第四章 电控发动机点火系统
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汽油机电控点火系统@汽车电控 精品资源池
第4章汽油机电控点火系统学习目标通过本章的学习应掌握汽油机对点火系统的基本要求，电控点火系统主要优点、主要形式和基本工作原理；掌握点火提前角和闭合角对汽油机性能和点火系性能的影响，最佳点火提前角和闭合角控制的方法；掌握爆震检测方法、典型爆震传感器基本构造和基本工作原理、爆震反馈控制等基本内容。
4.1概述汽油机点火系统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，点火系统必须满足一定的基本要求才能使汽油机的各项性能指标达到较好的水平。
4．1．1汽油机对点火系统的要求一、点火系统必须向火花塞电极提供足够高的击穿电压火花塞电极间产生火花时的电压．称为击穿电压，汽油机正常工作所需的击穿电压与汽油机的运行工况有关。
在低速大负荷时，所需的击穿电压为8～10 kV，而在起动时所需的击穿电压最高可达17 kv。
为了能可靠地点燃可燃混合气，点火系提供的击穿电压除必须满足不同工况的要求外，点火系所能提供的电压还应有一定的宽裕度，目前大多数电控汽油机点火系所能提供的击穿电压已超过28 kV。
二、火花塞电极间产生的火花必须具有足够的能量要可靠地点燃混合气，除了需要足够商的击穿电压外．火花塞产生的电火花还应具有足够的能量。
电火花的能量用公式表示为电火花的能量=火花塞电极间的电压×火花塞电极间流过的电流×电火花持续时间一般情况下．电火花的能量越大．混合气的着火性能越好。
点燃混合气所必需的最低能量与混合气的浓度、火花塞电极间隙及电极的形状等因素有关。
1发动机正常工作时，由于接近压缩终点时混合气已经具有很高的温度．因此所需的火花能量较小，一般为l～5 mJ。
在起动工况、怠速工况、节气门开度快速变化的非稳定工况，则需较高的火花能量。
为了使混合气有好的着火性能，电火花一般应具有50～80 mJ的点火能量，目前电控的高能点火装置能提供的点火能量都超过了80～100 mJ。
三、在汽油机运行的大部分工况应始终具有较佳的点火提前角点火系统除了应按各缸的工作顺序依次点火外．还必须保证具有较住的点火提前角。
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4章-电控点火系统概要
起动后基本点火提前角的确定
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
点火提前角的修正
2、基本组成与工作原理
组成：电源、传感器、ECU、点火器、 点火线圈、分电器和火花塞等。
工作原理：发动机工作时，ECU根据传 感器信号（G、Ne等信号），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（IGt、IGd信号）。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，点火线圈 初级电路导通。当初级电路被切断时， 次级线圈中感应出高压，经分电器或直 接送至工作气缸的火花塞。
二极管配电点火方式。 同时点火方式； 独立点火方式；
二极管配电点火方式
特点：四个气缸共用一个点火线圈。 发动机气缸数必须是4的整数倍。
同时点火方式
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。
修正值
（3）空燃比反馈修正
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。
点火提前角
喷油量
2、通电时间控制
▪ 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。
电控发动机点火系原理
电控发动机点火系原理随着汽车技术的不断发展，电控发动机已经成为了现代汽车的主流。
电控发动机的点火系统是其重要组成部分之一，它的作用是将电能转化为火花能，点燃混合气，使发动机正常工作。
本文将介绍电控发动机点火系原理。
一、点火系统的组成电控发动机点火系统主要由以下几个部分组成：1.点火线圈：将电能转化为高压电能，点燃混合气。
2.点火开关：控制点火线圈的开关，使其在适当的时候点火。
3.点火控制模块：控制点火开关的开关时间和点火顺序。
4.传感器：检测发动机的转速、位置、温度等参数，向点火控制模块提供反馈信号。
二、点火系统的工作原理电控发动机点火系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1.点火开关接通：当点火开关接通时，点火线圈开始工作，将低压电能转化为高压电能。
2.点火控制模块控制：点火控制模块接收传感器的反馈信号，控制点火开关的开关时间和点火顺序，使点火线圈在适当的时候点火。
3.点火线圈工作：点火线圈接收点火控制模块的信号，将低压电能转化为高压电能，点燃混合气。
4.火花点燃混合气：点火线圈产生的高压电能通过点火塞传递到燃烧室，点燃混合气。
5.燃烧产生动力：混合气燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，产生动力。
三、点火系统的优点电控发动机点火系统相比传统点火系统具有以下优点：1.点火精度高：点火控制模块可以根据传感器的反馈信号精确控制点火时间和点火顺序，使点火精度更高。
2.点火能量大：点火线圈可以将低压电能转化为高压电能，点燃混合气的能量更大。
3.点火稳定性好：点火控制模块可以根据传感器的反馈信号调整点火时间和点火顺序，使点火稳定性更好。
4.点火寿命长：点火线圈采用高品质材料制造，寿命更长。
四、点火系统的维护电控发动机点火系统的维护主要包括以下几个方面：1.定期更换点火塞：点火塞是点火系统的重要组成部分，定期更换可以保证点火系统的正常工作。
2.清洗点火线圈：点火线圈容易受到灰尘和油污的影响，定期清洗可以保证点火线圈的正常工作。
《汽车发动机电控技术》第四章汽油机电子控制点火系统课件
爆燃传感器
爆燃传感器用于检测发动机是否发生爆 燃以及爆燃的强度，以便控制点火提前
角，防止爆燃的发生。
爆燃传感器通常采用压电陶瓷或光纤传 感技术，能够检测发动机缸体的振动或 压力变化，当检测到爆燃发生时，传感
器输出信号给ECU。
ECU根据爆燃传感器的信号和其他传感 器信号调整点火提前角，以减小或消除
曲轴位置传感器通常采用霍尔效应或磁电式设计，能够输出脉冲信号， 通过检测这些信号的相位和频率，可以确定发动机的转速和曲轴位置。
曲轴位置传感器的信号被送入发动机控制单元（ECU），ECU根据这些 信号和其他传感器信号计算出最佳点火时刻，并控制点火线圈的通电时 间，以产生高压电火花点燃气缸内的可燃混合气。
03 点火系统的故障诊断与维修
常见故障类型
发动机无法启动
点火系统故障可能导致发动机无法启动 ，可能是由于点火线圈、火花塞或高压
线的问题。
发动机运转不平稳
点火系统故障可能导致发动机运转不 平稳，表现为加速时顿挫或怠速不稳
。
发动机启动困难
点火系统故障可能导致发动机启动困 难，表现为启动时间长或启动后立即 熄火。
观察发动机运转情况
观察发动机运转时是否有异常声音、振动或 排气管冒黑烟等现象。
维修步骤与注意事项
更换损坏的点火线圈和火花塞
如果点火线圈或火花塞损坏，需要更换。在更换时应注意选用适合的 型号，并遵循操作说明。
检查和更换高压线
如果高压线损坏或接触不良，需要更换。在更换时应注意选用适合的 型号，并确保接触良好。
爆燃，提高发动机的效率和可靠性。
点火提前角控制
点火提前角是点火时刻与上止点之间的夹角，是影响发动 机性能的重要参数。
ECU根据发动机的转速、负荷、进气温度、冷却液温度等 参数计算出最佳点火提前角，并控制点火线圈的通电时间 ，以产生高压电火花点燃气缸内的可燃混合气。
汽车发动机电控技术》第四章汽油机电子控制点火系统PPT课件
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14
输出信号检测
将传感器插头插回，起动发动机，测量传感器输出端 子信号的输出电压值，其值应在3～6V之间。如果不符， 则为传感器故障。如北京切诺基输出信号是矩形脉冲信号， 高电位为5V，低电位为0.3V。
其它检测
A、B两端子间传感器电阻应为∞，传感器空气隙应符合要求。
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4.1.2 电子控制点火系统的组成
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1-传感器 2-电子控制 单元ECU 3-执行器
6
4.1.3 电子控制点火系统的工作原理
凸轮轴位置传感器 曲轴位置传感器 车速传感器
1
点火故障 报警器
2 点火线圈
空气流量传感器
E
节气门位置传感器
C
U
冷却液温度传感器
进气温度传感器
取消磁场时电压UH立即消
失。这种现象被称为霍尔效
应，UH被称为霍尔电压。
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霍尔式传感器的基本结构与工作原理
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采用触发叶片的霍尔式曲轴位置传感器
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12
霍尔曲轴位置传感器的检测 ➢ 电源电压检测 ➢ 输出信号检测 ➢ 其它检测
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爆燃传感器
蓄电池电压信号
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分电器
火花塞
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4.2 点火系统中的重要传感器
4.2.1 曲轴位置传感器与凸轮轴位置传感器
磁感应式曲轴位置传感器结构
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a)安装在飞轮附近的曲轮位 置传感器 b)安装在曲轴前端的曲轴 位置传感器 1-曲轴信号轮 2-曲轴位置传感器 3-信号轮上的检测孔
电控发动机点火系统课件
多点燃油喷射技术
为了进一步提高发动机性能和燃油 经济性，多点燃油喷射技术的研究 和应用将得到更广泛的关注。
点火系统的发展对发动机性能的影响
提高发动机功率和扭矩
点火系统的改进能够更好地控制燃油的燃烧过程，从而提高发动 机的功率和扭矩。
降低油耗
通过优化点火参数，可以降低发动机的燃油消耗，提高燃油经济性 。
02
电控发动机点火系统 的组成和工作原理
电控点火系统的组成
信号采集单元
负责采集发动机的运转参数，如转速、气缸 压力等。
点火执行器
根据ECU的指令，控制点火线圈的通电和断 电，产生高压电火花。
电子控制单元（ECU）
根据采集的信号进行处理，计算出最佳点火 时刻。
点火线圈
将普通电压转换成高电压，为火花塞提供足 够的能量。
注意事项一
维修时应断开点火开 关，避免意外启动发 动机造成伤害。
注意事项二
在更换部件时，应选 用原厂或符合规格的 部件，确保维修质量 。
维修步骤一
检查点火线圈、火花 塞和高压线等部件的 外观和连接是否正常 ，如有异常进行更换 或修复。
维修步骤二
使用诊断工具清除故 障码，进行路试，观 察点火系统的工作状 态是否正常。
电控点火系统的工作原理
信号采集
传感器检测发动机的工作状态，并将信号传输给 ECU。
点火控制
ECU向点火执行器发送指令，控制点火线圈的通 电和断电。
计算最佳点火时刻
ECU根据接收到的信号，计算出最佳的点火时刻 。
点火过程
当点火线圈的初级线圈接通电源时，电流在铁芯 中产生磁场，将电能转换为磁能。当断开电源时 ，磁场迅速消失，产生高电压（约2000030000V），通过火花塞放电，点燃混合气。
为了进一步提高发动机性能和燃油 经济性，多点燃油喷射技术的研究 和应用将得到更广泛的关注。
点火系统的发展对发动机性能的影响
提高发动机功率和扭矩
点火系统的改进能够更好地控制燃油的燃烧过程，从而提高发动 机的功率和扭矩。
降低油耗
通过优化点火参数，可以降低发动机的燃油消耗，提高燃油经济性 。
02
电控发动机点火系统 的组成和工作原理
电控点火系统的组成
信号采集单元
负责采集发动机的运转参数，如转速、气缸 压力等。
点火执行器
根据ECU的指令，控制点火线圈的通电和断 电，产生高压电火花。
电子控制单元（ECU）
根据采集的信号进行处理，计算出最佳点火 时刻。
点火线圈
将普通电压转换成高电压，为火花塞提供足 够的能量。
注意事项一
维修时应断开点火开 关，避免意外启动发 动机造成伤害。
注意事项二
在更换部件时，应选 用原厂或符合规格的 部件，确保维修质量 。
维修步骤一
检查点火线圈、火花 塞和高压线等部件的 外观和连接是否正常 ，如有异常进行更换 或修复。
维修步骤二
使用诊断工具清除故 障码，进行路试，观 察点火系统的工作状 态是否正常。
电控点火系统的工作原理
信号采集
传感器检测发动机的工作状态，并将信号传输给 ECU。
点火控制
ECU向点火执行器发送指令，控制点火线圈的通 电和断电。
计算最佳点火时刻
ECU根据接收到的信号，计算出最佳的点火时刻 。
点火过程
当点火线圈的初级线圈接通电源时，电流在铁芯 中产生磁场，将电能转换为磁能。当断开电源时 ，磁场迅速消失，产生高电压（约2000030000V），通过火花塞放电，点燃混合气。
汽车电子电气第04章点火系统
汽车电子电气第04章点火系统
目录
CONTENTS
• 点火系统概述 • 点火系统的主要部件 • 点火系统的控制方式 • 点火系统故障诊断与排除 • 点火系统的发展趋势与未来展望
01 点火系统概述
CHAPTER
点火系统的定义与作用
定义
点火系统是汽车发动机的关键部分， 负责在压缩冲程末期将可燃混合气点 燃，以产生推动活塞下行的动力。
01
点火系统的起源
点火系统的起源可以追溯到20世纪初，当时主要用于汽油发动机的启动
和运行。
02
点火系统的现状
随着汽车工业的发展，点火系统经历了多次技术革新，目前已经实现了
高效、可靠和安全的点火控制。
03
点火系统的组成与工作原理
点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制模块组成，通过高压电击
穿火花塞间隙产生电火花，点燃发动机内的可燃混合气。
原因3
03
发动机过热或积碳过多
点火系统故障诊断方法
方法1
使用诊断工具读取故障码
步骤1
连接诊断工具至车辆诊断接口
步骤2
启动发动机，观察诊断工具显示的故障码及信息
点火系统故障诊断方法
1 2
方法2
检查点火线圈和火花塞
步骤1
拆下点火线圈和火花塞，检查其外观是否正常
3
步骤2
使用万用表测量点火线圈的电阻值，检查是否在 正常范围内
缺点
结构复杂，成本较高，对发动机 的工作条件要求较高。
计算机控制方式
优点
点火时间调整更加精确，对发动机性能影响最小，可以实现 多种复杂的控制策略。
缺点
对发动机的工作条件要求较高，需要较高的技术支持和维护 成本。
目录
CONTENTS
• 点火系统概述 • 点火系统的主要部件 • 点火系统的控制方式 • 点火系统故障诊断与排除 • 点火系统的发展趋势与未来展望
01 点火系统概述
CHAPTER
点火系统的定义与作用
定义
点火系统是汽车发动机的关键部分， 负责在压缩冲程末期将可燃混合气点 燃，以产生推动活塞下行的动力。
01
点火系统的起源
点火系统的起源可以追溯到20世纪初，当时主要用于汽油发动机的启动
和运行。
02
点火系统的现状
随着汽车工业的发展，点火系统经历了多次技术革新，目前已经实现了
高效、可靠和安全的点火控制。
03
点火系统的组成与工作原理
点火系统主要由点火线圈、火花塞和点火控制模块组成，通过高压电击
穿火花塞间隙产生电火花，点燃发动机内的可燃混合气。
原因3
03
发动机过热或积碳过多
点火系统故障诊断方法
方法1
使用诊断工具读取故障码
步骤1
连接诊断工具至车辆诊断接口
步骤2
启动发动机，观察诊断工具显示的故障码及信息
点火系统故障诊断方法
1 2
方法2
检查点火线圈和火花塞
步骤1
拆下点火线圈和火花塞，检查其外观是否正常
3
步骤2
使用万用表测量点火线圈的电阻值，检查是否在 正常范围内
缺点
结构复杂，成本较高，对发动机 的工作条件要求较高。
计算机控制方式
优点
点火时间调整更加精确，对发动机性能影响最小，可以实现 多种复杂的控制策略。
缺点
对发动机的工作条件要求较高，需要较高的技术支持和维护 成本。
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
热型到冷型依次用1、2、3、4、5、6、7、 8……11表示。 第三部分为汉语拼音字母或通用符号字母，表 示火花塞派生产品结构特征
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。
实用文档
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。
实用文档
（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。
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。
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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
分电器的作用：就是按照发动机的点火顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火 花塞。
（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。
（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。
汽车发动机电控技术图解教程 电子课件 - 第四章 发动机电控点火技术(ESA)
气体排放；怠速时最佳点火提前角是为了降低有害气体排放和使怠速运转稳定。
（3）辛烷值对点火提前角的影响 汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，点火提前角可相应加大；反之，点火提
前角相应减小。在使用EFI的汽车产品出厂时，一般将开关设定在无铅汽油位置上， 而在实际使用时，可根据不同的汽油品种进行调节。而在非电控的普通点火系统 中，是靠人工根据汽油品种进行分电器（辛烷值）初始位置的调节的。
正点火提前角 为了使实际的点火提前角能够适应发动机运行状况的变化，以获得良好的动
力性、经济性和排放性，还必须根据发动机的进气温度、冷却液温度以及各种开 关信号等相关因素，对点火提前角进行必要的修正。其中，主要的是暖机修正和 怠速修正。
1）暖机修正：暖机修正是指当节气门传感器（TPS）的怠速触点IDL闭合或发 动机冷却水温度变化时，对点火提前角进行的修正。即当水温低时，应加大点火 提前角，以便尽快暖机；而当水温升高后，点火提前角则应立即减小。
2. 影响点火提前角的主要因素
（1）发动机转速对点火提前角的影响 发动机转速对点火提前角的影响如图4-9所示。 （2）进气歧管绝对压力对点火提前角的影响 进气歧管绝对压力对点火提前角的影响如图4-10所示。
进气歧管绝对压力对点火提前角的
影响：当发动机负荷减小（进气歧管的真空
度增加）时，点火提前角也应相应增加。但对
点火系统的分类方法： （1）按点火系统的整体结构分类：分为传统点火系统、普通电子点火系统和微
机控制点火系统。
（2）按点火能量的存储方式分类：分为电感 储能式和电容储能式。 （3）按产生点火信号的原理分类：分为磁感应式、霍尔式和光电式。 （4）按是否直接点火分类：分为直接点火式（无分电器式）和非直接点火式（有
微机控制直接点火系统的基本组成：微机控制点火系统主要由点火器、点
第四章_电控发动机点火系统
过热修正的主要控制信号包括冷却 水温度信号（ECT）、节气门开度信号 （TPS）等。
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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。
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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。
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无分电器电控点火系统检测：
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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。
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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。
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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。
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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。
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无分电器电控点火系统检测：
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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。
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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。
第四章-电控点火系
✓ (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+ 修正点火提前角(或点火延迟角）
ECU
(3) 点火器
作用：
•辨别点火气缸 •实现点火线圈初 级电路的接通和 切断 •向ECU反馈点火 器工作状态
2.无分电器单缸独立点火方式
独立点火方式： 每个气缸的火花塞上各配一个点火 线圈，单独对本缸进行点火。
第二节 点火系统的控制内容
一、点火提前角和闭合角的控制
➢ 1．点火提前角的确定与控制
2、爆震控制
减小点火提前角： 可防止爆震，但发动 机输出转矩降低。
影响因素：点火时刻 点火时刻提前，燃烧压力高，容易爆震。
MBT(最大转矩的点 火时刻)：爆震点火 时刻(爆震界限)附近
爆震控制：使点火时刻到爆震边缘只有一个较小余量，即 可控制爆震发生又可有效得到发动机的输出功
率。 控制方法：利用爆震传感器感知发动机有无爆震现象，并
视频
二、爆震控制
1、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 因，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。因此说，爆震是一种非正常燃烧，其危害极大。
最新版发动机电控技术精品电子课件教案 第四章 发动机电控点火技术
点燃混合气。
2. 对点火系统的基本要求
对点火系统的三项基本要求是： 1）能产生足以击穿火花塞电极间隙的高电压： 一般情况应在 12KV以上，起动时
需要19KV以上,其设计值为30KV。
2）电火花应具有足够的点火能量：一般应为50～80MJ,起动时约需要100MJ。 3）点火时刻应与发动机工况相适应： 点火时刻（用点火提前角表示）应按照发
磁 感
霍
尔 式
火系统 1. 分组点
火式系统
电
式
应
式
火式系统
1. 点火 2. 二极 线圈分配 管分配式 式
1.电容 储能式
2.电感储 能式
图4-5
点火系统的分类方法和分类体系
四、微机控制直接点火系统的组成与优点
1. 微机控制直接点火系统的组成
1）微机控制直接点火系统(MCI)的基本组成如图4-6所示。
1）由于没有分电器，不存在分火头和旁电极间跳火问题，同时减少了高压
导线，特别是单独点火系统已不设高压导线，不仅能量损失减少，而且无线电干 扰减弱。 2）由于废除了分电器，因此节省了安装空间。特别是单独点火系统将点火线 圈安装在双凸轮轴之间，充分利用了有限的空间，对小轿车发动机室的合理布置 有着特别重要的意义。 3）单独点火系统采用了与气缸数相等的特制点火线圈，由于该点火线圈充电 时间常数小，初级电流上升快(即充电时间短)， 因此能在发动机转速高达9000r ／min的转速范围内提供足够的点火能量和高电压。 4）它采用电子提前点火装置ESA取代了机械式点火提前装置，使发动机在各
图4-1所示为第一代电子点火系统:
第一代电子点火系统：用
点火信号传感器取代断电触点， 并增加一个电子点火模块，称为 ‚无触点点火系统‛ 。它仍保留 了真空和离心点火提前装臵和 分火头式的分电器配电装臵。
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3.2 基本点火提前角：
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，如右图所示。
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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。
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4.2.1 有分电器的电控点火的结构
凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 点火器 点火线圈 分电器
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
火花塞
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②过热修正： 发动机处于正常运行 过热修正： 工况时（怠速触点断开），若冷却水温 度过高，为了避免产生爆震，应将点火 提前角推迟。发动机处于怠速工况时 （怠速触点闭合），若冷却水温度过高， 为了避免发动机长时间过热，应将点火 提前角增大。过热修正值的变化规律如 右图所示。 过热修正的主要控制信号包括冷却 水温度信号（ECT）、节气门开度信号 （TPS）等。
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4.4.2单缸独立点火系统工作原理 单缸独立点火系统工作原理
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4.4.3单缸独立点火系统车型举例 单缸独立点火系统车型举例
现在的汽车大多采用无分电器式单缸独立点火， 点火线圈和点火模块继承在一起。 例如：奇瑞QQ、Passat B5、Audi A6 、东风雪 铁龙、别克君悦、丰田凯美瑞等。
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。
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电控发动机检测与维修
——主讲：周海森
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第四章： 第四章：电控发动机点火系统
学习目标： 、 学习目标：1、能够清楚电控点火系统的工作过程 2、能够检测电控点火系统 、 3、能够分析电控点火系统常见故障 、 应知理论： 、 应知理论：1、电控点火系统的组成 2、电控点火系统的分类 、 3、电控点火系统的工作原理 、 4、电控点火系统的检修思路 、 应会技能： 、 应会技能：1、电控发电机的试火 2、点火系统元件检测 、 3、点火系统常见故障分析 、
凸轮轴位置传感器CMP 曲轴位置传感器CKP 爆震传感器KS E C U 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞 点火器 点火线圈 火花塞
混合气燃烧推动活塞做 功，气缸震动，将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
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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。
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4.5.1点火提前角 点火提前角
1、概念：点火提前角是指从火花塞跳火开始到活塞至压 、概念： 缩上止点时刻曲轴转过的角度。 2、发动机启动时点火提前角的控制： 、发动机启动时点火提前角的控制：
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4.1.2电控点火系统详细组成 电控点火系统详细组成
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4.1.3 电控点火系统结构分析
基本结构TOP
主 传 感 器 辅 助 传 感 器 传感器 CMP（凸轮轴位置传感器） CKP（曲轴位置传感器） KS（爆震传感器（修正）） VSS（车速传感器） MAF（空气流量计） TPS（ 气 位置传感器） ECT（ ） IAT（ 气 传感器） 1 传感器 传感器 点火 结 ECU 计 控 点火 系统 速控 系统 电 控 系统 执行器
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4.3.2双缸同时点火系统原理 双缸同时点火系统原理
1、点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图（V型6缸） 所示。桑塔纳2000GSi、捷达AT、GTX和奥迪200型轿车点火系统采 用了这种配电方式。
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4.4.1单缸独立点火系统结构 单缸独立点火系统结构
分缸线
从上述结构图中，不难看出，有爆震传感器的点火系统是属于闭环控制，其中 的爆震传感器KS属于反馈传感器。
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4.2.2 有分电器的电控点火系统原理
工作原理： 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。
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3.3修正点火提前角（或点火延 迟角） ①暖机修正：发动机冷车起动后，冷却水
温度较低时，应增大点火提前角。在暖机 过程中，随冷却水温度的升高，点火提前 角修正值逐渐减小，如右图所示。修正值 的变化规律及大小随发动机暖机修正的主 要控制信号包括冷却水温度信号（ECT）、 空气流量信号、节气门开度信号（TPS） 等。
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4.2.3 有分电器电控点火系统车型举例
常见车型： 本田雅阁 HONDA Accard 丰田A8 TOYOTA A8 奇瑞A8 CHARY A8
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4.3.1无分电器电控点火系统结构 无分电器电控点火系统结构
1、双杠同时点火
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，对一般的发动机而言，起动时的点火提前角是固定的， 一般为10°左右。 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），进气歧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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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。 空燃比反馈修正的控制信号主要有氧 传感器信号（ ）、节气门位置信号 （TPS）、冷却水温度信号（ECT）、 车速信号（VSS）等。
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3、发动机启动后点火提前角的控制
发动机正常运转时（起动后），发动机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指令信 号，以控制点火系的工作。 最佳点火提前角 = 初始点火提前角 + 基 本点火提前角 + 修正点火提前角（或点火延迟角）
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4.1.1 电控点火系统的组成及分类
定义： 定义：电子控制点火系统也称微机控制的点火系统，是现代轿车广泛 应用的一种新型点火系统。电子控制的点火系统主要由监测发 动机运行状况的传感器，处理信号和发出点火指令的电控单 元，对点火指令作出响应的点火器和点火线圈等组成。 组成： 组成：对于点火的处理和执行部件来说，点火系统包括：点火模组 （也称点火模块）、ECU、分电器（现代绝大部分车没有）、 高压线、火花塞等部件。 分类： 分类：如图所示 有分电器式 单缸独立点火 电控点火系统 无分电器式 双杠同时点火 点火系统 传统点火系统 非电控点火系统 电子点火系统
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维修案例： 维修案例：一辆奇瑞QQ，采用372电控发动机，无分电器式单缸独
立点火，故障现象是发动机不能启动，打启动机，启动机正常，经检测 更换2号缸的点火模块，故障排除，你知道是怎么回事吗？ 专业术语： 专业术语：点火提前角、闭合角、电控点火系统
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ECU
点火器 点火线圈 火花塞 （分电器）
传Байду номын сангаас器
（
电
· 车
）
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2、ECU控制单元：目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统，其 、 控制单元： 控制单元 中微机控制点火系统仅是电子控制器的一个子系统。电子控制器 （ECU）既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控 制核心。在ECU的只读存贮器（ROM）中，除存储有监控和自检等程 序之外，还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳 点火提前角。随机存储器（RAM）用来存储微机工作时暂时需要存储 的数据，如输入/输出数据、单片机运算得出的结果、故障代码、点火 提前角修正数据等等，这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改 写。CPU不断接收上述各种传感器发送的信号，并按预先编制的程序 进行计算和判断后，向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初 级电路导通时间的控制信号。 3、执行器： 、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 点火器 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 点火线圈 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 分电器 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 火花塞 混合气。