第三章发动机点火控制系统及其他控制系统1
发动机点火系名词解释
发动机点火系名词解释
发动机点火系统是指在内燃机工作时，用来点燃混合气的设备和系统。
它的主要作用是在气缸内的压缩空气和燃料混合物达到最佳点火时机，点燃燃料从而引发爆炸，推动活塞做功，驱动发动机工作。
点火系统通常由点火线圈、点火开关、分电器、火花塞和高压线等组成。
点火系统的工作原理是利用点火线圈将低电压的电流通过磁场感应转换为高电压，然后通过高压线传递到火花塞，产生高温高压的火花点燃混合气。
点火系统的点火时机和点火顺序是由分电器和点火开关来控制的，以确保每个气缸在正确的时间点火。
此外，现代发动机点火系统还包括了电子控制单元(ECU)和传感器，用来监测发动机转速、负荷情况、进气温度等参数，以实现精确的点火控制，提高燃烧效率和降低排放。
在高性能发动机中，还会采用可变点火正时技术，根据发动机工况实时调整点火时机，以提高动力输出和燃油经济性。
总的来说，发动机点火系统在内燃机工作中扮演着至关重要的
角色，它的性能和稳定性直接影响着发动机的动力输出、燃油经济性和排放性能。
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。
图 转速对点火提前角的影响
（2）发动机负荷的影响
最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。
在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。
发动机管理系统
1、发动机管理系统概述
1.1 发动机管理系统的组成与作用
发动机的管理系统组成如图9-1所示。
图9-1 发动机管理系统 1-活性炭罐；2-空气流量计；3-节气门体；4-炭罐电磁阀；5-进气压力传感器；6-涡流控制阀；7-高压油泵；
8-高压喷油器；9-凸轮轴调节器；10-点火模块与火花塞；11-凸轮轴位置传感器；12-前氧传感器； 13-发动机控制模块；14-EGR阀；15-转速传感器；16-爆震传感器；17-发动机温度传感器；
位置信号1的输出电压均为位置信号2的2倍。如果，测量信号有偏差，则更 换加速踏板位置传感器。
3、发动机进气控制
3.2 控制进气量的传感器
3.2.2空气流量计
3.2.2.1空气流量计的作用 空气流量计安装在进气道上（图9-12），靠近空气滤清器，用于测量通过进 气管的空气质量并输入ECM，ECM由此确定需要喷射的燃油量，以控制发动机正 确运转和尾气催化剂正确反应的空气／燃油比。
图9-3 发动机控制模块
2、发动机控制模块（ECM）
2.2 发动机的控制系统
为使得发动机获得符合要求的动力性能和更低的排放污染，发动机ECM需 要对以下六个主要部分进行控制： （1）外部控制。发动机外部控制主要包括： ①主继电器。 ②点火开关。 ③蓄电池。 ④CAN通信。 ⑤防盗供电。
2、发动机控制模块（ECM）
3、发动机进气控制
3.2 控制进气量的传感器
3.2.2空气流量计
3.2.2.3空气流量计的检测 （3）空气流量计的检测。
图9-5 分层充气模式的喷油过程
3、发动机进气控制
3.1 混合气的形成
3.1.1低速时的分层燃烧模式
3.1.1.3混合气形成 混合气形成只发生在40°~50°曲轴角之间（如果曲轴角小于这个范围无法 点燃混合气；如果曲轴角大于这个范围混合气就变成均质充气了，如图9-6所 示）。分层充气模式的空燃比λ为1.6~3.0。
汽车电器与电子技术课后习题答案1-5章
汽车电器与电子技术课后习题答案2020.04第一章绪论1-1 简述汽车电器与电子控制系统的分类和特点。
汽车电器与电子控制系统可分为电器装置和电子控制系统两大部分。
汽车电器装置主要由供电系统、用电设备、检测装置和配电装置四部分组成。
汽车电子控制系统分为发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统三个部分。
特点：1)低压汽油车多采用12V，主要优点是安全性好。
2)直流主要从蓄电池的充电来考虑。
3)单线制单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。
单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。
4)负极搭铁将蓄电池的负极与车体相连接，称为负极搭铁。
第二章汽车供电系统1.汽车用蓄电池的功用有哪些？其主要功用是什么？对汽车用蓄电池有何要求？答:功用有（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
（2）在发动机不工作或电压低时（发动机停转或怠速时）向用电设备供电。
（3）用电设备过多，超过发电机容量时补充供电。
（4）蓄电池电能不足时可将发电机电能储存起来。
（5）具有稳定电源系统电压的作用。
其主要功用是：（1）起动发动机时向起动机和点火系统提供电能。
要求：容量大、内阻小，以保证蓄电池具有足够的起动能力。
2.铅酸蓄电池的主要组成部件及其功用是什么？答：组成部件：1极板与极板组、2隔板、3电解液、4外壳5蓄电池技术状态指示器功用：同上3.什么是蓄电池的额定容量和储备容量？答：额定容量C20：是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以20h放电率（If=0.05C）连续放电，当单格电压降至1.75V（12V蓄电池降至10.5±0.05V，6V蓄电池降至5.25±0.02V），蓄电池输出的电量。
储备容量Cm：是指完全充足电的蓄电池，在电解液的温度为250C时，以25A电流连续放电，当单格电压降至1.75V所持续的时间，其单位为min.。
第三章1发动机控制系统传感器的结构原理与检修
时间
•翼板式空气流量传感器翼板部分
工作电路
E1 FC E2
VB VC VS THA
叶片式空气流量传感器控制汽油泵工作的开关原理
滑臂 Vc
电位计 油泵开关
Vs 电阻
测量叶片
电阻 Vc Vs
E1 Fc E2 VB VC VS THA
发动机静止时
进气量 多 少
测量叶片转动 大 小
发动机工作时
a、V1－E间——输入电压12V； b、V2－E间——输出电压0—5V。 c、对LH－AFS检测，可用压缩空气向 管中吹气测量：不吹气时V2、E间的基准 电压为0.8－1V；吹气时的随动电压变为 2V，吹气口距离的变化，电压也应随动变 化。
11-电源；12-负信号线；13-正信号线
热丝式空气流量计的测量
工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从 存储器中选择最佳点火提前角，根据 G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到 达规定位置时，发出控制信号至点火器，当为低电位时，大功率三极管截 止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。
控制点火提前角，称为ESA系统
2、判缸与控制过程
传感线圈G1、 G2为什么相隔180度安装？
（二）压阻效应歧管压力传感器结构
全称：进气歧管绝对压力传感器，英文简称： MAP。作用 是检测歧管压力来反映负荷状况，从而间接反映进气量。
采用压阻效应压力传感器的车型：
三 、工作原理
MAP传感器 VC PIM
IC E2
E1
ECU 5v
稳压电源
A/D 单片机
四 、检测
如右图所示为日本丰 田皇冠3.0轿车进气管绝对 压力传感器电路。ECU通 过VCC端子给传感器提供 标准5V电压，传感器信号 经端子PIM输送给ECU， E2为塔铁端子。
电控点火系统的组成与工作原理 ppt课件
在6缸发动机上共有3个独立的点火线圈，每 个点火线圈向配对的两个火花塞供电。
点火器中功率三极管的数量与点火线圈的数 量相同，每个功率三极管控制一个点火线圈工作。
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1、同时点火方式：
工作原理：
发动机工作时，ECU向点火器输出点火控制 信号，点火器按点火顺序依次控制功率三极管导 通或截止，使初级电路周期性地通断，点火线圈 周期性地产生高压，高电压使配对的两缸火花塞 跳火。
确认信号。
ppt课件
6
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
4、微机控制点火系的类型：
（1）有分电器式 （2）无分电器式
①同时点火 ●二极管分配式 ●点火线圈分配式 ②独立点火。
ppt课件
7
二、有分电器电控点火系统 DI
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系原理图：
ppt课件
8
二、有分电器电控点火系统 DI
图8—18为实测的点火次级单缸波形(图 中FIRE为击穿电压，BURN为燃烧电压， DUR为闭合时间)。由于点火次级波形受 发动机、燃油系统和点火条件的影响较 大．所以对检测发动机机械部分、燃油 系统及点火系统部件的故障是很有用的。 通过观察波形的特定点及特定段相应的 变化，可判定该缸点火系统相应部件和 系统的故障。显示屏上显示了波形 各部分的判定参数。
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）。
ppt课件
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一、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：
简述汽车发动机主要的控制系统
简述汽车发动机主要的控制系统汽车发动机主要的控制系统包括：1.电子控制燃油喷射系统（EFI）：该系统通过各种传感器，采集控制系统所需的信号，如空气流量、冷却液温度等，然后将信号转化为电信号并输送给ECU（电子控制单元）。
ECU根据这些信号确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如节气门位置传感器）信号对喷油量进行修正，以实现最佳的混合气浓度，从而优化发动机的燃烧过程，提高功率、降低油耗、减少排气污染等。
2.电控点火系统（ESA）：该系统通过点火提前角控制和通电时间（闭角）控制与恒流控制，使发动机在不同转速、不同负荷条件下，根据各相关传感器信号，选择最理想的点火提前角点燃混合气，并根据蓄电池电压及转速等信号控制点火线圈初级电路的通电时间，从而改善发动机的燃烧过程，使发动机输出最大的功率和转矩，而将油耗和排放降低到最低限度。
3.废气再循环控制系统（EGR）：该系统将一部分废气引入到进气系统中，通过降低气缸内的温度，来减少氮氧化物的排放。
4.怠速控制系统（ISC）：该系统根据发动机冷却液温度、空调压缩机是否工作、变速器是否挂入挡位等，通过怠速控制阀对发动机的进气量进行控制，使发动机随时以最佳怠速转速运转。
5.进气控制系统：根据发动机转速和负荷的变化，对发动机的进气进行控制，以提高发动机的充气效率，从而改善发动机动力性。
具体包括谐波进气增压系统（ACIS）、废气涡轮增压系统、可变气门正时系统、电子控制节气门系统（ETCS）等。
6.排放控制系统：对发动机排放控制装置的工作实行电子控制。
具体包括汽油蒸汽排放（EVAP）控制系统、废气再循环（EGR）控制系统、氧传感器及三元催化转化（TWC）控制系统、二次空气喷射控制系统等。
以上是汽车发动机主要的控制系统的简介，仅供参考。
发动机电控技术习题库-答案
发动机电控技术习题库-答案发动机电控技术习题库-答案第一章汽车发动机电控技术概述判断题(对的打V,错的打X,每题 1分)(V) 1、在发动机集中控制系统中，同一传感器信号可应用于不同子控制系统中。
(V) 2、现代汽车广泛采用集中控制系统，它是将多种控制功能集中到一个控制单元上。
填空题：(每空0.5分)1.电控燃油喷射系统用英文表示为 ____________，怠速控制系统用英文表示为。
答案：EFI ; ISC2.目前，应用在发动机上的电子控制系统主要包括电控燃油喷射系统、_______________ 和其他辅助控制系统。
答案：电控点火系统3.在电控燃油喷射系统中，除喷油量控制外，还包括喷油正时控制、 _________________ 和 ___________ 控制。
答案：断油控制；燃油泵4.电控点火系统最基本的功能是 ______________。
此外，该系统还具有____________ 控制和 _________ 控制功能。
答案：点火提前角控制；通电时间；爆燃5.排放控制的项目主要包括废气再循环控制、活性炭罐电磁阀控制、氧传感器和 __________ 、 __________ 控制等。
答案：空然比闭环控制；二次空气喷射6._______________________ 传感器的功用是。
答案：用来检测排气中的氧含量，向ECU输送空然比反馈信号，进行燃油量闭环控制7.凸轮轴位置传感器作为 ___________ 控制和 ___________ 控制的主控制信号。
答案：喷油正时；点火正时8.爆燃传感器是作为 __________ 控制的修正信号。
答案：点火正时9.电子控制单元主要是根据_____________ 确定基本的喷油量。
答案：进气量10.执行元件受 __________ 控制，其作用是____________ 。
答案：ECU ;执行某项控制功能11.电控系统由 __________ 、___________ 、 __________ 大部分组成。
《汽车服务工程专业导论》教学课件 第三章 汽车概论
图3-3 汽车的驱动力
驱动力的产生需要依靠两个作用： 第一，依靠发动机提供转矩，经过传动系统改变大小和方向后，传 递给驱动轮一定的驱动力矩，进而提供引发驱动力的沿轮胎切向方向的 作用力，这是产生驱动力的内部条件。 第二，依靠驱动轮与地面的相互作用，把驱动轮对地面的作用力， 转化为地面对驱动轮切向方向的反作用力，这是产生驱动力的外部条件。 汽车每得到一个具体的驱动力，是上述两个方面共同作用、协调一 致的结果。
由此可见，发动机的转矩并不是任何情况下都能充分发挥出来的， 有时因受到汽车驱动轮与路面之间附着性能的限制而不能完全被利用。 所以要充分发挥汽车的工作潜力，应提高汽车的附着性能，同时降低行 驶阻力。
转向系统是指用来控制汽车的行驶方向。它由转向盘、转向器和转 向传动机构组成。
制动系统是指用来使行驶中的汽车按照需要降低速度，停止行驶和 在坡道上驻车。它由制动控制部分、制动传动部分、制动器等部件组成， 一般汽车制动系统至少有两套各自独立的制动装置，即行车制动装置和 驻车制动装置。
3.车身 汽车的车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所。车 身应为驾驶员提供方便的操作条件，以及为乘客提供舒适安全的环境或 保证货物完好无损。
汽车各种行驶阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下都 存在的，坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在。
汽车下坡时，为负值，此时汽车重力沿波道的分力已不是汽车的行 驶阻力，而是动力了。
汽车减速行驶时，惯性作用是使汽车前进的，也为负值，亦不是阻 力了。在水平道路上等速直线行驶时，就没有坡度阻力和加速阻力。
汽车电子控制技术教案
汽车电子控制技术教案汽车电子控制技术陕西职业技术学院教案系别：财经学院专业：汽车检测与诊断技术年级：2013级课程名称：汽车电子控制技术授课老师：周XX实习时间：2023-2023(2)汽车电子控制技术主编：吴_XXX份有限公司____年8月出版第1章汽车电控基础知识目的任务1.了解汽车电子控制技术的发展过程；2.掌握电子控制系统组成的英文名称；3.掌握电子控制系统的组成；4.掌握电子控制系统的简要工作过程。
重点难点1.电子控制系统的组成；2.电子控制系统的简要工作过程。
教学方法讲授使用教具PPT、教学视频课后作业课后习题课时安排课堂教学时数：2试验教学时数：0讲授时间：____年3月9日星期一____年3月10日星期二第一节汽车电子技术发展简介1、汽车电子技术的发展过程2、汽车电子控制技术应用的优越性第二节汽车电子控制系统的组成及工作原理一、汽车电子控制系统的组成与分类1.发动控制部分电控点火装置、电控汽油喷射、废弃再循环系统、怠速控制2.底盘控制部分电控自动变速器、防抱死制动系统、电子控制动力转向系统、电控悬架、巡航控制系统、安全气囊、雷达防撞系统、驱动防滑系统、制动力分配系统、电子稳定控制系统、安全带控制系统3.车身电控系统前照灯控制系统、转向灯控制系统、自动座椅、全自动空调、电子门锁与防盗系统、音响/音像4.信息系统信息显示与报警系统、语言信息系统、车用导航系统、通信系统2、电子控制单元的功能与组成1.电子控制单元所具备基本功能2.电子控制单元的组成三、电子控制系统的工作过程案例分析：桑塔纳2000型轿车A1.汽车电控系统由哪几部分组成？2.电子控制单元有哪些功能？3.与发动机单独控制相比，集中控制有哪些优点？4.传感器的信号有哪几种类型？拓展知识点：1.发动机电控系统由哪些部分组成？2.哪些汽车是有电控单元的？3.国产奇瑞A3是否有电控单元？本章小结：1.汽车电子控制系统主要由信号输入装置即传感器、电子控制单元、执行器等组成。
发动机的点火系统原理
发动机的点火系统原理
发动机的点火系统是实现燃烧室内混合气体点火爆炸的重要组成部分。
其主要原理是在气缸内的燃烧室中，通过产生高能火花点燃空燃比适当的混合气体，驱动活塞做功。
在发动机运作过程中，点火系统需要及时、准确地点燃气体才能顺利完成燃烧过程。
点火系统主要包括点火线圈、火花塞、点火控制单元等组件。
其工作原理如下：
1. 点火线圈：点火线圈是点火系统的核心部件，其主要功能是将低电压输入转化为高电压输出，以产生足够强度的电火花。
点火线圈包含一组互感线圈，通过磁场感应来提高电压。
2. 点火控制单元：点火控制单元负责控制点火时机。
根据发动机运行状态、负荷和转速等参数，点火控制单元通过计算来确定最佳点火时间。
它会根据发动机工作的需求来激活点火线圈。
3. 火花塞：火花塞是点火系统的输出装置，它连接到燃烧室，通过产生电火花点燃混合气体。
火花塞包含两电极（中心电极和接地电极），当电压高到一定程度时，它们之间会产生电流放电，形成火花，点燃混合气体。
点火系统的工作流程如下：
1. 点火控制单元接收到发动机的状态信息，计算出最佳点火时机。
2. 点火控制单元发送信号给点火线圈，激活它开始工作。
3. 点火线圈通过互感作用将电压升高，并传输到火花塞。
4. 当电压足够高时，火花塞两电极之间会形成电火花。
5. 电火花点燃混合气体，产生爆炸，推动活塞做功。
6. 点火控制单元会根据发动机的状态持续监测并控制点火时机，以保证发动机的正常工作。
总结来说，发动机的点火系统通过控制点火时机和产生足够强度的电火花，实现对混合气体的点火，从而推动发动机的正常运转。
发动机电控技术3章-电控空气供给系统PPT课件
气门位置传感器、怠速空气道等组成。节气门位置传感器装在节气门轴上，来 检测节气门的开度。有的车上还设有副节气门和副节气门位置传感器，例如在 LS400上还设有牵引控制系统（TRC），当车辆处于TRC控制状态行驶时，无论 是起步、匀速或加减速工况，汽车均能根据道路状况确保输出最佳的驱动力和 牵引性能。在TRC控制行驶状态下，发动机的主节气门由主节气门强制开启器 打开（全开），进气量由副节气门控制，节气门开度信号也由副节气门位置传 感器负责将信号传送给ECU。 注意：装有节气门限位螺钉的汽车，一般不允许调节节气门限位螺钉，除非怠速控 制阀发生故障而无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来持发动机怠速 运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。
2. 5汽油机燃油喷射控制系统其他部件的工作原理
2.5.2 进气管绝对压力传感器(2-6)
1．进气管绝对压力传感器的类型 半导体压面敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等。 2．半导体压面敏电阻式的结构及工作原理 进气管绝对压力传感器由压力转换元件和放大压力转换元件输出信号的集成电路和真空室构成。
发动机电控技术3章-电控空气供给系统PPT课件
主讲：朱明
高级技师、经济师,工程师 高级技能专业教师
汽车维修工高级考评员
第三章 电控空气供给系统
授人以鱼不如授人以渔
2. 4 汽油机空气供给系统的组成及工作原理
2.4.1 空气供给系统基本元件的构造
（一）空气滤清器 一般为干式纸质滤心式，结构与普通发动机上相同。
>60℃时，阀门全闭
授人以鱼不如授人以渔
2. 4 汽油机空气供给系统的组成及工作原理
《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。
汽车电控发动机系统结构和原理-发动机点火控制
发动机点火控制汽油发动机采用微机控制点火控制点火系统能将点火提前将点火提前角控制在最佳值，使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值，从而通过发动机的动力性，同时还能提高燃油经济型和减少有效气体的伤害。
发动机点火能量的高低取决于点火线圈通电时间的长短即点火导通角，点火导通角的大小与蓄电池的电压和转速有着直接的关系，在电控发动机上可以实现对点火导通角有效的控制。
使发动机产生最大动力的有效方法增大点火提前角。
但是点火提前角过大又会引起发动机爆震，发动机爆震一方面会导致发动机输出功率降低，另一方面会导致发动机使用寿命缩短甚至损坏。
消除爆震最有效的方法就是推迟点火提前角。
在电控发动机上采用爆震控制。
任务一点火提前角的控制任务目标1.发动机的点火控制学习目标1.了解发动机的点火控制一、点火提前角的确定汽油发动机的可燃混合气表适当的提前一些。
通常把发动机发出最大功率和油耗最小的点火提前角称为最佳点火提前角。
点火提前角大小直接影响发动机的输出功率、油耗、排放等。
发动机工况不同需要的最佳点火提前角也不相同，怠速时最佳点火提前角是为了使怠速运转平稳，降低有效气体的排放量和减少燃油消耗量；部分负荷时最佳点火提前角是为了减少燃油消耗量和有害气体的排放量，提高经济性和排放性能；大负荷时最佳点火提前角是为了增大输出转距，提高动力性能。
微机控制的点火提前角0由初始点火提前角0 i、基本点火提前角0 b和修正点火提前角0 c 三部分组成,即0 =0 i+0 b+0 c1.初始点火提前角初始点火提前角又称为固定点火提前角，其值大小取决于发动机的结构形式，一般为上止点BTDC°6 - BTDC12 °。
在下列情况时，由于发动机转速变化大，空气流量不稳定，点火提前角不能准确控制，因此采用固定点火提前角进行控制，其实际点火提前角等于初始点火提前角。
1）发动机启动时；2）发动机转速低于400r/min 时；3）检查初始点火提前角时。
发动机点火控制系统
【知识点】 正时灯是由外加点
火信号触发而闪亮的照明装置，
用来对发动机的正时进行检查。
正时灯分为普通正时灯、可进
行正时调节的正时灯，如图
6-12所示。还有的正时灯带有
图6-12 带正时调节的正时灯
发动机转速测量显示。
第十三页，共44页。
【实训活动】 点火正时测试与调整
1．实训设备：发动机台架或汽车（分电器式和无分电器式）、 正时灯、手动真空泵、尾气分析仪。
花塞，通过测试，比较火花波形的变化
和总结特点。
图6-10 清除点火电极积碳和调节点火间隙
第九页，共44页。
【提示】这个测试能提供关于每个气缸的燃烧质量非常有价值
的资料。如果有必要甚至可以在行驶下进行此顶测试。由于点
火次级波形明显受不同发动机、燃油系统和点火条件影响，它
对检测发动机机
械部分和燃油系
统部件及点火系
方法；掌握点火正时的检测方法；
学习观察波形和识别角度辨别。
【知识点】 丰田5A和8A发动机的转
速信号和曲轴位置信号装于分电器内，
同时分电器还用来发动机点火顺序分
配。计算机根据这两个信号确定为喷
图6-17 曲轴位置信号G1与转速信号NE
油、点火、计算的基本参数。转速传感器与曲轴位置传感器装在分 电器内。两个传感器均采用磁脉冲式信号发生
小，只有适当滞后点火提前角，才能保证在上止点后
10°~15°获得最高燃烧压力。反之，由于燃烧速度减慢，
而要增加点火提前角。
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2．电子控制点火系统类型
电子控制点火系统指在传统的晶体
管点火系统基础上，发展为由计算机集
中控制一次电流的脉冲，经过高压点火
线圈形成次级高压，在火花塞点燃燃烧
电控发动机点火系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
④怠速稳定性修正
发动机处于怠速工况时，电控单元不断地计算发动机的平均转速， 当发动机的转速低于规定的怠速转速时，电控单元根据实际转速与目 标转速差值的大小相应地增大点火提前角；当发动机转速高于目标转 速时，则减小点火提前角，如下图所示。
信号检测 无分电器信号的检测如下图所示。 a. 用发光二极管连接点火模块插头1、4脚测量点火信号。 b. 用同样的方法连接3、4脚，发光二极管也应闪亮。
电阻检测 无分电器电阻的检测如下图所示。 分别测量点火线圈的初、次级电阻。初级电阻为几欧到十几
欧姆；次级电阻为几千欧至于十几千欧姆。
（2）单独点火
在发动机起动过程中，发动机转速变化大，且由于转速较低（一 般低于500r/min），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）。
2. 起动后点火提前角的控制
⑤爆燃修正 爆燃修正见本节第三点爆燃控制。
二、通电时间控制
影响初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压。 为了保证在不同的蓄电弛供电电压和不同的转速下都具有相同的初 级断开电流，电控单元根据蓄电池电压和发动机转速信号，从预置 的闭合角数据表中查出相应的数值，对闭合角进行控制。
当发动机转速高时，适当增大闭合角，以防止初级线圈通过电 流值下降，造成次级高压下降，点火困难。蓄电池电压下降时，基 于相同的理由，也应适当增大闭合角，如下图所示。
过热修正的主要控制信号包括冷却水温度信号（THW）、节 气门位置信号（IDL）等。
第三章 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统第一节电控点火系统的功能汽油机电控点火系统的功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三个方面。
一、点火提前角控制1、点火提前角对发动机性能的影响定义：点火提前角是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，对于现代汽车而言，最佳的点火提前角不仅保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值，还必须保证排放污染最小。
点火提前角过大(点火过早)，则大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，且缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大。
点火提前角过小（点火过迟），则燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小，NOx排放量降低。
试验证明，最佳的点火提前角，应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°。
如图所示，适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多(C曲线下阴影部分)。
2、最佳点火提前角的确定依据最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。
(1)发动机转速如图所示，点火提前角应随发动机转速升高而增大。
因为随发动机转速的提高，以秒计的燃烧过程所需时间缩短，但燃烧过程所占的曲轴转角增大，为保证发动机气缸内的最高压力出现在上止点后10°～15°的最佳位置，就必须适当提前点火(即增大点火提前角)。
与采用机械式离心提前器的传统点火系统相比，采用电控点火（ESA,electronic spark advance)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。
(2)负荷汽油发动机的负荷调节是通过节气门进行的量调节，随负荷减小，进气管真空度增大，进气量减少，气缸内的温度和压力均降低，燃烧速度变慢，燃烧过程所占的曲轴转角增大，应适当增大点火提前角，如图所示。
点火系统的组成和工作原理
汽油机点火系主要有：传统点火系统和计算机控制的点火系统两大类型。
传统点火系统又可分为磁机电点火系统和蓄电池点火系统。
(1) 磁机电点火系统：电能是由磁机电本身提供的，其结构复杂，低速时点火性能差，普通只用于无蓄电池的机动车上。
(2)蓄电池点火系统：又称有触点点火系统，其结构简单、工作可靠，在汽车上得到广泛应用。
蓄电池点火系统的主要缺点：1)高速易断火，不适合高速发动机。
2)断电器触点易烧蚀，工作可靠性差。
3)点火能量低，点火可靠性差。
(3) 微机控制的点火系统：系统中使用摹拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。
主要优点：1) 在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳的点火提前角。
2)在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。
3)采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。
2．电控点火系统的类型：可分为有分电器和无分电器式。
电控点火系统普通由电源、传感器、 ECU 、点火器、点火线圈、分电器和火花塞组成。
电控点火系统的基本组成电源：普通由蓄电池和发机电共同组成，主要是给点火系统提供所需的电能。
传感器：用于检测发动机各种运行参数，为 ECU 提供点火控制所需的信号。
ECU：是电控点火系统的中枢。
点火器：电控点火的执行元件点火线圈：储存点火所需的能量，并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿火花的 15 ~ 20KV 的高压电。
分电器：根据发动机点火顺序，将点火线圈产生的高压电挨次输送给各缸火花塞。
火花塞：利用点火线圈产生的高压电产生点火花，点燃气缸内的混合气。
发动机工作时， ECU 根据接收到的各传感器信号，按存储器中存储的有关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。
点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。
当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。
当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势( 15 ~ 20KV )，经分电器或者直接送至工作气缸的火花塞。
汽油机点火系统的功能和基本工作原理
怠速控制的原理
• 目标转速的确定 • 怠速工况的确定 • 根据转速偏差的
闭环控制
EGR控制系统
• 废气再循环（EGR）的含义式将部分废气 重新引入到气缸内参与燃烧，降低气缸内 仰起的含量，从而抑止NOx的生成，达到 改善排放的目的。主要在富氧的部分负荷 时采用。
EGR的作用
• EGR率太高：燃烧缺氧，HC和CO排 放增加；
• 未来发展主要围绕提高排放和经济性水平 进行
爆震的控制
爆震： 汽油发动机是利用火花塞跳火将汽缸内的混合气点燃， 正常的燃烧是火焰从火花塞处开始被点燃，而后火焰前烽迅速向 外推进。当发动机由于某种原理，使汽缸内未燃部分混合气的温 度和压力都很高时，那么，这部分的混合气就会在火焰前峰到来 之前自行燃烧。这样，就会在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简 称爆燃，又因为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲 击声，所以，一般又称爆震。
(2)起动后点火提前角的控制 发动机起动后，电控单元对最佳点火提前角的计算和控制一般
按照如下步骤进行： 首先根据G信号和Ne信号确定初始点火提前角(固定值)， 然后根据发动机转速和负荷确定基本点火提前角， 最后根据有关传感器的信号确定修正点火提前角， 最佳点火提前角：
最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角十修正点火提前角(或点火延迟角）
③ 修正点火提前角 除了转速和负荷外，其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火
提前角中。电控单元根据有关传感器的信号，分别求出对应的修正值，它们的代 数和就是修正点火提前角。修正点火提前角所包括的修正值有：
*暖机修正 发动机冷起动后，当冷却液温度低时，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所示。修正曲线的形状与提前角的大 小随车型而异。
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出高压, 火花塞 再由分电器送至
相应缸的火花塞
产生电火花。
恒压电路
微处 理器
带点火 线圈的 点火器
驱 动 电 路
IGF电路
点火线圈初级电流被 切断时,
触发ICF信号发生电 路输出一个点火确认
信号IGF并反馈给ECU。
如果点火控制器中的
三极管不能导通和截 止,
火花塞 则ECU中的微处理器
接受不到反馈信号 IGF,
思考提问
1.电子控制有分电器点火系统的工作 原理?
2.电子控制有分电器点火系统的基本 组成?
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： 双缸同时点火方式； 独立点火方式； 二极管配电点火方式。
主要修正项目：
水温修正； 怠速稳定修正； 空燃比反馈修正。
水温修正又可分为暖机修正和过热修正。
暖机修正：
暖机过程中，随冷却水温的提高，点火 提前角应适当减小。
暖机修正控制信号：
冷却液温度传感器信号、进气管绝对压 力传感器信号或空气流量计信号、节气 门位置传感器信号（IDL信号）
过热修正：
冷却液温度过高时，点火提前角应适当 增大。
(点火正时信号IGT和点火反馈信号IGF)
六缸发动机 在某工况下, 发动机的转速 为2000r/min, ECU计算出 最佳点火提 前角为上止 点前30°曲 轴转角, 初级线圈所需 通电时间为5ms (相当于 曲轴转角60°) 。
六缸发动机在某工况下,发动机的转速为2000r/min, ECU计算出最佳点火提前角为上止点前30°曲轴转角, 初级线圈所需通电时间为5ms(相当于曲轴转角60°) 。 Ne信号1°(1°信号)转换成方波的上止点G信号(即120 °信号) 上升沿在压缩上止点前70°,方波信号的宽度为4 °曲轴转角。
为防止进气行程的汽缸 引起回火,使发动机无法正 常运转,在点火线圈的次级 绕组中串联一个高压二级 管。 当功率管导通时,产生的 感应电动势反向加在高压 二极管上,由于二极管的反 向截止功能, 1000V的高压电就无法使 火花塞跳火。 当功率控制三极管截止 时,次级绕组产生的高压电 与前相反, 二级管导通,使火花塞顺 利跳火。
主要内容：
点火提前角 的控制
通电时间的 控制
爆燃的控制
点火提前角对发动机性能的影响 最佳点火提前角确定依据 控制点火提前角的基本方法 起动时点火提前角的控制 起动后基本点火提前角的确定 点火提前角的修正
点火提前角是从火花塞发出电 火花，到该缸活塞运行至压缩 上止点时曲轴转过的角度。 当汽油机保持节气门开度、转 速以及混合气浓度一定时，汽 油机功率和耗油率随点火提前 角的改变而变化。对应于发动 机每一工况都存在一个最佳点 火提前角。 适当点火提前角，可使发动机 每循环所做的机械功最多（ 曲 线阴影部分）
传感器
ECU
点火器
点火线圈
火花塞
两个汽缸共用一个点 火线圈 次级绕组的两端分别 与两个汽缸上的火花 塞相连接, 一个点火线圈上有两 个火花塞串联。
当产生高压电时,对两个火花塞同时点火。 当一个汽缸处于压缩行程准备点火阶段时,另一个汽缸却处于排气行程, 对于压缩行程的汽缸,由于汽缸压力较高,放电困难,所需击穿电压较高. 对于排气行程的汽缸,压力接近大气压,放电容易,所需的击穿电压低,很容易击穿 当两汽缸的火花塞同时跳火时,其阻抗几乎都在压缩行程的火花塞上,承受绝大部 分电压降,而在排气行程的火花塞上的电能损失也很小,对正常点火影响不大.
过热修正控制信号：
冷却液温度传感器信号、节气门位置传 感器信号（IDL信号）
提前角
←推迟 提前→
-40 -20 0 20 40 60 80
冷Hale Waihona Puke 液温度/℃暖机修正IDL通
IDL断
20 40 60 80 100 120
冷却液温度/℃
过热修正
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。 怠速稳定修正控制信号：发动机转速信号（Ne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）
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
同时点火方式影片
ECU
点火器
点火线圈
火花塞
同时点火方式FLASH动画
(1)工作原理: ➢双缸同时点火系统是指两个汽缸共用一个点火线圈, ➢其次级绕组的两端分别与两个汽缸上的火花塞相连接, ➢一个点火线圈上有两个火花塞串联。
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。
(3)点火控制器:
辨别点火汽缸、实现点火线圈初级电路的接通和切断, 向ECU反馈点火控制器工作状态; 反馈功能主要向ECU提供火花塞是否正常点火信号。 ECU在每次发出点火正时指令后,通过IGF信号进行检测。 当连续三次没有反馈信号时, ECU认为点火系统有故障并自动停止喷油。 P103图3.5
速和负荷信号,
驱
动
查阅内部存储器
电 路
中的最佳控制参数
IGF电路
,从而获得这一工
况下的最佳点火提
火花塞 前角和点火线圈初
级电路通电时间,
将其转换成点火 正时指令(IGT)
送至电火控制器 (模块)。
恒压电路
微处 理器
带点火 线圈的 点火器
当点火正时指令 变为低电平时,
驱 动 电 路
IGF电路
点火线圈初级电 流被切断, 次级线圈中感应
表明点火系统发生故 障,
ECU立即中止燃油喷 射。
电控点火系统的分电器与传统的区别:
1)取消了断电器等装置, 不再承担初级点火线圈通断控制任务, 仅起到对高压电的分配作用。 2)分电器内装凸轮轴位置传感器, 为ECU提供凸轮轴位置和上止点信号, 3)有的车型将点火线圈和点火控制器全集成 在一个分电器内。
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
预热修正 过热修正 怠速稳定修正 爆燃修正 其他修正等
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。
控制信号：发动机转速信号（Ne信号）和起动开 关信号（STA信号）。
并发出辨缸指令 (IGGDDAA) 和 (IGGDBB) 。
输出的辨缸指令 IGD A IGDB 与点火气缸的约定关系
IGD
状态
A
IGDB 状态
点火线圈
点火汽缸
低电平0 高电平1
1#
1、6缸
低电平 低电平
2#
2、5缸
高电平1 低电平0
3#
3、4缸
发动机工作时,ECU不停地输出具有点火正时功能和通电时间 功能的点火正时指令(IGT)。 此信号用于哪一组点火线圈, 由ECU辨缸指令IGDA和IGDB来决定。
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。
(4)点火线圈: 采用小型闭磁路点火线圈, 次级线圈的两端分别与两 个火花塞相连接。 汽缸组合的原则: 一个处于压缩行程的结束 时,另一个处于排气行程的 结束时刻,即同步。
当初级电流突然切断时, 在次级线圈上会感应出 上万伏的高压电动势, 加至火花塞电极之间, 喷出高压火花, 点燃汽缸内的混合气。 然后, 当晶体管导通瞬间, 初级电流发生突变, 在次级线圈中产生约 1000V的电压.
思考提问
点火提前角的定义?最佳点火 提前角与哪些因素有关？
起动： 按ECU内存储的初始点火 提前角对点火提前角进行 控制。起动时的点火提前 角一般是固定的为10°左右。
正常运转：
ECU根据发动机的转速和 负荷信号，确定基本点火 提前角，并根据其他信号 修正，以确定实际的点火提前 角，并向电子点火控制器输出 点火信号。
点火正时信号IGT
点火反馈信号IGF
由于六缸发动机的点火间隔为120 °, 该工况的通电闭合角为60° 。 ECU从功率管截止后又重新计数第60个1°信号时, ECU控制点火正时指令(IGT)刚处于上升沿, 使功率三极管又开始导通, 初级线圈开始通电,准备下一个缸的点火。
点火正时信号IGT
点火反馈信号IGF
怠速运转
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。
怠速以外工况
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。
基本点火提前角
电控点火数据图
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。
点火提前角过大，易爆燃； 点火提前角过小，排气温度升 高，功率降低。
A：不点火 过早 C：点火适当 迟
B：点火 D：点火过
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。 其他因素：燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷 却水温度。