微机控制电子点火系统

1—缸体 2—传感器磁头 3—信号转子4—大齿缺（基准标记）
1-气缸体 2-传感器（G28）磁头 3-信号转子
• 信号转子为齿盘式，在其圆周上间隔均匀地制作有 58个凸齿、57个小齿缺和1个大齿缺。 • 大齿缺输出基准信号，对应于发动机一缸或四缸压 缩上止点前一定角度。大齿缺所占的弧度相当于 2个 凸齿和3个小齿缺所占的弧度。
• 曲轴转速与位置传感器和凸轮轴位置传感器所采 用的结构随车型不同而不同，可分为磁感应式、 霍尔式和光电式三大类，通常安装在曲轴前端、 凸轮轴前端、飞轮上或分电器内。
安装于分电器内的霍尔传感器
1．桑塔纳2000GSi AJR发动机 曲轴转速与位置传感器和凸轮轴位置传感器
•桑塔纳2000GSi AJR发动机既在气缸体的左侧靠近飞轮处 装配有磁感应式曲轴转速与位置传感器，又在气缸盖前端 凸轮轴的链轮之后装配有霍尔式凸轮轴位置传感器。
（2）点火线圈 • 带分电器的微机控制电子点火系统其点火线圈的结 构与普通电子点火系统的点火线圈并无什么差别。 • 无分电器的微机控制电子点火系统的点火线圈则有 多种结构形式，因高压配电方式的不同可分为二极 管分配方式的点火线圈、点火线圈分配方式的点火 线圈和独立点火方式的点火线圈三种。
无分电器的 微机控制 电子点火系统 的点火线圈
• 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ECU • 对点火指令做出响应的执行器
传感器
• 曲轴位置传感器向ECU提供发动机转速、曲轴转角信号， 转速信号用于计算确定点火提前角，转角信号用于控制点 火时刻（点火提前角）。 • 凸轮轴位置传感器采集凸轮轴的位置信号输入ECU，以便 ECU识别1缸压缩上止点，从而进行点火时刻控制和爆燃 控制。由于凸轮轴位置传感器能够识别是哪一缸活塞即将 到达上止点，所以又称其为判缸传感器。 • 爆燃传感器是电子控制点火系统专用的一个传感器，ECU 可据爆燃传感器输出的信号来判断发动机是否发生爆燃， 从而对点火提前角进行修正，实现点火提前角的闭环控制。
第4章 微机控制电子点火系统
【学习目标】 1．知识目标 （1）了解对点火系统的基本要求。 （2）掌握微机控制电子点火系统的组成及工作原理。 （3）掌握曲轴转速与位置传感器和凸轮轴位置传感器的结构原理与 检修技术要求。 （4）掌握微机控制电子点火系统的点火电路的结构原理与检修技术 要求。 （5）掌握点火提前角与闭合角控制的基本原理。 （6）了解爆燃控制的基本原理，掌握爆燃传感器的结构原理与检修 技术。 2．能力目标 （1）掌握曲轴转速与位置传感器的检修方法和工作步骤。 （2）掌握凸轮轴位置传感器的检修方法和工作步骤。 （3）掌握微机控制电子点火系统的点火电路的检修方法和工作步骤。 （4）掌握爆燃传感器的检修方法和工作步骤。
（1）磁感应式曲轴转速与位置传感器 ①工作原理
磁感应式传感器的基本结构与工作原理示意图 a）凸齿接近磁头 b）凸齿正对磁头 c）凸齿离开磁头 1—信号转子 2—传感线圈 3—永久磁铁 4—磁轭
传感线圈中的磁通和电动势E波形 a）低速时输出波形 b）高速时输出波形
②结构特点
•安装在曲轴箱内靠近离合器一侧的缸体 上，主要由信号发生器和信号转子组成。 信号发生器用螺钉固定在发动机缸体上， 由永久磁铁、传感线圈和线束插头组成。
•点火控制器的电路、功能与结构根据车型的不同而不 同，差别较大。 •将点火控制器分为控制电路和大功率三极管输出电路 这两部分，控制电路直接合入电子控制单元ECU，大 功率三极管输出电路则自成一体，成为结构单一的点 火控制器（如日产地平线Skyline轿车和部分三菱汽车 采用的无分电器电子点火系统）。 •与点火线圈集成在一起 （如桑塔纳2000GSi AJR、 大众捷达EA113 5V发动机 无分电器电子点火系统）。
电子控制单元
• 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（脉谱图）。
执行器
• 执行器主要包括点火控制器、点火线圈、 分电器（有分电器微机控制电子点火系统） 及火花塞等。
点 火 控 制 器
• （2）点火控制器又称为点火模块、点火电子组件或 功率放大器，连接于ECU与点火线圈之间，是微机控 制电子点火系统的功率输出级，它接受ECU输出的点 火控制信号控制点火线圈初级绕组接地端的通断并进 行功率放大，以便驱动高压点火线圈工作。 • 同时，还具有以下控制功能：①恒电流控制功能。② 停车断电保护功能。③点火时间低速延迟功能。④超 压保护功能。
二极管分配式
点火线圈分配式
独立点火式
4.2.2 曲轴转速与位置传感器和 凸轮轴位置传感器
凸轮轴位置传感器
曲轴转速与位置传感器
• 曲轴转速与位置传感器用来检测发动机转速、曲 轴位置（转角）信号以及一缸和各缸压缩行程上 止点信号，是控制喷油和点火时刻的主要信号。 与空气流量传感器一样，是发动机集中控制系统 中最主要的传感器。 • 凸轮轴位置传感器又称为相位传感器、同步信号 传感器，其功用是检测凸轮轴的转角位置信号， ECU以此确定某缸（如一缸）活塞上止点位置， 是控制喷油和点火时刻的重要信号。 • 在相当一部分汽车上，曲轴转速与位置传感器与 凸轮轴位置传感器是制作在一体的，统称为曲轴/ 凸轮轴位置传感器。
• 由于信号转子上有58个凸齿，因此信号转子每转一圈 （发动机曲轴转一圈），传感线圈就会产生58个交变电 压信号输入电子控制单元ECU。每当信号转子随发动机 曲轴转动一圈，传感线圈就会向ECU输入58个脉冲信号。 因此，ECU每接收到曲轴转速与位置传感器58个信号， 就可知道发动机曲轴旋转了一转。 • 信号转子上设制有一个产生基准信号的大齿缺，当大齿 缺转过磁头时，信号电压所占的时间较长，即输出信号 为一宽脉冲信号，该信号对应于一缸或四缸压缩上止点 前一定角度。
4.1 对点火系统的基本要求
• 能提供足够高的次级电压，使火花塞电 极间跳火。 • 火花塞电极间产生的火花必须具有足够 的能量。 • 应按发动机的点火顺序并以最佳时刻 （点火提前角）进行点火。
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点火系统的电子化历程
机械式有触 点点火系统
普通电子 点火系统
电子控制 点火系统
4.2 微机控制电子点火系统的组成及工作原理 4.2.1 微机控制电子点火系统的组成