电控点火点火系详解
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汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 本章内容
一、点火系概述
二、传统点火系的结构和工作原理
三、微机控制点火系统
1
汽车电器与电子控制工程
. 概述
定义：能够按时在火花塞两电极 之间产生电火花的全部装置
一、点火系的任务
二、点火系的分类
三、点火系的组成
2
四、电火花的产生
汽车电器与电子控制工程
一、点火系的任务
1-点火信号发生器 2-点火器 3-点火线圈 4-点火开关 5-蓄电池
汽车电器与电子控制工程 点火器中三极管作用
VT1——发射极与基极 相连，相当于一个二极 管，起温度补偿作用； VT2——触发管，起信 号检测作用； VT3、VT4——放大作 用，将VT2输出放大以 驱动VT5； VT5——大功率管，控 制初级电流的通断。
点火系的任务，就是定时将蓄电池或发电机 输出的低压电，经点火线圈变为高压电，再 由分电器按照发动机的点火顺序，轮流配送 3 给火花塞点火，从而点燃混合气。
汽车电器与电子控制工程
4
汽车电器与电子控制工程
二、发动机对点火系的要求
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压
（一般为30 kV ） 2、火花应具有一定的能量（50～ 80mJ） ，起动时应可以达到100mJ。 3、点火时间应适应发动机的工况（最 佳点火时间） 4、点火电压上升快（减少泄漏）、点
汽车电器与电子控制工程
3、微机控制点火系
微机控制点火系统原理图
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汽车电器与电子控制工程
1）有分电器点火系统
丰田4A-GE发动机TCCS点火系统
17
汽车电器与电子控制工程
2）无分电器式点火系
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汽车电器与电子控制工程
四、传统点火系的组成
19
点火系一般由点火线圈、分电器、火花塞、电源 以及点火开关等组成。
10
汽车电器与电子控制工程
11
1）发动机未转动时，信号发生器传感器线圈输出电压为0。 接通点火开关4，VT1导通。 蓄电池电流经R3、R1、VT1、传感线圈构成回路。此时P点位高，使VT2导通。 VT2导通后，其集电极电位降低，使VT3截止。 VT3截止，蓄电池由R5向VT4基极供电使VT4导通。 VT4导通，使R7承担正向压降，使VT5导通。 VT5导通接通初级电路：蓄电池+——点火开关——附加电阻——初级绕组——VT5— —搭铁——蓄电池-。 此时初级绕组中有电流通过，在线圈中形成磁场。
汽车电器与电子控制工程
2、电子点火系（晶体管点火系）
8
某些轿车和小型汽车采用。与传统点火系不同之处在 分电器元件，以导磁转子代替凸轮、电磁传感器代替 触点和电容器，加以电子控制的逻辑电路。
汽车电器与电子控制工程
日本丰田MS75系列汽车装用的磁脉冲式无触点电子点火系的电路原 理图见图4-25。
9
火持续时间长
5
汽车电器与电子控制工程
三、点火系的分类 汽油发动机点火系有四种类型：
1、传统 点火系
已淘汰
6
2、普 通电子 点火系
正在淘汰
3、微 机控 制点 火系 正在广泛应用
4、磁电 机点火系
用于摩托车
汽车电器与电子控制工程
1、传统点火系（机械式点火系）
7
化油器式发动机多采用。具有结构简单、制造容易、 工作可靠、维修方便、成本低等优点。
为什么转速愈高， 次极电压愈低？
点火系的基本电路及工作原理分析
汽车电器与电子控制工程
2）传感线圈中产生正向信号电压时，起动发动机，分电器开始转动，信号发生器的传 感线圈开始产生交变电动势信号。此时传感线圈A端为正，B端为负，VT1处于反向电 压而截止；此时P点电压仍保持高电位，使VT2继续导通，VT3继续截止，VT4、VT5 继续导通，初级电路仍然接通。
汽车电器与电子控制工程 点火系的工作原理
22
汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
初级电压
23
汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
次级电压
24
汽车电器与电子控制工程
断电器触点闭合时，初级电流并不立即达到欧 姆定律所指的稳定值（I=V/R），而是经过一定时 间后才能达到。因此，初级电流的高低与断电器触 点的闭合时间有关。蓄电池点火系发动机转速ຫໍສະໝຸດ Baidu高， 次极电压愈低，就是因为转速升高后，断电器触点 闭合时间缩短，初级电流减小，导致初始磁通量减 小，断电器触点断开时引起的磁通量变化率减小， 次级绕组中产生的感应电动势降低。
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汽车电器与电子控制工程
3）当分电器继续转动，传感线圈中产生负向信号电压时，即B端为正，A端为负时， VT1处于正向电压而导通，P点电位降低，使VT2截止。当VT2截止后，蓄电池通过 R3、R2向VT3提供基极电流，VT3导通。 VT3导通后则使VT4、VT5截止，初级电 路中的电流被切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压。
汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 传统点火系的结构和工作原理
一、 组成 蓄电池点火 系主要由电 源、点火开 关、点火线 圈、断电器、 配电器、电 容器、火花 塞、高压导 线、附加电 阻等组成。
20
二、工作原理
当断电器触点组闭合时，低压电路导 通，初级绕组通以初级电流，产生磁 场。当断电器凸轮顶开触点臂而使触 点组分开时，低压电路断开，初级电 流为零，这样，由于初级绕组中电流 的变化引起磁通量的变化，从而在线 圈较密的次级绕组中产生很高的感应 电动势，使火花塞两电极间隙处的气 体被击穿，产生火花
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汽车电器与电子控制工程
由以上分析可看出，只要点火开关处于接通状态，尽管发动机还未起动，但由于VT2、 VT5导通，点火线圈中就有初级电流，因此停车时，不要忘记关断点火开关。
14
汽车电器与电子控制工程
其它 元件 作用
15
VS1、VS2稳压管——反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，使 传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害； VS3稳压管——与R4组成稳压电路，保证VT1、VT2保证在稳定电压下工作； VS4——当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管； C1——消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火； C2与R4组成组容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火； R3——的作用是加速VT2级VT5的翻转。
一、点火系概述
二、传统点火系的结构和工作原理
三、微机控制点火系统
1
汽车电器与电子控制工程
. 概述
定义：能够按时在火花塞两电极 之间产生电火花的全部装置
一、点火系的任务
二、点火系的分类
三、点火系的组成
2
四、电火花的产生
汽车电器与电子控制工程
一、点火系的任务
1-点火信号发生器 2-点火器 3-点火线圈 4-点火开关 5-蓄电池
汽车电器与电子控制工程 点火器中三极管作用
VT1——发射极与基极 相连，相当于一个二极 管，起温度补偿作用； VT2——触发管，起信 号检测作用； VT3、VT4——放大作 用，将VT2输出放大以 驱动VT5； VT5——大功率管，控 制初级电流的通断。
点火系的任务，就是定时将蓄电池或发电机 输出的低压电，经点火线圈变为高压电，再 由分电器按照发动机的点火顺序，轮流配送 3 给火花塞点火，从而点燃混合气。
汽车电器与电子控制工程
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汽车电器与电子控制工程
二、发动机对点火系的要求
1、能产生足以击穿火花塞间隙的电压
（一般为30 kV ） 2、火花应具有一定的能量（50～ 80mJ） ，起动时应可以达到100mJ。 3、点火时间应适应发动机的工况（最 佳点火时间） 4、点火电压上升快（减少泄漏）、点
汽车电器与电子控制工程
3、微机控制点火系
微机控制点火系统原理图
16
汽车电器与电子控制工程
1）有分电器点火系统
丰田4A-GE发动机TCCS点火系统
17
汽车电器与电子控制工程
2）无分电器式点火系
18
汽车电器与电子控制工程
四、传统点火系的组成
19
点火系一般由点火线圈、分电器、火花塞、电源 以及点火开关等组成。
10
汽车电器与电子控制工程
11
1）发动机未转动时，信号发生器传感器线圈输出电压为0。 接通点火开关4，VT1导通。 蓄电池电流经R3、R1、VT1、传感线圈构成回路。此时P点位高，使VT2导通。 VT2导通后，其集电极电位降低，使VT3截止。 VT3截止，蓄电池由R5向VT4基极供电使VT4导通。 VT4导通，使R7承担正向压降，使VT5导通。 VT5导通接通初级电路：蓄电池+——点火开关——附加电阻——初级绕组——VT5— —搭铁——蓄电池-。 此时初级绕组中有电流通过，在线圈中形成磁场。
汽车电器与电子控制工程
2、电子点火系（晶体管点火系）
8
某些轿车和小型汽车采用。与传统点火系不同之处在 分电器元件，以导磁转子代替凸轮、电磁传感器代替 触点和电容器，加以电子控制的逻辑电路。
汽车电器与电子控制工程
日本丰田MS75系列汽车装用的磁脉冲式无触点电子点火系的电路原 理图见图4-25。
9
火持续时间长
5
汽车电器与电子控制工程
三、点火系的分类 汽油发动机点火系有四种类型：
1、传统 点火系
已淘汰
6
2、普 通电子 点火系
正在淘汰
3、微 机控 制点 火系 正在广泛应用
4、磁电 机点火系
用于摩托车
汽车电器与电子控制工程
1、传统点火系（机械式点火系）
7
化油器式发动机多采用。具有结构简单、制造容易、 工作可靠、维修方便、成本低等优点。
为什么转速愈高， 次极电压愈低？
点火系的基本电路及工作原理分析
汽车电器与电子控制工程
2）传感线圈中产生正向信号电压时，起动发动机，分电器开始转动，信号发生器的传 感线圈开始产生交变电动势信号。此时传感线圈A端为正，B端为负，VT1处于反向电 压而截止；此时P点电压仍保持高电位，使VT2继续导通，VT3继续截止，VT4、VT5 继续导通，初级电路仍然接通。
汽车电器与电子控制工程 点火系的工作原理
22
汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
初级电压
23
汽车电器与电子控制工程
点火系的工作过程
次级电压
24
汽车电器与电子控制工程
断电器触点闭合时，初级电流并不立即达到欧 姆定律所指的稳定值（I=V/R），而是经过一定时 间后才能达到。因此，初级电流的高低与断电器触 点的闭合时间有关。蓄电池点火系发动机转速ຫໍສະໝຸດ Baidu高， 次极电压愈低，就是因为转速升高后，断电器触点 闭合时间缩短，初级电流减小，导致初始磁通量减 小，断电器触点断开时引起的磁通量变化率减小， 次级绕组中产生的感应电动势降低。
12
汽车电器与电子控制工程
3）当分电器继续转动，传感线圈中产生负向信号电压时，即B端为正，A端为负时， VT1处于正向电压而导通，P点电位降低，使VT2截止。当VT2截止后，蓄电池通过 R3、R2向VT3提供基极电流，VT3导通。 VT3导通后则使VT4、VT5截止，初级电 路中的电流被切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压。
汽车电器与电子控制工程 汽油机点火系 传统点火系的结构和工作原理
一、 组成 蓄电池点火 系主要由电 源、点火开 关、点火线 圈、断电器、 配电器、电 容器、火花 塞、高压导 线、附加电 阻等组成。
20
二、工作原理
当断电器触点组闭合时，低压电路导 通，初级绕组通以初级电流，产生磁 场。当断电器凸轮顶开触点臂而使触 点组分开时，低压电路断开，初级电 流为零，这样，由于初级绕组中电流 的变化引起磁通量的变化，从而在线 圈较密的次级绕组中产生很高的感应 电动势，使火花塞两电极间隙处的气 体被击穿，产生火花
13
汽车电器与电子控制工程
由以上分析可看出，只要点火开关处于接通状态，尽管发动机还未起动，但由于VT2、 VT5导通，点火线圈中就有初级电流，因此停车时，不要忘记关断点火开关。
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汽车电器与电子控制工程
其它 元件 作用
15
VS1、VS2稳压管——反向串联后与点火信号发生器的传感线圈并联，在高转速时，使 传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害； VS3稳压管——与R4组成稳压电路，保证VT1、VT2保证在稳定电压下工作； VS4——当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管； C1——消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火； C2与R4组成组容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火； R3——的作用是加速VT2级VT5的翻转。