电子点火系统检修

1. 独立点火
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★一种是点火线圈共用一个点火器的；
★另一种是每个点火线圈都有一个单独的点火器，
并且点火器和点火线圈集成一体。
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6个点火线圈共用一个点火器
汽车发动机电子控制技术 丰田1MZ-FE电控独立点火系统
汽车发动机电子控制技术 丰田1MZ-FE独立点火系统中点火器内部结构
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。
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（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。
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IGdA为0、IGdB为1——VT1导通，1缸或6缸点火。 IGdA为1、IGdB为0——VT2导通，2缸或5缸点火。 IGdA为0、IGdB为0——VT3导通，3缸或4缸点火。
汽车发动机电子控制技术 同步点火高压线路中串接二极管的作用
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3.二极管配电点火方式
（五）爆燃控制系统
火器16—点火线圈17—分电器
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（四）无分电器电控点火系统
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。 根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，该火 系统又可分为： 1.独立点火方式； 2.同时点火方式； 3.二极管配电点火方式。
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3）点火线圈的恒流控制
由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。 为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点 火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。
恒流的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回 路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成 的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈 为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实 现恒流控制。
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1.凸轮轴/曲轴位置传感器的安装位置
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2.凸轮轴/曲轴位置传感器的类型
凸轮轴/ 曲轴位置传感器
磁感应式 霍尔效应式 磁控电阻式 韦根德效应式 各向异性磁阻式 巨磁阻式
1）磁感应式
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e nd / dt

起动时点火控制： 初始点火正时角： G、NE、STA










Байду номын сангаас
怠速运转： VTA或IDL、NE、A/C
基本点火提前角：非怠速：进气P岐IM管压力
或
进气量
VS、KS、VG
、NE、VTA、THW


暖机时修正：PIM或VS/KS/VG、THW


点火正时控制
G2-G-
冷态 热态
125-200 160-235
Ne-G-
冷态 热态
155-250 190-290
感应线圈与正时转子的间隙
间隙应为0.2-0.4mm
2）霍尔效应式
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— 霍尔系数 —基片厚度 —电流 —磁场强度
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实例1：
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C3
实例2：
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3）控制点火提前角的基本方法
发 动 机 起 动 时 ， 按 ECU 内 存 储 的 初 始 点 火 提 前 角 （设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角 的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时 的点火提前角是固定的，一般为10°左右。
发动机正常运转时（起动后），主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 有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向 电子点火控制器输出点火执今信号，以控制点火系的工 作。


爆震修正：KNK
调整传动比修正: NE、VTA或IDL、THW、+B







最大和最小提前角控制: max 350 ~ 450 min100 ~ 00






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6）点火提前角的修正
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 。
（2）怠速稳定修正
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。
控制信号有：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）
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（3）空燃比反馈修正
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4）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）。
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5）起动后基本点火提前角的确定
1、爆燃传感器 2、ECU 3、其他传感器 4、点火器和点火线圈 5、分电器 6、火花塞
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组成 如左图 识别根据安装在缸体上的 爆燃传感器检测发动机不同 频率范围内的机械振动，发 生爆燃时传感器电压信号有 叫大的振幅。 爆燃强度的确定
ECU根据爆燃信号超过基 准值的次数来判定爆燃强度， 次数越多，爆燃强度越大， 反之越小。
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3. 爆燃的控制
爆燃的危害 会导致冷却液过热，功率下 降油耗上升。
控制方法 推迟点火提前角，利用爆震传 感器中的压电晶体的压力效应。
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二 点火系统的组成与工作原理
（一）电控点火系统的类型
1.汽油机点火系统的类型：
（1）传统点火系统分为： 1）磁电机点火系统； 2）蓄电池点火系统。 缺点：高速易断火，不适合高速
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2.工作原理
发动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号， 按存储器中的相关程序和数据，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，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。
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。
起动后点火提前角的确定
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。
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2.通电时间控制
1）通电时间对发动机工作的影响
在发动机工作时，必须保证点火线圈的初 级电路有足够的通电时间。但如果通电时间过 长，点火线圈又会发热并增大电能消耗。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。
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。
（2）微机控制的点火系统 采用计算机根据各传感器信号对 点火提前角进行控制。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
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（二）基本组成与工作原理
1.基本组成 如右图，一般由电
源、传感器、ECU、点 火器、点火线圈、分电 器和火花塞组成
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（三）有分电器电控点火系统
主要特点：只有1个点火线圈。
组成：由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、 冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、 空调开关、车速传感器。如图
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有分电器电控点火系统的组成 1、2—凸轮轴／曲轴位置传感器3—空气流量计或过气管绝对压力传感器4—冷却 液温度传感器 5—节气门位置传感器6—起动开关7—空调开关8—车速传感器9、 10—输入回路11—A／D转换器 12—输出回路13—存储器14—恒定电压电源 15—点
d / dt
n
磁通变化率 线圈的匝数
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实例1：
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装在分电器内的磁感应凸轮轴/曲轴位置传感器电路连接及信号特征
实例2：
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曲轴/凸轮轴位置传感器的电阻值
端子
条件
电阻值（Ω）
G1-G-
冷态 热态
125-200 160-235
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一个点火线圈一个点火器
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2、同时点火方式
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丰田7M-GTE发动机同时点火系统
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IGdA、IGdB信号是根据G1、G2和Ne信号向点火器输送 的判缸信号。
点火器根据IGdA、IGdB信号的状态决定接通哪条初 级电路。
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三、电子点火系统的主要元件原理及检修
（一）凸轮轴/曲轴位置传感器
凸轮轴位置（CMP）传感器给ECU提供第一缸压缩上止 点信号，作为喷油和点火控制的主要信号，该传感器 信号也称为G信号、判缸信号。 曲轴位置（CKP）传感器，用于检测曲轴转角位移，给 ECU提供发动机转速和曲轴转角信号，也是喷油和点火 控制的主要信号，该传感器有时称为转速传感器，其 信号也被称为NE信号。
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2）通电时间的控制方法
现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点 火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角 和发动机转速。而现代点火线圈初级电路的通电时间由 ECU控制，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），并控制点火器输出指令信 号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。
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信号电压的检测：
测量霍尔效应式传感器的输出电压。关闭点火开关， 将分高压线搭铁，用数字万用表的两表笔接在传感器信号 输出端子和接地端子上，然后按发动机转动方向转动发动 机，电压表置于直流量程，观察电压表上的读数，其值一 般在0-5V之间变化。当遮蔽板转到磁铁和霍尔元件之间时， 其值为2-5V；当遮蔽板转离磁铁和霍尔元件时，其电压值 为0.3-0.4V。若电压值不在0-5V之间变化，则应更换霍尔 效应传感器。以上所述电压表显示的数值，由于生产年代 不同，内部电路参数不同，其电压值有所同。测试值应与 同期生产的汽车进行对比判定。
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一、 电控点火系统的功能
点火提前角
点火控制功能
通电时间
爆燃控制
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1. 点火提前角的控制
1）点火提前角对发动机性能的影响
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）
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A-不点火 C-点火适当
B-点火过早 D-点火过迟
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2）最佳点火提前角确定依据
发动机转速 随着转速的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，反之应减小。 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。


起动后点火控制：

超温校正:THW
稳定怠速运转修正：VTA或IDL、NE、 SPD、A /C






空燃比反馈修正: VTA或IDL、THW、OX、 SPD

修正的点火提前角：EGR修正：PIM或VS/KS/VG、VTA或IDL或PSW或VTA、NE