第二章.电控发动机点火系统课件

用万用表在传感器侧检查传感器端子与传感器壳体之间电阻， 应不导通（电阻为无穷大），否则说明内部短路，应更换传感 器。
用敲击传感器的方法来模拟传感器的工作过程，测试传感器的 输出信号。
在发动机急加速的时候，测试传感器的输出信号。
1号爆燃传感器
ECU
2号爆燃传感器
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第二章 汽油机电控点火系统
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通电时间的控制方法
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 转速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。
点火线圈的恒流控制
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。
控制信号：发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA 信号）。
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基本点火提前角
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。
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一、点火提前角的控制
点火提前角对发动机性能的影响 最佳点火提前角确定依据 控制点火提前角的基本方法 起动时点火提前角的控制 起动后基本点火提前角的确定 点火提前角的修正
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一、点火时刻的控制
p59页
点火时刻的控制就是点火提前角的控制。
★ 什么是点火提前角？ ★ 为什么要控制点火提前角？ ★ 怎样控制点火提前角？
燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角 可增大。
其他因素：燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气
压力、冷却水温度梅州。市技师学院 曾令新
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控制点火提前角的基本方法
起动：按ECU内存储的初 始点火提前角对点火提前 角进行控制。起动时的点 火提前角一般是固定的， 为10°左右。
基本点火提前角
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第二章 汽油机电控点火系统
本章主要内容：
电控点火系统的功能 点火系统的组成与工作原理 电控点火系统主要元件的构造
与维修
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第三节、电控点火系统控制功能 p59页
本节主要内容：
点火提前角的控 制
闭合角控制 （通电时间的控制）
爆燃的控制
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正常运转：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 据其他信号修正，以确定 实际的点火提前角，并向 电子点火控制器输出点火 信号。
电控点火数据图
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起动时 起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
实际点火提前角
点火提前角常用的计算 方法：
实际点火提前角＝初始 点火提前角＋基本点火 提前角＋修正点火提前 角
汽油机点火系统的类型：
传统点火系统：又分为：
磁电机点火系统；
蓄电池点火系统。缺点：高速易断火，不适合高速 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。
微机控制的点火系统：即电控点火系统。采用 计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控 制。
有分电器式 梅州市技师无学院分电曾器令新式
当机体振动时,磁芯受到机体振动影响,在传感器内产生轴 向振动.使通过线圈的磁通发生变化从而产生电压信号.当 传感器的固有振动频率与发动机爆燃时的振动频率相同 时，传感器输出的信号电压最大。
线圈
铁心
输出电压u0
壳体
永久磁铁
梅电州市感技式师学爆院燃传曾感令新器
谐振点
频率f
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压电式共振型爆燃传感器
➢ 【组成】压电元件、 振子、基座、外壳 等组成。
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一、点火时刻的控制
1、点火提前角： 火花塞电极间开始跳火时距上止点间的曲轴
转角，称为点火提前角。
2、 点火提前角对发动机性能的影响： 点火过早，功率下降，易爆震。 点火过迟，功率、热效率降低。
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点火提前角的概念 ①点火 ②开始燃烧（火焰开始传播）
③最大燃烧压力 ④燃烧结束
暖机修正：暖机过程中，随冷却 水温的提高，点火提前角应适当 减小。
暖机修正控制信号：冷却液温度 传感器信号、进气管绝对压力传 感器信号或空气流量计信号、节 气门位置传感器信号（IDL信号）
过热修正：冷却液温度过高时， 点火提前角应适当增大。
过热修正控制信号：梅冷州市却技师液学院温度曾令新 传感器信号、节气门位置传感器
提前角
←推迟 提前→
-40 -20 0 20 40 60 80
冷却液温度/℃
暖机修正
IDL通
IDL断
20 40 60 80 100 120
冷却液温度/℃
过热修正 15
（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。 怠速稳定修正控制信号：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）
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。
80…100mJ
三.点火时刻（点火提前角）应与汽油机运 行工况相匹配
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第二节、电子控制点火系统 （组成与工作原理）
本节主要内容：
电控点火系统的类型 基本组成与工作原理 有分电器电控点火系统 无分电器电控点火控制系统 爆燃控制系统
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1、电控点火系统的类型
➢ 【安装位置】缸体侧面或火花塞座孔上 ➢ 【分类】
磁致伸缩式（电感式）爆燃传感器
压电式爆燃传感器。这又分为：
压电式共振型爆燃传感器
压电式非共振型爆燃传感器
压电式火花塞座金属垫型爆燃传 感器
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磁致伸缩式（电感式）爆燃传感器
➢ 【组成】铁心、永久磁铁、线圈及外壳。
➢ 【原理】利用电磁感应原理检测发动机爆燃。
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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。
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传统的断电器点火系统
1、高压是怎么产生的 (1)自感原理
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(2)互感原理
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2、传统断电器点火系的工作原理
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恒流的基本方法：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wenku.baidu.com稳定，从而实现梅州恒市技流师控学院制。曾令新
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三、爆燃的控制
爆燃的危害
是一种不正常燃烧。 轻微的爆燃，可使发动机功率上升，油耗下降。 爆燃严重时，会导致冷却液过热，功率下降油耗上升。
电控点火数据图
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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 。
主要修正项目：
水温修正； 怠速稳定修正； 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。
实际点火提前角＝基本 点火提前角×点火提前 角修正系数
起动点火控制 初始点火提前角
点火正时控制
初始点火提前角
起动后点火控制 基本点火提前角 修正点火提前角
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预热修正 过热修正 怠速稳定修正 爆燃修正 其他修正等 11
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。
爆燃传感器
至ECU
➢ 【原理】压电效应 原理。
膜片
当发生爆燃时，
振子与发动机
压电元件
共振，压电元
件输出的信号
电压也有明显
增大，易于测 量。
带开路/断路检测电 ECU
梅阻州的市传技师感学器院
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电压
频率 KNK信号波形
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压电式非共振型爆燃传感器 优点：（检测频率宽.适用不同发动机）
以接收加速度信号的形式来判断是否共振.与共振式相比，非共 振式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧压力压紧 在压电元件上。当发动机发生爆燃时，配重块受机体振动的影 响而产生加速度,这振动加速度的交变力施加在压电元件上，压 力元件则将此压力信号转变成电信号输送给ECU。
控制方法：推迟点火提前角。
在电控点火系统中，通过增加爆燃传感器检测是否发生爆燃及 爆燃程度，并根据判定结果对点火提前角进行反馈控制。
有爆燃
减小点火提前角
增大点火提前角
无爆燃
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3、爆燃传感器 Knock Sensor (KS)
➢ 【功能】检测发动机燃烧时有无爆燃，并 把爆燃信号送给发动机控制电脑作为修正 点火提前角的重要参考信号。
本章主要内容：
点火系统的组成与工作原理 电控点火系统的功能
电控点火系统主要元件的构造
与维修
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第一节、汽油机对点火系统的要求
为达到最佳的点火时刻.对点火系统的要求 如下：
一,提供足够的击穿电压.低速大负时 8KV…10KV.起动时7KV.轿车超过28KV
二.提供足够的点火能量
点火提前角过大，易爆燃；
点火提前角过小，排气温度升高，
功率降低。
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A：不点火 C：点火适当
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B：点火过早 D：点火过迟
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最佳点火提前角确定依据
最佳点火提前角与下述因素有关：
发动机转速：转速升高，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：发动机负荷大.在转速不变时.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。
空调断开
空调接通
修正值
与怠速目标转速的差值
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（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。
喷油量
点火提前角
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二、闭合角（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。
另外还需根据蓄电池电压对通电时间进行修正。
IGt：点火正时信号
IGd：判缸信号
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No Image
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基本点火电路
ECU 恒压电路 微处 理器
ECU
驱动 电路
IGF电路
带点火 线圈的 点火器
火花塞
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点火正时信号IGT和点火反馈信号IGF
点火正时信号IGT
点火反馈信号IGF
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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）
引线
输出电压（mV）
压电元件
配重块
压电式梅非州共市技振师学型院爆燃曾传令感新 器
频率（kHz）
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压电式火花塞座金属垫型爆燃传感器
安装在火花塞的垫圈处，每缸一 个，根据各缸的燃烧压力直接检 测各缸的爆燃信息，并转换成电 信号输送给ECU。
火花塞
爆燃传感器
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爆燃传感器电路及其检修