电子点火系统原理

霍尔式电子点火系统：
系统结构组成
霍尔式电子点火系统：
• 组成：由触 发叶轮、霍尔 基片和带导板 的永久磁铁组 成 特点：触 发叶轮的齿数 与发动机的缸 数相同。
分火头
霍尔式电子点火系统：
• 工作原理：
触发叶轮转动，当叶轮 齿对准永久磁铁和霍尔 基片时，磁力线被旁通， 霍尔基片上的磁场消失， 霍尔基片不产生感应电 压；当气隙对准永久磁 铁和霍尔基片时，磁力 线通过霍尔基片，霍尔 基片产生感应电压。
霍尔式电子点火系统：
• 应用情况：
（1）叶轮齿等宽式：这 类传感器一般只用来测 发动机的转速信号，所 以还必须再配一曲轴位 置传感器； （2）叶轮齿不等宽式： 这类传感器可用来测转 速和曲轴位置信号。其 特点是有一个齿与其他 的齿不等宽，用其测发 动机第一缸上止点信号。
霍尔式电子点火系统：
霍尔式电子点火系统：
• 输出信号为方波： 1)高低电平的时间比由触发叶轮的叶 片分配来决定。 2)触发叶轮的叶片数等于发动机的气 缸数。
霍尔式电子点火系统：
• 其他组成：
1)分电器：传感器、离心提前装置、 真空提前装置、配电器 2)点火线圈 3)火花塞
分电器和点火模块
分电器和点火模块
点火控制器： 一般多由专用点火集成 导体IC和一些外围电路组成，
晶体管辅助触点电子点火系统
• 2、主要优点：
1）、延长触点使用寿命，减少了维护、调整 2）、改善了点火性能: 可增加一次侧电流 3）、改善发动机性能: 点火能量增大，超速 容易，动力性能好。 4）、成本低: 适于改动，安装调试简单
无触点电子点火系统
• 1、基本组成：
1)、点火信号发生器：分电器转动时，将产生 脉冲电压信号 2)、电子点火器：将信号整形，处理后控制一 次侧电路上三极管的导通与截止 3)、点火线圈： 变压（将低压变为高压） 4)、火花塞：产生电火花 • 2、特点： 取消了触点，用点火信号发生器产生点火信 号，控制点火系统的工作。
传统点火系统组成
点火系统工作电路
导入新课：
• 传统点火系统： 白金 易坏 • 电子点火系统： 性能好，稳定！
晶体管辅助触点电子点火系统
• 1、基本原理：
用晶体三极管取代触点起开关作用， 而断电器的触点则串联在三极管的基极 电路中，控制三极管的导通与截止。 因触点只控制基极电流，故通过电流 非常小，不易烧蚀，故次级电压高。
光电式传感器工作原理示意图
• 小结： 进行比较分析。 • 作业： 1、简述汽油发动机磁脉冲式电子点火装置 的工作原理。 2、介绍磁脉冲式点火信号发生器的工作原 理。 3、简述汽油发动机电磁感应式电子点火装 置的工作原理。 4、介绍霍尔式点火信号发生器的工作原理。
• 讫今为止，已在现代汽车上广泛应用的 霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、 ABS系统中的速度传感器、汽车速度表 和里程表、液体物理量检测器、各种用 电负载的电流检测及工作状态诊断、发 动机转速及曲轴角度传感器、各种开关， 等等。
• 例如汽车点火系统，设计者将霍尔传感器放在 分电器内取代机械断电器，用作点火脉冲发生 器。这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化 的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压，控 制电控单元（ECU）的初级电流。相对于机械 断电器而言，霍尔式点火脉冲发生器无磨损免 维护，能够适应恶劣的工作环境，还能精确地 控制点火正时，能够较大幅度提高发动机的性 能，具有明显的优势。
典型车型（富康、爱丽舍）
• 雪铁龙公司：仅采用一个金属圆片作为 目标，用螺栓固定在飞轮的边缘上，在 离合器壳上装有目标传感器。每周只收 到一个信号。为提高控制效果，在飞轮 齿圈上安装一个同样传感器，测出通过 的牙齿数，计算出转速依此调整点火提 前角。
电子点火系统电路分析
• 1、点火开关打开，点火模块通电准备工作。 • 2、飞轮带动分电器轴转动，传感器转子转动使 传感器线圈产生交变变化的信号（正弦波）。 • 3、信号送入点火模块，经过多级放大驱动功率 三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧电 路通电储能；功率三极管断开点火线圈二次侧电 路通过互感产生高压;击穿火花塞点火。 • 4、传感器工作稳定可靠，无机械磨损，寿命长， 控制精度高。
电子点火系统电路分析
传感器
产生 信号
点火 模块
功率管 断开 点火 产生高压
线圈
霍尔式电子点火系统：
• 1、霍尔效应
Байду номын сангаас
• 霍尔效应在应用技术中特别重要。霍尔发现，如果对 位于磁场(B)中的导体(d)施加一个电压(Iv)，该磁场的 方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂 直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电 压(UH)，人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现 象被称为霍尔效应。好比一条路, 本来大家是均匀的分 布在路面上, 往前移动. 当有磁场时, 大家可能会被推到 靠路的右边行走. 故路 (导体) 的两侧, 就会产生电压差. 这个就叫“霍尔效应”。根据霍尔效应做成的霍尔器 件，就是以磁场为工作媒体，将物体的运动参量转变 为数字电压的形式输出，使之具备传感和开关的功能。
分电器、点火信号发 生器、电子点火器
2、磁脉冲式点火信号发生器
• 作用：产生点火信号，控制电子点火器和点 火系统的工作 • 组成：（安装在分电器内）
分电器轴带动的信号转子 永久磁铁
绕在支架上的传感线圈
工作原理：
空气间隙的变 化使磁路的磁 阻随之改变， 使通过传感线 圈的磁通量发 生变化，因而 在传感线圈内 感应出交变电 动势。
工作特点：
点火信号电压的大小会随发动机转速的 变化而变化。转速升高时，磁路磁阻变 化速率升高，磁通量变化升高，信号电 压升高，使点火的击穿电压提前到达， 使点火相应提前。即能实现自动调节点 火提前。 故若设计合理，可省去离心点火提前 调节器。
3、电子点火器
• 1）作用：将从点火信号发生器收到 的信号进行整形、放大以控制点火线圈 一次侧电路的通断。 • 2）组成：点火信号检出电路 信号放大电路 功率放大电路
无触点电子点火系统电路
分 类
• 按信号发生器的型式分为： 磁脉冲式 光电式 霍耳效应式
三、磁脉冲式电子点火系统
磁脉冲式电子点火系统
• 1、组成：
1）、点火信号发生器：产生信号 2）、电子点火器：用信号控制一次侧 电路通断 3）、分电器：获得信号源 4）、点火线圈：变压 5）、火花塞 ：点火
磁脉冲式电子点火系统
光电式无触点电子点火装置
光电感应式传感器的安装位置
一般安装在分电盘上（如右上图）；也有的直接安装 在凸轮轴前端（如右下图）。
光电感应式传感器的组成
光电感应式传感器的组成
遮光盘、发光二极管和光敏二极管实物图
工作原理
• 遮光盘位于发光二极管 和光敏二极管之间。当遮 光盘的转动挡住发光二极 管的光线时，光敏二极管 截止，控制电路输出低电 平；当缝隙对准发光二极 管和光敏二极管时，光线 照到光敏二极管上，控制 电路输出高电平。 发光二极管持续发光； 遮光盘的外侧缝隙用于 测发动机转速，内侧缝隙 用于测曲轴位置信号。
霍耳式点火系统电路分析
传感器
产生 信号
点火 模块
功率管 断开 点火 产生高压
线圈
光电式无触点电子点火装置
• 采用光电式点火信号发生器产生点火信号，控制 电子点火器和点火系的工作。 • 组成：转盘、光触发器：发光二极管、光敏二极 管 • 缺点：抗污能力差，对分电器的密封要求高，应 用不广泛。 • 光电感应原理： 利用光敏二极管的光敏效应制成；当光敏二极 管接收到光线时，光敏二极管导通；当光敏二极 管没接收到光时，就截止。
单元二 电子点火系统
电子点火系统
• 主要教学内容：
• • • • 1、晶体管辅助触点电子点火系统 2、磁脉冲式电子点火系统 3、霍尔式电子点火系统 4、光电式电子点火系统
• 教学重点、难点：
• 磁脉冲式、霍尔式
复习旧课:
• 1、点火系统的作用及要求 • 2、传统点火系的结构、工作过程、工 作原理 • 3、工作特性与影响二次侧电压的因素 • 4、传统点火系的构造
• 其他功能： 1）、点火线圈限流控制 2）、闭合角控制 3）、停车断电控制 4）、过压保护控制
霍尔式电子点火系统
霍耳式点火系统电路分析
• 1、点火开关打开，点火模块通电准备工作，同 时稳压电路给霍耳传感器提供工作电源。 • 2、凸轮轴带动分电器轴转动，传感器叶轮转动 使霍尔元件中产生交变变化的电信号（方波）。 • 3、信号送入点火模块，经过多级放大驱动功率 三极管工作。功率三极管接通点火线圈一次侧 电路通电储能；功率三极管断开点火线圈二次 侧电路通过互感产生高压；击穿火花塞点火。 • 4、传感器工作稳定可靠，无机械磨损，寿命长， 控制精度高。
用作汽车开关电路上的功率霍尔电路，具有 抑制电磁干扰的作用。许多人都知道，轿车 的自动化程度越高，微电子电路越多，就越 怕电磁干扰。而在汽车上有许多灯具和电器 件，尤其是功率较大的前照灯、空调电机和 雨刮器电机在开关时会产生浪涌电流，使机 械式开关触点产生电弧，产生较大的电磁干 扰信号。采用功率霍尔开关电路可以减小这 些现象。
• 霍尔器件通过检测磁场变化，转变为电信号输 出，可用于监视和测量汽车各部件运行参数的 变化。例如位置、位移、角度、角速度、转速 等等，并可将这些变量进行二次变换；可测量 压力、质量、液位、流速、流量等。霍尔器件 输出量直接与电控单元接口，可实现自动检测。 目前的霍尔器件都可承受一定的振动，可在零 下40摄氏度到零上150摄氏度范围内工作，全 部密封不受水油污染，完全能够适应汽车的恶 劣工作环境。