微机控制点火系统的组成及功能
判定发动机工况 确定点火提前角
判定活塞位置
点火提前角控制 爆震控制
缸序判别
闭合时间控制
ECU执行器 闭合时间控制 点火确认 恒流控制
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
学
习
内 容
3.8.1 微机控制点火系统的功能
3.8.2 微机控制点火系统的组成
3.8.3 微机控制点火系统的类型
3.8.4 微机控制点火系统的工作原理★
3.8.5 微机控制点火系控制策略★
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
北京现代汽车独立点火系统故障检修
授课人：冯德军 教研室：汽修教研室
《汽车电气设备构造与维修》-现代汽车学院
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
传感器
空气流量传感器 进气压力传感器
发动机转速/ 曲轴位置传感器
凸轮轴位置传感器
节气门位置传感器
进气温度传感器 冷却液温度传感器
压缩上止点 TDC
压力最高点 ATDC10°
点火能量
点火时刻 BTDC φ°
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.2 微机控制点火系统的组成及功能
（1）电源
低
（5）点火线圈
高
（2）传感器
压
（6）分电器
压
（3）电控单元 （4）点火控制器
电 路
（7）高压线 （8）火花塞
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.3 微机控制点火系统的类型
传统点火系
普通电子点火系
微机控制有分电器点火系
微机控制点火系
微机控制无分电器点火系
初级电路不同 次级电路不同
同时点火方式 单独点火方式
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.3 微机控制点火系统的类型
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.3 微机控制点火系统的类型
微 机 控 制 点 火 系
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.4 微机控制点火系统的工作原理
1．微机控制有分电器点火系 有分电器，一个点火线圈供多缸火花塞。点火线圈产生的高压电经分电器 中的配电器按点火顺序分配至各气缸。 PCM只需判别活塞点火位置，无需判别哪个缸（缸序）。
点火线圈的高压电直接加于火花塞。 • 由ECU和点火控制器确定点火顺序。 （1）同时点火方式 （2）单独点火方式
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.4 微机控制点火系统的工作原理
（1）同时点火方式 • 无分电器，点火线圈的高压线直接与火花塞相连，一个点火线圈连接两个
氧传感器 爆震传感器
发 动 机 控 制 单 元
PCM
执行器
供油控制 燃油泵 喷油器
点火控制 点火器
点火线圈
进气控制 怠速阀 节气门
排放控制 EGR阀 EVAP阀
《汽车电气设备构造与维修》-现代ห้องสมุดไป่ตู้车学院
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修 情境3 发动机微机控制点火系统的检修
学习单元3.1 发动机微机控制点火系统的认识 学习单元3.2 发动机微机控制点火系统的故障诊断 学习单元3.3 爆燃传感器电路的检修
缸的火花塞。 • 两缸火花塞串联，同时点火。 • 配对缸工作相位相差360°，一缸处于压缩（作功缸），一缸处于排气
（废火缸）。 • 工作缸击穿电压
高，损耗缸击穿 电压低，点火能 量大部分都分配 于工作缸。
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
丰田7M-GTE发动机同时点火系统
发动机的工作过程
《汽车电气设备构造与维修》-现代汽车学院
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.1 微机控制点火系统的功能
火
花
塞
高
压
点
点燃混合气
燃
混
合
气
高压的产生
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.1 微机控制点火系统的功能
点火时刻
任
务
载
现代索纳塔汽车
体
怠速抖动，急 加速不良
火花塞型号错误， 更换后故障排除。
发动机是如何点火的-------点火系统工作原理？
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
学 1.能够识别微机控制点火系统。
习 要
2.理解微机控制点火系控制功能。
求
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《汽车电气设备构造与维修》-现代汽车学院
学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
学
习
导
1
航
2
3
4
5
6
任务载体 学习要求 学习内容 案例分析 学习小结 自主学习
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.4 微机控制点火系统的工作原理
IGT信号：上升沿接通充电，
喷油
下降沿触发点火
故障码
丰田4A-GE发动机有分电器点火系统
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学习单元3 点火系-微机控制点火系统的检修
3.1.4 微机控制点火系统的工作原理 2．微机控制无分电器点火系 • 微机控制无分电器点火系又叫直接点火系，无分电器，
缸序判别
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3.1.4 微机控制点火系统的工作原理 （2）单独点火方式
• 无分电器，点火线圈直接与火花塞相连，一个点火线圈连接一个缸的火 花塞，无高压线。
传 统 点 火 系
图1.1 传统点火系组成 Fig 1.1 composition of tradition ignition system
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3.1.3 微机控制点火系统的类型
普 通 电 子 点 火 系
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