电控发动机4-4点火控制系统
电控发动机的工作原理
电控发动机的工作原理
电控发动机是使用电子控制系统来管理和控制发动机燃油喷射、点火时机和进气量等关键参数的发动机。
它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 传感器检测：电控发动机内部安装了多个传感器，用于检测引擎温度、氧气含量、进气量、曲轴位置等关键数据。
这些传感器将实时收集到的数据传输给电子控制单元（ECU）。
2. 数据处理与计算：ECU是电控发动机的核心控制单元，接
收传感器传输的数据后进行处理和计算。
它会根据预设的算法和性能模型，对引擎当前状态进行判断和分析。
3. 燃油喷射控制：根据计算结果，ECU会对燃油喷射系统进
行控制。
它会通过电磁阀控制喷油嘴的喷油量和喷射时机，以实现最佳的燃油燃烧效果。
同时，ECU还会监测和调整燃烧
过程，以确保发动机的运行稳定和燃烧效率。
4. 点火时机控制：ECU还会通过控制点火系统来调整点火时机，以保证在不同负载和转速下的最佳点火时机。
这有助于提高燃烧效率，提高发动机的动力输出和燃油经济性。
5. 进气量控制：ECU还会通过控制进气门和增压系统来调整
进气量，以满足发动机的不同负荷需求。
通过控制进气量，ECU可以进一步改善燃烧效率和动力输出。
总的来说，电控发动机通过实时监测和控制关键参数，使得发
动机的燃油喷射、点火和进气等工作在最佳状态下进行，从而提高动力性能、燃油经济性和环境友好性。
汽车电气设备构造与维修-项目四 点火系统
1.单缸独立点火方式
优点
①
由于无机械分电器和高压导线，因而能量损失、漏电损失小，各缸的点火线圈
和火花塞均由金属罩包覆，其电磁干扰大大减小。
②
由于采用了与气缸数相同的特制点火线圈，该点火线圈的充放电时间极短，能 在发动机转速高达9000r/min 时，提供足够的点火电压和点火能量。
③
由于无机械分电器，又恰当地将点火线圈安装在双凸轮轴的中间，充分利用了 有限空间，因而节省了发动机周围的安装空间。
1.微机控制器
微机控制点火系统是发动机集中控制系统的一个 子系统，电脑控制单元ECU既是燃油喷射控制系统 的核心，也是点火控制系统的核心。
在电脑控制单元ECU的只读存储器中，除存储有 监控和自检等程序外，还存储有该型发动机在各种 工况下的最佳点火提前角。电脑控制单元ECU不断 接收各种传感器和开关发送的信号，并按预先编制 的程序进行计算和判断后，向点火控制器发出控制 信号，实现最佳点火提前角和点火时刻的最佳控制 。
火花塞的热特性常用热值或炽热数来标定。我国是以火花塞绝缘体裙部长度来标定，并以1～11的 阿拉伯数值作为热值代号，见表4-1。
火花塞的热特性选用是否合适，其判断方法是：若火花塞经常由于积炭而导致断火，表示它偏冷， 热值选用过高；若经常发生炽热点火而早燃，则表示火花塞偏热，热值选用过低。
常用火花塞的类型如图4-6所示。
当火花塞的间隙被击穿时，在点火线圈次级绕组的电路中有电流通过，该电流称为次级电流。次级电流 流经的电路，称为次级电路，也称高压电路。其路径是：点火线圈次级绕组→点火开关→蓄电池→搭铁→ 火花塞侧电极→火花间隙→火花塞中心电极→高压导线→配电器的旁电极→分火头→配电器的中央电极→ 高压导线 →点火线圈次极绕组，如图4-7（b）所示。
第四章 电控点火系统
提示：传感器的输出特性出厂时都已调整好，使用 中拧紧力矩不得随意调整。
学习目标二：桑塔纳轿车爆震传感 器的检修
1. 爆震传感器导线的检测
桑塔纳2000GSi、3000型轿车爆震传感器电路连 接及插头与插座上端子位置如图所示，检修时用 万用表电阻OHM×100KΩ 档测量传感器电阻。 第一步：断开点火开关，拔下传感器线束插头， 检查结果应符合规定。 判断：若电阻过大或为无穷大，说明线束与端子 接触不良或断路，应予以维修。
【点评】
点火线圈受热后出现匝间短路，不能储 存足够的能量，使点火电压达不到额定电 压，造成发动机燃烧不完全，而出现冒黑 烟的故障。因此，发动机的点火系统必须 能够提供足够高的点火电压和点火能量， 才能击穿火花塞间隙，充分引燃可燃混合 气。
【引言】
发动机混合气燃烧不完全，废气缺氧， 氧传感器输出低电压信号（0.45V以下）, 一般情况下ECU认为是空气流量计故障，通 过检查确认流量计或其他传感器工作良好 时，就要考虑点火系是否工作正常。
次级线 圈检查
学习目标四：点火器的检测
1）霍尔效应式电子点火系点火控制器检测 第一步：接通点火开关，用万能表测量1与4端子之间的电阻 应为0.52～0.76Ω，2与4端子之间的电压应为12V，3与5端子 之间的电压应为11～12V。 第二步：慢慢转动分电器轴，测3与6端子之间的电压。 判断：若电压交替在0.3～0.4V和11～12V范围内变化，则点 火控制器检测良好；否则，点火控制器有故障，应更换。 第三步：把万能表接在点火线圈的“+”与“-”接线柱上，接通 点火开关，观察电压表读数。 判断：若电压大于2V，且经1～2s后电压将为0，则点火线圈 良好；否则，点火线圈有故障，应更换。
图6 初级电路接反
第3章 电控发动机原理与检修
修正，如果有爆振发生，最后还要经过爆振传感器确定的爆
振推迟角修正，假设最后这个工况最佳点火提前角为30°。
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第二节 微机控制点火系统
第二步:确定累计记数基准点 由于点火在压缩上止点前发生，所以向电脑反映1缸压缩上 止点前XX°的信号出现的时刻必须要比点火提前角要早得多， 否则第三步的累计记数就来不及了。
况的传感器;处理信号、发出指令的微处理机;响应微机发出 指令的点火器、点火线圈等。
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第一节 概述
该点火系统主要有以下优点: (1)废除真空、离心点火提前装置，由发动机负荷信号和发 动机转速信号代替控制基本点火角。实际点火角的计算公式为: 实际点火角=初始点火角+基本点火角+修正点火角
角不能直接用作点火提前角。如果直接用这个提前角，与传
统的真空和离心机构确定的点火提前角就没什么分别了。
基本点火提前角从存储器中取出后，实际点火提前角的确
定，依据厂家不同，其控制方法也不相同。下面分别以日产
汽车ECCS系统和丰田汽车TCCS系统为例，讲述控制其实际 点火提前角的方法。
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(1)点火提前角的控制不精确，考虑影响点火提前角的因素
(如发动机水温)不全面。
(2)为了避免大负荷时的爆振，必然采用妥协方式降低点火 提前角。
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第一节 概述
(3)仍脱离不开机械控制范围造成点火提前角脉谱图上山顶 较平缓图3-1所示为数字化后的机械式点火提前角脉谱图。 传统点火提前角的计算公式为: 传统点火提前角=辛烷值调整器确定的初始角+(离心机构和
第3章 点火系统的控制与检修
模块四 点火系统的检修
34
知识准备
1.2.2 结构 分电器主要有配电器、断电器、电容器和 点火提前机构组成，如图4-2-4所示。 分电器轴由凸轮轴驱动，发动机每转两圈， 分电器转一圈，即完成一次工作循环。
35
知识准备
图4-2-4 分电器的基本结构
36Leabharlann 知识准备（1）断电器
断电器装在断电器底板上，断电器底板上又装有断电 器调节装臵，其上装有断电器触点。触点由钨制成，一触 点固定，另一触点活动。
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知识准备
火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的 长度，如图4-2-12。绝缘体裙部长的火花塞 （a），受热面积大，传热距离长，散热困难， 裙部温度高，称为热型火花塞；反之，裙部短的 火花塞（c），受热面积小，传热距离短，容易 散热，裙部温度低，称为冷型火花塞。火花塞 （b）处于（a）和（c）之间。热型火花塞适用 于低速、低压缩比、小功率发动机；冷型火花塞 适用于高速、高压缩比、大功率发动机。
24
任务实施
表4-1-2
组成元件
绘制连接电路图
调整前 调整后 正常跳火 拆除电容器后 火花塞跳火情况 描述 断电器间隙太大 断电器间隙太小 25
断电器触点间隙
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课题二
传统点火系统的检修
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学习目标
1 掌握传统点火系统各组成元件的功用、结构及 原理； 2 掌握点火提前角和闭合角的作用及原理； 3 能对传统点火系统故障正确分析及检修。
50
知识准备
1.4 高压导线 1.4.1 作用及要求 高压导线的作用是火花塞导线应该毫无损 失地将分电器内的高电压传送倒火花塞上。
51
知识准备
1.4.2 高压导线的结构
高压导线的结构 如图4-2-13所示。
电控发动机工作原理
电控发动机工作原理随着科技的发展，电控发动机已经成为现代汽车的主流动力。
它采用电子控制系统来管理燃油喷射、点火和排放等过程，从而实现更高效、更环保的动力输出。
本文将详细介绍电控发动机的工作原理。
1. 传感器电控发动机的控制系统需要通过传感器来获取发动机运行状态的信息。
这些传感器包括空气流量计、氧气传感器、水温传感器、气压传感器等，它们将发动机的运行状态转化为电信号并传送给控制器。
2. 控制器控制器是电控发动机的“大脑”，它根据传感器的信息来计算燃油喷射量、点火时机等参数，并发送指令给执行器。
控制器还会对发动机的工作状态进行监测，并根据需要进行调整。
3. 发动机执行器执行器是控制器指令的执行者，它们包括燃油喷嘴、点火线圈、节气门执行器等。
这些执行器受到控制器的指令后，会相应地控制燃油喷射量、点火时机和节气门开度等参数，从而控制发动机的输出功率和转速。
4. 燃油系统电控发动机的燃油系统包括油泵、燃油滤清器、燃油喷射器等部件。
在控制器的指令下，燃油泵会将燃油送至燃油滤清器进行过滤，再由燃油喷射器将燃油喷射到发动机的气缸中。
燃油喷射器的喷射量和喷射时机等参数由控制器根据传感器的信息进行计算和控制。
5. 点火系统电控发动机的点火系统包括点火线圈、火花塞等部件。
在控制器的指令下，点火线圈会产生高压电流，从而使火花塞产生火花，点燃气缸中的燃油混合气。
点火时机的计算和控制也是由控制器完成的。
6. 排放系统电控发动机的排放系统包括三元催化器、氧气传感器等部件，它们能够有效地减少尾气排放的有害物质。
氧气传感器会监测排气中的氧气含量，并将信息传送给控制器。
控制器根据氧气传感器的信息来调整燃油喷射量，使得燃烧产生的尾气排放更加环保。
电控发动机采用电子控制系统来管理燃油喷射、点火和排放等过程，从而实现更高效、更环保的动力输出。
传感器、控制器、执行器、燃油系统、点火系统和排放系统等部件相互协作，共同完成发动机的工作。
电控四轮驱动系统9
汽车底盘电控技术
2．全时四轮驱动系统
全时四轮驱动(Full-Time 4WD)又称全轮驱动(All Wheel Drive ，简称AWD)，即全部时 间都保持四轮驱动模式，不能 选择退出四轮驱动状态，是常 啮合式四轮驱动系统。应用全 时四轮驱动系统的车型并不是 为了越野行驶，而是在不良附 着力的情况下(冰雪滑溜路面)提 高汽车的行驶性。
汽车底盘电控技术
VF4BM分动器传动示意图 1-轴闯差速器锁2-后输出轴3-传动链 4-轴间差速器锁止电控执行器5-前输出轴
6-托森LSD 7-H／L挡
汽车底盘电控技术
由变速器传来的动力经分 动器的副变速L或H齿轮传到差 速器外壳齿轮，再经差速器内的 传动机构把动力传到前、后轴， 4WD控制ECU对分动器电控执 行器进行控制，驱动“轴间差速 器锁止拨叉轴”实现轴间差速器 锁的切换。
汽车底盘电控技术
前进挡启动和加速时，前轮比后轮 转速快工况
②前进挡恒速行驶工况。
汽车底盘电控技术
③前进挡减速工况
汽车底盘电控技术
汽车底盘电控技术
④倒挡启动和加速时，前轮比后轮转速快工况
⑤恒速倒挡驱动工况
汽车底盘电控技术
⑥倒挡减速工况
汽车底盘电控技术
汽车底盘电控技术
⑦热敏开关的作用。 在四轮驱动过程中，受控的液压油、离合器活塞和热敏开关相接触。 如果后差速器油液温度过高，热敏开关将开启减压阀R，这就使离合器 活塞的液压下降，故车辆退出四轮驱动模式。
汽车底盘电控技术
1．黏液耦合器
黏液耦合器又称黏性联轴节 (Viscous Coupling)，一般是 分时四轮驱动汽车上自动分配 动力的装置，通常安装在以前 轮驱动为基础的四轮驱动汽车 上。这种汽车平时按前轮驱动 方式行驶。黏性联轴节的最大 特点就是不需驾驶员操纵，可 根据需要自动把动力分配给后 驱动桥。
电子控制系统组成与流程
第三节电子控制系统一、电子控制系统组成与流程1．电子控制系统组成电控LPG发动机电子控制系统由各种传感器、电子控制单元及各种执行器三部分组成。
2．电子控制系统流程YC6112LPG单燃料发动机是采用电控混合进气、稀薄燃烧的方式。
发动机控制单元通过收集节气门位置、进气歧管压力、进气歧管温度、LPG温度、曲轴位置、氧传感器信号、空调信号和齿轮箱信号等传感器信号，经过处理计算，向执行器发出指令，对发动机的高压电磁阀、主燃料控制阀、怠速燃料控制阀、点火系统、增压压力系统、超速保护系统及燃料流量等进行控制。
电子控制系统流程如图1-1所示。
图1-1 LPG单燃料电子控制系统流程LPG单燃料供气量确定，如图1-2所示。
图1-2 LPG单燃料供气量确定二、电子控制系统主要部件结构与工作原理1．传感器传感器一将发动机的各种工作状况参数转变为电信号，提供给电子控制单元。
常用的传感器有：1) 进气岐管绝对压力(MAP)传感器：进气岐管绝对压力(MAP)传感器信号是ECU用来确定发动机的进气量的主要信号。
在发动机各种不同的负荷状态下，进气岐管绝对压力传感器测出进气管内真空度的变化，并转换成电信号输入ECU，作为电子控制单元(ECU)决定基本喷气量的依据之一。
MA P多用软管与进气管连接，有的则直接装在进气管上，减少了漏气故障。
这种传感器尺寸小，响应性好，使用较广。
(1 ) 进气压力传感器构造和工作原理。
如图1-3所示，它由外壳、压力室、膜片、压敏电阻等组成。
①4个压敏电阻R1、R2、R3、R4形成了桥式电路，用硅胶传递压力，产生“压敏电阻效应，使电阻值变化，破坏了电桥的平衡。
当输入端A加上5V的电压时，输出端B即产生随压力变化的随动电压0～5V给电脑ECM。
②“压敏电阻效应”：R1、R3为正应变则R1+△R；R3+△R。
R2、R4为负应变则R2-△R；R4-△R。
因而在a、b两端产生电位差，产生正比于绝对压力的电压信号，通过差动放大器处理后，从B端输出给电脑ECM 。
模块四 微机控制点火系的组成与工作原理
郑州交通技师学院授课教案首页课程汽车电气构造与维修教师: 李世朋第10 周课次8一、复习提问1.简述电子点火系的组成。
2.简述常见的点火信号传感器及工作原理。
二、导入新课上两次课我们主要讲解的是传统点火系的结构、工作原理。
我们知道传统点火系有很多不足之处，这一节我们来学习电子点火系。
三、新课讲授一）微机控制点火系的组成这种点火系统主要由与点火有关的各种传感器、电子控制器（ECU电脑）、点火电子组件（点火器）、点火线圈、配电器、火花塞等组成，如图所示。
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：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）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；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，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。
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。
汽车电气与电子技术---第4章_传统点火系统与电子点火系统
实用文档
4.3 无触点电子点火系统
4.3.1 无触点电子点火系统的组成 主要由点火信号发生器、点火器、点火线圈、
分电器和火花塞等组成。
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无触点电子点火系统的类型
无蓄电池的小型发动机
实用文档
4.1.3 发动机点火系统的基本要求
点火系统应在发动机各种工况和使用条件下， 保证可靠而准确的点火。应满足以下三个基本 要求：
1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压 火花塞电极间产生火花的电压称为击穿电压。
实验表明，发动机在低速满负荷运行时，需要 8～10kV的击穿电压，起动时需要击穿电压最 高可达17kV。为了保证可靠地点火，点火系统 必须具有一定的次级电压储备，大多数点火系 统可提供28kV以上的击穿电压。
实用文档
4.2.3 传统点火系统的主要部件
1.点火线圈 点火线圈按磁路结构形式的不同，一般分为开
磁路式和闭磁路式两种。 开磁路点火线圈在传统点火系统中被广泛采用，
闭磁路点火线圈多用于电子点火系统和微机控 制的点火系统中。
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（1）开磁路点火线圈
传统的开磁路点火线圈主要由铁心、绕组、胶木盖、 瓷杯等组成。
U 2 W2 U 1 W1
U2
U1
W2 W1
由于次级绕组W2的匝数较多（ W1：W2=300：20000 ， 因而在次级绕组内就感应出15～20kV的互感电动势U2， U2称为次级点火高压 。在高压回路存储电场能：
E2 12C2U22
实用文档
D.次级高压经中央高压线、分火头、各缸高压 分线，分配到火花塞，火花塞电极两端的电压 迅速升高，当电压上升到火花塞的击穿电压时， 火花塞电极间隙就被击穿而产生放电火花，点 燃混合气。
【看图学修汽车发动机电控系统(彩色版)】第四章 电控点火系统
（2）工作原理：
如左图所示，点火开关接通IG2，点火器、点火线圈和ECU通电，ECU根据各种传感器输入 的信号，确定出发动机最佳点火时刻，向点火器发出触发点火信号“IGT”，切断初级电路，使 次级绕组感应出高压电，经分电器送到各缸火花塞。发动机每点1次火，点火器向ECU反馈1个点 火确认信号“IGF”，作为自诊断系统监控信号。若ECU连续4次未收到“IGF”信号，即判定点 火系统出现故障。
过热修正的主要控制信号包括冷却液温度信号 （THW）、节气门位置信号（IDL）等。
第四章：电控点火系统 第二节：点火提前角修正过程
④怠速稳定性修正曲线说明
发动机在怠速工况运行时，由于负荷变化使发 动机转速发生变化，电控单元要调整点火提前角， 使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。
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，如左图所示。
第四章：电控点火系统 第三节：电控点火系统分类及检修
第四章：电控点火系统 第三节：电控点火系统分类及检修
2、无分电器式
①二极管分配式(同时点火) 二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如下图所示。点火线圈由两个初级绕组和一个 次级绕组构成，次级绕组的两端通过4只高压二极管与火花塞构成回路。4只二极管有内装式 （安装在点火线圈内部）和外装式两种。对于点火顺序为1-3-4-2的发动机，1、4缸为一组，2、 3缸为另一组。点火控制器中的两只功率晶体管分别控制一个初级绕组，两只功率晶体管由电控 单元（ECU）按点火顺序交替控制其导通与截止。
第四章_电控发动机点火系统
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
25
③
空燃比修正：装有氧传感器的电
控汽油喷射系统，其电控单元根据氧 传感器的反馈信号空燃比进行修正。 髓着修正喷油的增加或减少，发动机 转速在一定范围内波动。为了高怠速 的稳定性，在反馈修正油量减少时， 点火提前角相应地增加，如右图所示。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
工作原理：
如左图。点火开关接通 IG2，点火器、点火线 圈和ECU通电，ECU 根据各种传感器输入 的信号，确定出发动 机最佳点火时刻，向 点火器发出触发点火 信号“IGT”，切断初 级电路，使次级绕组 感应出高压电经分电 器送到各缸火花塞。 发动机每点1次火，点 火器向ECU反馈1个点 火确认信号“IGF”， 作为自诊断系统监控 信号。若ECU连续4次 未收到“IGF”信号， 即判定点火系出现故 障。
3.1、初始点火提前角：
为了控制点火正时，电控单元根据上止点位置来确定点火提前角。 在一些微电子控制点火系统中，有些发动机电控单元把G1或G2信号 出现后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10°，并以这个 角度作为点火正时计算的基准点，称之为初始点火提前角，其大小 随发动机而异。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
无分电器电控点火系统检测：
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
16
1、电压检测 无分电器电压的检测如图所示。
a. 关闭点火开关，拔下点火线圈插头。 b. 用万用表红表笔接2脚，黑表笔表4脚，打开点火开关，测电压值
12V左右。
三大科谷教育（机电一体化·汽车专业）
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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。
微机控制点火系统PPT课件
4.掌握有分电器ECU控制点火系统的故障诊断与排除方 法。
2021/6/20
4
一 任务引入
有分电器ECU控制点火是现代汽车发动机上应用广泛的 点火系统之一，其特点是：点火正时（或点火提前角） 受ECU的控制，相对以前的有触点和无触点点火系统 而言，其点火正时的控制精度大大提高，且适应工况变 化的能力更强，从而使发动机的性能得到进一步的改善； 各缸点火顺序仍然由机械式分电器控制。
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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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过热校正
当发动机 水温过高时， 为了防止发生 爆震或进一步 过热，点火正 时需要适当推 后，如图所示。 这种校正最多 可使点火推后 5°。
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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
以固定的点火正时（初始点火提前角）进行点火，此时
的点火提前角一般不超过10°。
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2、起动后点火控制
即发动机起动后正常运转时的点火控制。此时的点 火正时由三个部分组成：
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怠速稳定性校正
怠速时，如果发动机的转速偏离了目标值， ECU将会通过适当调节点火正时的方式稳定转 速：如果转速低于目标值，ECU会使点火适当 提前；如果转速高于目标值，ECU会将点火适 当推后，如图6-5所示。通过这种校正，点火 正时的变化值最大为±5°。
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。
简述电控点火系的功能
电控点火系是电子控制点火系统的简称，其主要功能如下：
1. 控制点火提前角：根据发动机的工况和负荷，电控点火系可以自动调整点火提前角，以实现最佳的燃烧效率和动力输出。
2. 控制点火能量：通过控制点火线圈的充电时间和放电电流，电控点火系可以精确控制点火能量，确保每个气缸的点火正常。
3. 提高点火可靠性：电控点火系可以实时监测点火系统的工作状态，一旦发现故障，可以及时采取保护措施，避免对发动机造成损害。
4. 降低排放：通过优化点火提前角和点火能量，电控点火系可以降低发动机的尾气排放，满足环保要求。
5. 提高燃油经济性：电控点火系可以根据发动机的负荷和转速，精确控制点火提前角，使燃烧更加充分，从而提高燃油经济性。
总之，电控点火系可以提高发动机的性能、可靠性和经济性，是现代汽车发动机中不可或缺的重要组成部分。
汽车电器 第4章 点火系统
第一节 传统点火系统
1.3 、传统点火系统的构造
点火提前机构 分电器上装有随发动 机转速和负荷的变化而自动改变点 火提前角的离心式点火提前机构和
真空式点火提前机构。
① 离心式点火提前机构 离心式点火提前调节 销钉
装置是在发动机转速
变化时，自动改变断 电器凸轮与分电器轴 之间的相位关系，从 而改变点火提前角的。 销钉 重块
图4-10a 开磁路式点火线圈的磁路 1. 铁心磁力线 2. 低压接线柱 3. 高压接线柱 4. 一次绕组 5. 二次绕组
图4-9 开磁路式点火线圈的磁路 1. 磁力线 2. 铁心 3. 一次绕组 4. 二次绕组 5. 导磁钢片
第一节 传统点火系统
1.3 、传统点火系统的构造
图4-8 a)电路原理
2. 火花应具有足够的能量；
3. 点火时刻应适应发动机的工况变化。
第四章 点火系统
点火系统的分类：
(1) 传统点火系 (2) 电子点火系 利用机械开关（即触点的闭合和打开）来控制点火线圈初级电流的 利用半导体器件（如晶体三极管、晶闸管等）作为开关来控制点火 随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的要求越来越高，传 通断，完成点火工作的。
示，点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁 心，在铁心外面套上绝缘的纸板套管，套 管上绕二次绕组，用直径为0.06～0.10mm 的漆包线绕11000～23000匝。
为高压电的基本元件，由一次绕组、二次绕组
和铁心等组成。按磁路的结构形式不同，可分
为开磁路式点火线圈和闭磁路式点火线圈。 ① 闭磁路式点火线圈 如图4-10a所示。 闭磁路式点火线圈的结构
③ 辛烷选择器
为了适应不同汽油的不同抗爆性能，在换用不同品质的汽油时，应适当
第四节 点火控制
发动机工作时，ECU根据发动机转速传感器、空气流量传 感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、点火开关等有关输入 信号，与存储器中储存的数据相比较，并经分析、计算后适时 地向电子点火器输出点火信号，由电子点火器中的大功率晶体 管分别接通与切断各缸点火线圈的一次侧电路，在点火线圈二 次绕组中产生高电压，击穿火花塞间隙，点燃可燃烧混合气。 单独点火方式的优点是： （1）由于无机械分电器和高压导线，因而能量损失、漏电损 失小，各缸的点火线圈和火花塞均由金属罩包覆，其电磁干扰 大大减小。 （2）由于采用了与气缸数相同的特制点火线圈，该点火线圈 的充放电时间极短，能在发动机转速高达9000r／min时，提 供足够的点火电压和点火能量。 （3）无机械分电器恰当地将点火线圈安装在双凸轮轴的中间， 充分利用了有限空间，因而节省了发动机周围的安装空间，使 其结构更加紧凑，安装更加合理。
1）点火提前角的计算
发动机工作时，ECU根据进气歧管压 力（或进气量）和发动机转速，从存储 器储存的数据中找到相应的基本点火提 前角，再根据有关传感器信号值加以修 正，便得出实际点火提前角。
2）点火提前角的控制 包括两种基本情况：一是起动时的点火提前角控制：发动 机在起动时，以固定的点火提前角点火，与发动机的工况无关； 二是起动后发动机正常工作期间的点火提前角控制：正常工作 中，点火时间由进气歧管压力（或进气量）和发动机转速确定 基本点火提前角，并根据有关传感器的信号和发动机的特性曲 线加以修正。修正项目随点火系统主要由ECU、执行器（电子点火 器）、点火线圈、火花塞和各种传感器组成。可分为有分电器 和无分电器点火系统。无分电器点火系统又有同时点火方式和 单独点火方式之分。
丰田RAV4轿车电控系统故障的诊断与排除00
机械分院汽车工程系毕业论文课题名称:丰田R A V4轿车电控系统诊断与检修姓名: 王浩学号: 580402910321专业: 汽车检测与维修班级: 09汽修中锐（2）班指导老师: 李洪娟老师二零一一年十一月目录摘要： (3)引言 (4)1 丰田RAV4发动机电控系统的概述 (5)1.1丰田RAV4发动机电控系统的优点及工作原理 (6)1.2丰田RAV4发动机电控燃油供给系统 (7)1.3燃油供给控制 (7)1.4丰田RAV4发动机点火系统 (8)1.5丰田RAV4发动机空气供给系统 (10)1.6丰田RAV4发动机怠机怠速控制 (10)2丰田RAV4发动机故障诊断方法及流程 (12)2.1发动机故障诊断方法 (12)2.2丰田RAV4怠速不稳的诊断流程 (13)2.3丰田RAV4发动机无法启动的诊断流程 (15)3 丰田RAV4发动机故障的案例 (17)3.1故障案例一丰田RAV42.0L机怠稳速不稳 (17)3.2故障案例二丰田RAV4中高速加速不良 (18)结论 (20)参考文献 (22)致谢 (23)摘要：随着汽车电子技术的日趋发展和完善，汽车发动机电控技术已达到相当高的水平，这使得汽车维修行业及维修人员面临一次新的技术挑战。
发动机作为汽车的核心部件，对汽车的整体性能有着重要的影响。
本文对丰田RAV4发动机电控系统的组成及工作原理进行了介绍与分析，并对发动机的诊断方法做出了总结。
对常见的故障诊断与排除进行了归纳，通过二个案例的详细分析总结出对发动机寻找故障的技巧和排除方法。
关键词：发动机；故障；排除；丰田RAV4丰田RAV4电控系统故障的诊断与排除引言改革开放以来，汽车工业作为我国国民经济发展的支柱产业，进入了一个蓬勃发展的时期。
一方面经过引进技术、消化吸收国外的先进技术，另一方面探索以市场为导向发展生产的道路，得到了健康的成长。
汽车工业的发展已经走入了居民家庭。
现代汽车的技术水平不断提高，特别是电子技术的应用，使汽车的结构性能发生了根本性变化，新的结构原理和装置相续涌现，发动机电控系统故障的诊断与检修问题也接踵出现，对汽车的使用及维修人员提出了新的更高的要求。
《汽车电器与电子技术》第04章点火系统
利用半导体器件（如晶体三极管、晶闸管 等 ）作为开关来控制点火线圈初级电流的通断， 完成点火工作。
随着对汽车发动机燃油经济性和排放指标的 要求越来越高，传统点火系已无法适应现代发动 机的点火要求，目前已逐渐被电子点火系统所取 代。
4.1传统点火系
火花塞的热特性（二）
火花塞的热特性主要取决于绝缘体裙部的 长度。绝缘体裙部长的火花塞，受热面积 大，传热距离长，散热困难，裙部温度高， 称为热型火花塞；反之，裙部短的火花塞， 受热面积小，传热距离短，容易散热，裙 部温度低，称为冷型火花塞。热型火花塞 适用于低速、低压缩比、小功率发动机； 冷型火花塞适用于高速、高压缩比、大功 率发动机。
附加电阻可用低碳钢丝、镍铬丝或纯镍 丝制成。具有受热时电阻迅速增大，而 冷却时电阻迅速降低的特性。
因此，在发动机工作时，可自动调节初 级电流，改善起动和高速时的点火特性。
（2）闭磁路式点火线圈
传统的开磁路点火线圈中，由于磁路的上、下 部分都是从空气中通过的，初级绕组在铁心中 产生的磁通，需经壳体内的导磁钢套形成回路， 铁心自身未构成回路。开磁路式点火线圈磁路 的磁阻大，漏磁较多，能量损失多。
闭磁路点火线圈在“日”字形铁心内绕有初级 绕组，在初级绕组的外面绕有次级绕组，磁力 线经铁心构成闭合磁路，为了减少磁滞现象， 常设有一个很微小的空气气隙。闭磁路点火线 圈的优点是漏磁少、磁路的磁阻小，因而能量 损失小，能量变换率高。
闭磁路式点火线圈
2. 分电器
分电器主要 由断电器、 配电器、电 容器和点火 提前机构等 部分组成。
按点火装置有无触点分类 触点式电子点火装 置，又称半导体管或晶体管辅助点火装置；无 触点电子点火装置，又称全晶体管点火装置。
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水温传感器
空调开关
发动机转速
怠速开关
车速
蓄电池电压
转速(怠速转速差）氧（修正喷油量）
发动机正常运转时，电控单元按怠速工况和非怠速工况两种 情况，确定基本点火提前角。
发动机处于怠速工况时，电控单元根据节气门位置信号（怠 速触点闭合）、发动机转速信号及空调开关信号，确定基本点火 提前角，如下图所示。
（一）点火的控制 (二) 点火提前角的控制（点火时刻控制）
（三）通电时间的控制（闭合角控制） （四）爆震的控制
（一）点火的控制
根据执行器的结构和原理,可分成有分电器和无分电器两种.
1 有分电器式
(1)特点:
①一个点火 线圈
②一个分电 器
(2)工作原理
“IGF”什么意思呢?
① 点火开关接通IG2，点火器、点火线圈和ECU通电.
点
点
点
火 加:点火模块 火 加:电脑(ECU) 火
系 信号发生器 系 传感器
系
1传统点火系
点 火 2电子点火系 系
3电控点火系
1有分电器 双缸同时点火
2无分电器 单缸独立点火
: :
有分电器
去加
配点 电火 器线
圈
无分电器
双
单
缸
缸
同
独
时
立
点
点
火
火
三 电控点火系统的组成及基本原理
1 基本组成
（1）传感器：检测发动机运行工况。 （曲轴/凸轮轴位置传感器、空气 流量计/进气压力传感器、进气 温度传感器、水温传感器、节 气门位置传感器、车速传感器、 爆震传感器、开关信号等。）
（2）基本点火提前角
怠速工况： ECU根据节气门位置信号（怠速触 点闭合）、发动机转速信号及空调 开关信号确定
非怠速工况： ECU根据发动机转速和负荷（节气门 位置、进气量）从预存在存储器中 的数据表中或三维图中查出相应的 点火提前角
（3）修正点火提前角
①暖机修正
修正过程：
冷起动后，冷却 水温度较低，由于怠 速装置作用，转速较 高，应增大点火提前 角。
主要控制信号：冷却水温度信号（THW）
节气门位置信号（IDL）
③怠速稳定性修正
修正过程：
①怠速工况时，ECU 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，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； ②当发动机转速高于 目标转速时，则减小 点火提前角，
主要控制信号：发动机转速、节气门位置信号
（2）单缸独立点火
含义：每个气缸的火花塞上各配有一个点火线圈，单独对 本缸进行点火。
配电原则：ECU或点火器依据发动机点火顺序，依次驱动功率 三极管导通、截止，从而实现各缸的点火。
控制原理： 与双缸同时点火基本相同，但需要1#缸压缩上止点信号
（二）点火提前角的控制（点火时刻控制）
1点火提前角：从火花塞点极间跳火开始，到活塞运
行至压缩上止点时曲轴转过的角度。
最佳点火提前角：能使发动机具有最佳动力性、
经济性和排放性的点火提前角。
（燃烧最大压力出现 在压缩上止点后10̊左 右，发动机产生功率 最大）
2 影响最佳点火提前角的因素
（1）发动机转速：转速越高，提前角应越大 （2）发动机负荷：同一转速下，负荷增大，提前角应减小。 （3）汽油辛烷值：牌号高，提前角应增大。 （4）空然比：空然比为11.7左右时，提前角最小
2 对火花塞积炭敏感，当火花塞积炭和污染时，次级电压下 降，降低了点火可靠性；
3 断电器触点分开时，在触点处形成火花，烧蚀触点，缩短 了使用寿命，并且也限制了初级电流，限制了点火能量的增 大，难以燃用稀混合气达到节油目的。
二 点火系统的分类(发展历史)
传
电 去:真空提前 电
统 去:断电器 子
离心提前 控
（1）点火次序应按发动机的工作顺序点火 （2）各缸的点火应在最佳时刻（最佳点火提
前角）
复习： 传统点火系统
(一) 传统点火系工作原理
1 触电闭合,产生初级电流 2 触电断开,次级产生高压电 3 高压电击穿火花塞间隙跳火,点燃可燃混合气
(二)传统点火系统存在的缺点：
1 次级电压随发动机转速升高而下降，使高转速发动机不能 可靠点火；(高速失火)
（2）电控单元（ECU）：处理信号和发出点火指令
（3）执行器
◆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，驱动点火线圈工作。 ◆点火线圈
可将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电源 提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的15~20kV 高压电。在有分电器的电控点火系统中，只有一个点火线圈， 而无分电器点火系统中则有多个点火线圈。 ◆分电器 在有分电器的电控点火系统中，分电器根据发动机的点火顺 序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。 ◆火花塞 主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花，点燃气缸内 的混合气。
（一般为10̊，有的为初始点火提前 角。）
（2）控制信号：发动机转速（曲轴位置传感器） 起动开关信号（点火开关）
（3）原因：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
2）起动后点火提前角的控制
两种计算方法：
日产ECCS系统： 实际点火提前角=基本点火提前角x修正系数
冷却水温度信号（THW）、车速信号等
⑤爆震修正 （后面讲解） ⑥最大和最小提前角控制
最大提前角：35—45° 最小提前角：-10—0°
（三）通电时间的控制（闭合角控制）
1.控制原因：
（1）初级线圈接通后，通过线圈的电流呈指数规律增大， 不能瞬间达到最大值，需要一定时间电流才能饱和。
（2）次级线圈产生高压的最大值及点火能量与初级断开 电流大小有关。
1ECU根据节气门位置信号（怠速触点闭合）、发动 机转速信号及空调开关信号确定
2如丰田TCCS系统中，空调工作时基本提前角为8̊， 不工作时为4̊
发动机处于非怠速工况时，电控单元根据发动机转速和节气门位置 信号，从预置在储存器中的数据表中查出相应的基本点火提前角，如下 图所示。
ECU根据发动机转速和负荷（节气门位置、进气量） 从预存在存储器中的数据表中或三维图中查出相应的 点火提前角
（3）不断反复进行，使实 际点火提前角始终保 持最佳。
实质：闭环控制
爆震 传感器
ECU
点火控 制系统
缸体
ECU对点火提前角的闭环控制过程
① 若产生爆震，立即减小点火提前角，直至爆震消失。 ② 爆震消失后，不能立即增大点火提前角，须等待一段时间内，确无爆震
发生，才又逐渐增大点火提前角。
小结：起动后点火系控制原理
“IGF”称为“点火确认信号”或“点火反馈信号”
(发动机每点1次火，点火器向ECU反馈1个点火确认信“IGF”,作为自诊断系统 监控信号。若ECU连续4次未收到“IGF”信号，即判定点火系出现故障)
为保证系统的可靠工作，点火器中还设置了 以下控制电路：
➢ 1点火确认信号发生电路
➢ 2锁止保护电路
➢ 3过压保护电路
在暖机过程中，随 冷却水温度升高，转 速降低，点火提前角 修正值逐渐减小
主要控制信号：冷却水温度信号（THW）、空气流量信号、
节气门位置信号（IDL）等
②过热修正 修正过程：
①正常运行工况（怠速触点 断开）：水温高，减小提 前角（避免爆震）
②怠速运行工况（怠速触点 闭合）：水温高，增大提 前角（过小会引 起发动机过热）
② ECU根据各种传感器输入的信号，确定出发动机最佳点火提前角，再根据 输入的G和Ne信号,确定点火时刻.
③ ECU向点火器发出触发点火信号“IGT”，经过其中的闭合角控制电路和点 火控制电路,分别控制功率三极管的导通和截止,实现初级绕组的通电和断 电,从而产生高压电.
④ 高压电经分电器按发动机作功顺序送到各缸火花塞。
第四节 点火控制系统
汽油机点火系统的任务是点燃气缸内的可燃 混和气。
点火系的性能对汽油机的动力性、经济性、 排放性能具有十分重要的影响。
为了使汽油机的各项性能指标达到较佳的水 平，点火系统的性能必须满足汽油机的基本要求。
一 汽油机对点火系的要求
1 提供足够高的击穿电压
2 提供足够高的点火能量
3 适当的点火时刻
控制原理：
①ECU确定点火时刻、闭合角及判缸。 ②ECU向点火器发出IGt（点火信号）和IgdA、 IgdB（判缸信号）。 ③点火器控制驱动电路，控制对应缸点火。 ④点火器同时向ECU反馈IGf点火确认信号。 （若连续3—5次无IGf信号，则ECU强制停止喷油，避免造成缸内喷油过多使
再次起动困难或加大三元催化器的负荷而导致其损坏）
3.爆震的控制
组成： （1）传感器
（爆震传感器）
（2）ECU （设有带通滤波电路、
信号放大电路、整形滤波电 路、比较基准电压形成电 路、积分电路、提前角控制
电路） （3）点火控制器等
控制过程：
（1）ECU在一定判别范围 （点火后），根据爆震 传感器的信号，判断 发动机是否发生爆震。
（2）若产生爆震，减小点 火提前角，直至爆震 消失。若无爆震，则 增大点火提前角，直 至发生爆震，马上又 减小点火提前角。
爆震传感器
定位 曲轴位置 传感器 凸轮轴位 置传感器
转速（曲轴
位置传感器）
ECU
上 止 点 基 本
爆震控制
实际点火 提前角
IGf
IGdA
IGdB
闭Hale Waihona Puke 合IGt角
点 火 控 制 器
（ 点 火 模 块 ）
负荷（节气
门位置传感 器、空气流 量计/进气压