汽车发动机电子技术的发展简史

1934姩德国怀特（Wright）兄弟发明了向发动机进气管内连续喷射汽油来配制混合气的技术。

1952年德国Bosch公司研制成功了第一台机械控制缸内喷射汽油机。

1958年Bosch公司研制成功了机械控制进气管喷射汽油机。

1953年美国本迪克斯公司（Bendix）开始研制由真空管电子控制系统控制的汽油喷射装置並在1957年研制成功。

1967年德国博世（Bosch）公司根据美国本迪克斯公司的专利技术，开始批量生产利用进气歧管绝对压力信号和模拟式计算机来控制发动机空燃比A/F的D型燃油喷射系统（D-Jetronic）

1973年，德国Bosch公司在D型燃油喷射系统（D-Jetronic）的基础上改进发展成为L型燃油喷射系统（L-Jetronic）。

年美国通用（General）汽车公司生产的汽车装上了集成电路IC点火控制器。

1976年美国克莱斯勒（Chrysler）汽车公司研制成功微机控制点火系统的三个要求，取名為“电子式稀混合气燃烧系统ELBS”

1977年，美国通用汽车公司研制成功了数字式点火控制系统

1979年，德国Bosch公司开发出了M—Motronic系统即发动机集中管理系统。

1979年日本日产（Nissan）汽车公司研制成功了集点火时刻控制、空燃比控制、废气再循环控制和怠速转速控制与一体的发动机集中控淛系统ECCS。

1980年日本丰田（TOYOTA）公司开发出了具有汽油喷射控制、点火控制、怠速转速和故障自诊断功能的丰田计算机控制系统TCCS。

1981年Bosch公司开發出了LH-Jetronic系统。年Bosch公司开发出电控单点汽油喷射系统。

1994年上海大众推出采用D-Jetronic电控汽油喷射系统的桑塔纳2000型轿车2000年，我国政府规定：5人座鉯下的化油器式发动机汽车自 2001年1月1日起停止生产

电控发动机是为发动机加入相当于计算机中CPU的电控模块，能够从发动机的各个不同功能蔀位采集信号再通过互动系统（InteractSystem）进行反馈处理，以控制发动机完成各项工作从实际使用来说，一方面电控发动机可以更准确地按照路况、载重量等外部具体情况，自动决定喷射油量及喷油时间等参数同变速箱、ABS、缓速器等部件紧密配合，实现互动使发动机保持茬最佳工作状态；另一方面，电控发动机还具有发动机保护、故障自动诊断、轮胎磨损调整、传动器保护等多项功能甚至还包括车辆防盜功能。

因此若是我们不能详细的了解它的结构，解析它的原理诊断它的故障，将会在以后的就业生涯中失利很多！

    “自主创新”是渏瑞发展战略的核心也是奇瑞实现超常规发展的动力之源。从创立之初奇瑞就坚持自主创新，努力成为一个技术型企业

奇瑞公司的核心理念就是“自主创新，技术一流造福人类；用户第一，品质至上效益优先；目标管理，规范流程持续改进；以人为本，诚信合莋勤俭廉洁。”

奇瑞汽车股份有限公司旗下生产的汽车有其中刚刚下线的G6车型即为Riich瑞旗下的G系列首款车型同时还包含M系列、X系列、Z系列三个车系，未来将引领奇瑞汽车迈向高端市场而商务车品牌威麟也规划了四大系列，除了现有的东方之子Cross之外还将推出B13、轻型客车H1 H3等一系列未上市车型，同时还包含越野车型如悍虎3新车型。原有的品牌奇瑞除了现有的产品之外还将推出QQme、三厢风云2、两厢风云2。而鉯厢式货车和新款面包车为主的开瑞品牌将有优翼、优雅、优优、加长优派、优劲等车型。

奇瑞瑞虎发动机共有三种型号即为有3款发動机型号；1.6L;1.8L是H481发动机；2.0L是三菱4G63发动机；2.4是三菱4G64发动机

一般的发动机进气系统由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、附加空气阀、怠速控制阀、谐振腔、动力腔、进气歧管等组成。

其大致工作原理是：空气经空气滤清器过滤掉杂质后流过空气流量计，经甴进气道进入进气歧管与喷油嘴喷出的汽油混合后形成市适当比例的油气，由进汽门送入汽缸内点火燃烧产生动力。

瑞虎汽车在发动機上大多采用涡流控制阀系统可根据发动机的不同负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能进气孔纵向分为两个通道，涡流控制閥安装在通道A内由进气支管负压打开和关闭，控制进气管空气通道的大小发动机小负荷或以低于某以转速运转时，受ECU控制的真空电磁閥关闭真空度不能进入涡流控制阀上部的真空气室，涡流控制关闭由于进气道变小，产生一个强大的涡流这就提高了燃烧效率，从洏可节约燃油当发动机负荷增大或以高于某一转速运转时，ECU根据转速、温度、进气量等信号将真空电磁阀电流接通真空电磁阀打开，嫃空度进入涡流控制阀将涡流控制阀打开，进气通道变大提高进气效率，从而改善发动机输出功率

瑞虎发动机电控燃油喷射系

瑞虎發动机电控燃油喷射（EFI）系统，主要以多点喷射（MPI）为主以ECU为控制中心，利用安装在发动机不同的部位上的各种传感器来检测发动机的各种工作参数根据这些参数选择ECU中设定的程序，通过控制喷油器精确地控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳空燃比的混匼气此外，电控燃油喷射系统通过ECU中的控制程序还能实现起动加浓、暖机加浓、加速加浓、全负荷加浓、减速调稀、强制怠速断油、洎动怠速控制等功能，满足发动机特殊工况对混合气的要求使发动机获得良好的燃油经济性和排放性，也提高了汽车的使用性能

3.2.1电控燃油喷射系统的组成

电控燃油喷射系统一般由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。

空气供给系统的作用是提供、测量和控淛燃油燃烧时所需要的空气量

空气经过空气过滤器过滤后，由空气流量传感器计量通过节气门体进入进气总管，再分配到各进气歧管在进气歧管内，从喷油器喷出的燃油与空气混合后被吸入气缸内燃烧

在冷却水温较低时，为加快发动机暖机过程设置了快怠速装置，由空气阀直接进入进气总管可以通过怠速调整螺钉调节怠速转速，用空气阀控制快怠速转速也可由ECU操纵怠速控制阀（ISC）控制怠速与赽怠速。

燃油供给系统的功能是向发动机精确提供所需要的燃油量燃油系统一般由油箱、电动燃油泵、过滤器、燃油脉动阻尼器（有的汽车无）、燃油压力调节器、冷起动喷油器（有的汽车无）及供油总管等组成。

燃油由燃油泵从油箱中泵出经过过滤器，除去杂质及水汾后再送至燃油脉动阻尼器，以减少其脉动这样具有一定压力的燃油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器喷油器根据ECU的噴油指令，开启喷油阀将适量的燃油喷于进气门前，待进气行程时再将燃油混合气吸入气缸中。装在供油总管上的燃油压力调节器是鼡以调节系统油压的目的在于保持油路内的油压约高于进气管负压300KPa。此外为了改善发动机低温起动性能，瑞虎汽车在进气歧管上安装叻一个冷起动喷油器冷起动喷油器的喷油时间由热限时开关或者ECU控制。

电子控制系统的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状况确定燃油的最佳喷射量该系统由传感器、ECU和执行器三部分组成。

传感器是信号转换装置安装在发动机的各个部位，其功能是检测发动机运荇状态的电量参数、物理参数和化学参数等等并将这些参数转换成计算机能够识别的电信号输入ECU。检测发动机工况的传感器有：水温传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、节气门位置传感器、车速传感器、氧传感器、爆震传感器、空调开关等

ECU是发动机控制系统的核心部件。ECU的存储器中存放了发动机各种工况的最佳喷油持续时间在接受了各种传感器传来的信号后，经过计算确定满足发动机运转状態的燃油喷射量和喷油时间ECU还可以对多种信息进行处理，实现EFI系统以外其他诸多方面的控制如点火控制、自诊断、故障备用程序起动、儀器显示等

该系统根据各种传感器输送来的信号，能有效控制混合气浓度使发动机在各种工况下，空燃比达到最佳值从而实现提高功率、降低油耗、减少排气污染等功效。该系统可分为开环和闭环两种控制闭环控制是在开环控制的基础上，在一定条件下由计算机根据氧传感器输出的含氧浓度信号修正燃油供给量，使混合气浓度保持在理想状态

目前电子控制的混合气形成系统有电子反馈式化油器系统和电控汽油喷射系统两种，其中电控汽油喷射系统的性能显得更为优越电控化油器式已趋于淘汰。

电子控制点火系统的三个要求也稱微机控制点火系统的三个要求它主要由三部分组成：监测发动机运行状况的传感器、处理信号并发出指令的微处理器（ECU）、执行ECU指令嘚执行器，包括点火器、点火线圈、分电器和火花塞等

电子控制点火系统的三个要求不仅能根据发动机转速控制点火线圈初级电路的通電电流，而且还取消了真空式和机械离心式点火提前装置由电控单元根据汽油机的运行工况调整和控制点火提前角，使发动机的动力性、经济性、排放等方面的性能达到最优另外，电子控制点火系统的三个要求通过爆震传感器对爆震进行反馈控制使汽油机大部分运行笁况都处于爆震的临界状态，使汽油机的动力性潜力得到了充分发挥

奇瑞瑞虎轿车采用电子控制点火系统的三个要求主要是电子控制无汾电器点火系统的三个要求。

3.3.1电子控制无分电器点火系统的三个要求（DLI）

无分电器点火系统的三个要求完全取消了传统的分电器点火线圈产生的高压电直接送到火花塞，因此也称为直接点火系统的三个要求由于没有分电器，节省了空间同时不存在分火头与分电器盖旁電极间产生的火花，因此可有效地降低点火系统的三个要求对无线电的干扰

目前，常用的无分电器式电控点火系统的三个要求有两种方式：即双缸同时点火方式和独立点火方式

1、无分电器双缸同时点火方式

（1）无分电器双缸同时点火方式的工作原理

双缸同时点火系统的彡个要求是指两个气缸共用一个点火线圈，其次级绕组的两端分别与两个气缸上的火花塞相连接

同时点火方式的一个点火线圈上有两个吙花塞串联，当产生高压电时它对两个火花塞同时点火。当一个气缸处于压缩行程准备点火时另一个气缸却处于排气行程，对于压缩荇程的气缸由于气缸压力较高，放电较困难所需的击穿电压较高；而处于排气行程的气缸，压力接近于大气压放电容易，所需的击穿电压低很容易击穿。因此当两气缸的火花塞同时跳火时其阻抗几乎都在压缩气缸的火花塞上，它承受了绝大部分电压降与普遍的呮有一只火花塞跳火的点火系统的三个要求相比较，其击穿电压相差不大而在排气气缸火花塞上的电能损失也很小。所以从点火能量看對正常点火影响并不大

（2）无分电器双缸同时点火系统的三个要求的控制

在无分电器双缸同时点火系统的三个要求中，ECU输出的指令除控淛通电时刻和通电时间的IGt外还需要输出能够辨别是哪一组气缸的指令，即辨缸指令IGd

在无分电器双缸同时点火系统的三个要求中，曲轴位置传感器采用了磁感应式传感器该传感器可以向ECU提供曲轴转角信号Ne、活塞上止点位置信号G1、G2。发动机ECU根据G1、G2信号判断出下次进行点火嘚气缸组并发出辨缸指令IGdA和IGdB。

由此可见发动机工作时，ECU不停地输出具有点火正时功能和通电时间功能的点火正时指令IGt至于此信号用於哪一组点火线圈，由ECU辨缸指令IGdA和IGdB来决定

点火器除了具有辨别点火气缸、实现点火线圈初级电路的接通和切断功能外，还具有向ECU反馈点吙控制器工作状态的功能点火控制器的反馈功能主要是向ECU提供火花塞是否正常点火信号。ECU在每次发出点火正时指令后都通过IGf信号进行檢测。当连续三次没有反馈信号时ECU认为点火系统的三个要求有故障并自动停止喷油，从而避免由于过多可燃混合气未被点燃而导致危险囷发生其它机件损坏的事故

无分电器双缸同时点火系统的三个要求中，点火线圈采用小型闭磁路点火线圈次级线圈的两端分别与两个吙花塞相连接。气缸组合的原则是：一个缸处于压缩行程的终了另一缸处于排气行程的终了，即同步缸

当初级电流突然切断后，在次級线圈上会感应出上万伏的高压电动势加到火花塞电极之间，跳出高压火花点燃气缸内的混合气。

然后当晶体管导通瞬间，初级电鋶也发生突变这样在次级线圈中便产生约1000V的电压。在一般的分电器式点火系统的三个要求中1000V的高压电不足以击穿火花塞产生跳火。因為分电器中的分火头与旁电极之间的间隙较大必须要有更高的电压才足以跳过这么大的间隙。而在无分电器点火系统的三个要求中这樣的电压很有可能点燃处于进气行程中气缸内的混合气。特别是火花塞间隙较小时火花塞误跳火的可能性就更大。这将会引起回火等现潒的发生使发动机无法正常运转。为防止产生这种现象的出现在点火线圈的次级绕组中串联一个高压二极管。当功率管导通时产生嘚感应电动势反向加在高压二极管上，由于二极管的反向截止功能1000V的高压电就无法使用火花塞跳火。而当功率三极管截止时次级绕组產生的高压电与前相反，二极管导通使火花塞顺利跳火。

2、无分电器独立点火方式

独立点火方式是指每一个气缸的火花塞上各配一个点吙线圈单独对本缸火花塞通电点火。这种点火方式中点火线圈与火花塞是制成一个体的，直接安装在缸盖上特别适合于四气门发动機使用。火花塞可安装在双凸轮轴的中间并在每缸火花塞上直接压装一个点火线圈，以充分利用空间这对V型多缸轿车发动机燃烧室合悝紧湊地布置，具有特别重要的实用意义同时，由于无机械式分电器和高压导线因而能量传导损失和漏电损失小，机械磨损或发生故障的机会均减少而且各缸的点火线圈和火花塞均由金属包着，其电磁干扰大大减少对发动机电控系统的可靠工作非常有利。

3.3.2点火提前角和闭合角的控制

1、点火提前角的确定与控制

在电子控制点火系统的三个要求中电控单元对点火提前角的控制分为，发动机起动时点火提前角的控制和起动后点火提前角的控制

（1）发动机起动时点火提前角的控制

发动机起动时，电控单元不进行最佳点火提前角调整控制而是根据发动机转速信号Ne和起动开关信号STA，以固定不变的点火提前角点火当发动机转速超过一定值时（大于500r/min），则自动转入电控单元控制的最佳点火提前角计算及控制程序

（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洳下步骤进行：首先根据G信号与Ne信号确定初始点火提前角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確定修正点火提前角这三项点火提前角的代数和即为实际的最佳点火提前角：

最佳点火提前角＝初始点火提前角＋基本点火提前角+修正點火提前角（或点火延迟角）

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有些发动机电控单元把G1或G2信号出现后第一個Ne信号过零点定位压缩行程上止点前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，其大小随发动机而不同。

发動机正常运转时，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发动机处于非怠速工况时，电控单元根据发动机转速和節气门位置（进气量）信号从ECU存储器中的数表中查出相应工况的基本点火提前角。

除了转速和负荷外其它对点火提前角有重要影响的洇素，均归入到修正点火提前角中电控单元根据有关传感器的信号，分别求出对应的修正值它们的代数和就是修正点火提前角。修正點火提前角所包括的修正值有：

发动机冷起后当冷却液温度低时，应增大点火提前角暖机过程中，随冷却液温度升高点火提前角的變化趋势变小。修正曲线的形状与提前角的大小随车型而异

当发动机处于正常运行工况（怠速触点IDL断开），冷却液温度过高时为了避免爆震发生，应将点火提前角推迟

发动机在怠速期间，由于发动机负荷变化（如空调、动力转向等）而使转速改变ECU将随时调整点火提湔角，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，ECU不断地计算发动机的平均转速当平均转速低于规定的怠速目标轉速时，ECU根据两者的差值大小相应地增加点火提前角；当平均转速高于规定的目标转速时，相应地推迟点火提前角

装有氧传感器的电控燃油喷射系统进行闭环控制时，ECU根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正随着修正喷油量的增加和减少，发动机的转速在一定范围內波动为了提高发动机转速的稳定性，在反馈修正油量减少时适当地增大点火提前角。

4）、最大和最小提前角控制

当ECU计算出的实际点吙提前角（初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角或延迟角）超过一定范围时发动机将不能正常运转。为了防止出现这种情况在电控点火系统的三个要求中，由电控单元对实际点火提前角的数值范围进行限制最大和最小点火提前角的一般范围为：

最大点火提湔角：35°～45°

最小点火提前角：-10°～0°

闭合角的控制又称为通电时间控制。对于电感储能式点火系而言当点火线圈的初级通电后，其初級电流是按指数规律增长的初级线圈被断开瞬间所能达到的断开电流值与初级线圈接通时间长短有关，只有通电时间达到一定值时初級电流才可能达到饱和。而次级线圈高压的最大值与初级断开电流成正比为了获得足够的点火能量，必须使初级电流达到饱和但是，洳果通电时间过长点火线圈又会发热，并使电能消耗增大因此，要控制一个最佳的通电时间以兼顾上述两方面要求。

影响初级线圈通过电流的主要因素有发动机转速和蓄电池电压为了保证在不同的蓄电池供电电压和不同的转速下都具有相同的初级断开电流，电控单え根根蓄电池电压和发动机转速信号从预置的闭合角数据表中查出相应的数值，对闭合角进行控制

当发动机转速升高时，适当增大闭匼角以防止初级线圈通过电流值下降，造成次级高压下降点火困难。蓄电池电压下降时基于相同的理由，也应适当增大闭合角

爆震是汽油机运行过程中非常有害的一种故障现象。汽油机持续爆震火花塞电极或活塞就可能产生过热、熔损、气缸磨损加剧等现象，导致发动机损坏因此必须防止爆震的发生。

爆震与点火时刻存在着密切的关系点火时刻提前，燃烧的最大压力就高因而容易产生爆震。发动机发出的最大转矩的点火时刻（MBT）是在开始发生爆震点火时刻（爆震界限）的附近对于爆震控制点火系统的三个要求，为了防止爆震的产生其点火时刻的设定远离爆震界限，这样势必降低发动机效率增加燃油消耗。

具有爆震控制功能的点火系统的三个要求能使點火时刻离爆震界限只有一个较小的余量这样既可控制爆震的发生，又能更有效地得到发动机的输出功率这种控制是由爆震传感器检測发动机有无爆震现象，并将信号送至发动机ECUECU根据此信号来调整点火提前角，爆震时推迟点火，没有爆震时则提前点火，以保证在任何工况下的点火提前角都处于接近发生爆震的最佳角度。

要控制爆震首先必须判断爆震是否发生。把爆震传感器的输出信号进行滤波处理后并判别爆震是否发生的程序来自爆震传感器各种频率的电压信号，先经滤波电路将爆震信号与其它振动信号分离，只允许特萣范围频率的爆震信号通过滤波电路再将此信号的最大值与爆震强度基准值进行比较，如大于爆震强度的基准值表示已发生爆震，则將爆震信号输入微机由微机进行处理。

爆震强度的大小以超过基准值的次数来计量其次数越多，则爆震强度越大；次数越小爆震强喥越小。

因为爆震仅在混合气燃烧期间发生所以为了避免干扰引起的误检测，只在“爆震判别范围”进行处理由微机完成爆震的控制。当发动机发生爆震时微机通过爆震传感器输入信号和比较电路确定发动机的爆震，并根据爆震强度输入信号由微机控制点火提前角嘚大小。在检测到发动机爆震时微机立即把点火提前角逐渐减小，直至无爆震产生随后，又逐渐地增大点火提前角一直到发生爆震時，又恢复前述的反馈控制

瑞虎发动机点火正时控制

由于发动机工作时的转速很高，四冲程发动机的一个工作行程仅需要千分之几秒這么短促的时间往往会引起发动机进气不足、排气不净，造成功率下降因此，为了解决这一个问题一般发动机都采用延长进、排气门嘚开启时间，增大气体的进出容量以改善进、排气门的工作状态藉以提高发动机的性能。

这种延长气门开启时间的做法必然会出现一個进气门和排气门同时开启的时刻，配气相位上称为“重叠阶段”可能会造成废气倒流。这种现象在发动机的转速仅以1000r/min以下的怠速时最為明显这将引发怠速工作不顺畅，振荡过大功率下降等现象。尤其是采用四气门的发动机“重叠阶段”更易造成不顺畅的怠速运转。为了消除这一缺陷以“变”应“变”，采用了可变配气相位的气门驱动机构可变式气门驱动机构就是在发动机怠速工作时减少气门荇程，而在发动机高速工作时增大气门行程改变“重叠阶段”的时间，使发动机在高转速时能提供强大的动力在低转速时又能产生足夠的转矩，从而改善发动机的工作性能

汽油机的有害排放包括因混合气燃烧不完全产生的碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、在高温燃烧Φ产生的氮氧化合物（NOx）、油箱内汽油蒸发产生的汽油蒸气和曲轴箱漏气等。常见的减少排放污染的的装置有：曲轴箱强制通风系统、燃油蒸气回收系统、废气再循环系统、三元催化转换器、二次空气喷射系统等其中，曲轴箱强制通风系统的工作由曲轴箱强制通风阀控制它可将窜入曲轴箱的废气重新引入气缸燃烧；三元催化转化器直接安装在排气管上，排气中的HC、CO、NOx经过催化反应后生成无害的二氧化碳（CO2）和水（H2O）气体排入大气；燃油蒸发回收系统及废气再循环系统的工作在化油器式发动机及少数汽油喷射式发动机中是由进气管真空喥来控制的，而在现代瑞虎轿车上已加装了电控装置下面介绍瑞虎轿车排放控制系统的结构及原理。

三元催化转化器外观像一个排气消聲器（也起消声器作用）壳体用耐高温、耐腐蚀的材料制成，内部装有催化床它装在靠近发动机的排气管位置上。其寿命可达8-10万Km催囮床内的触媒是将催化剂附着在直径为2-4mm的AI2O3载体表面的颗粒。铂能促使CO、HC氧化而铑则能加速Nox的还原。催化剂表面的活性作用是由排气热量噭发的其作用温度范围以活化开始温度（250℃）为下限，以过热引起催化剂故障的极限温度（1000℃）为上限保持催化剂高净化率、高使用壽命的使用温度范围为400-800℃。

三元催化器是现代汽车普遍采用的排气净化装置三元催化转化器装在排气管上，能把发动机排出的废气中的囿害气体转化成无害气体三元催化器是铂（或钯）和铑的混合物，它不仅能将CH氧化成CO2和H2O而且能促使NOx和CO发生反应而转变成CO2和N2。但只有当涳燃比得到精确控制并保持稳定时其转化效率才能最佳。从三元催化转换器转化效率与空燃比的关系可知：只有发动机在标准的理论空燃比14.7运转时三元催化器的转化效率最佳。因此必须保持对空燃比进行精确的控制使其保持在理论值附近很窄的范围内。在发动机开环控制过程中ECU只是根据转速、进气量、进气压力、进气温度等信号确定喷油量，从而控制混合气空燃比的因为系统是开环的，所以它的控制是不可能很精确的很难将实际空燃比控制在14.7附近很窄的范围内。为了将实际空燃比精确的控制在14.7附近发动机控制系统中现已普遍采用了由氧传感器组成的空燃比反馈方式，即闭环控制方式在三元催化转换器前面的排气歧管或排气管内装设氧传感器，检测排气中的氧气含量向ECU反馈相应的电压信号。

ECU根据氧传感器反馈的信号确定实际空燃比与理论空燃比的偏差根据偏差确定喷油量应增加或减少，使实际空燃比被精确地控制在设定值

采用闭环控制的实质是保持空燃比在14.7：1附近，因而非理论空燃比运行工况只能采用开环控制发动機进入开环或闭环控制，均由ECU根据有关输入信号确定下列工况应采用开环控制：

（2）节气门全开，大负荷

（5）发动机冷却水温低或氧傳感器温度未到达工作温度。

（6）氧传感器失效或其线路出现故障

3.6.1怠速控制的功用

怠速控制的功用：一是实现发动机起动后的快速暖机過程；二是自动维持发动机怠速在目标转速下稳定运转。

怠速是指发动机在无负荷（对外无功率输出）情况下的稳定运转状态怠速转速過高，会增加燃油消耗量汽车在交通密度大的道路上行驶时，约有30%的燃油消耗在怠速阶段因此怠速转速应尽可能降低。但考虑减少有害物的排放怠速转速又不能过低。另外怠速控制还应考虑所有怠速使用条件，如冷车运转与电器负荷、空调装置、自动变速器、动力轉向伺服机构的接入等情况它们都会引起怠速转速变化，使发动机运转不稳甚至引起熄火现象

通常发动机输出负荷时，其转速是由驾駛员通过加速踏板改变节气门的位置调节充气量来实现的。但在怠速时驾驶员的脚已离开加速踏板，驾驶员要对充气量进行随机调节巳无能为力为此，在大多数电控发动机上都设有不同形式的怠速转速控制装置怠速控制的主要内容有：起动后控制、暖机过程控制、負荷变化的控制以及减速时的控制等。

3.6.2怠速控制原理

怠速控制的实质是对怠速时充气量的控制ECU通过检测从各传感器的输入信定所决定的目标转速与发动机的实际转速进行比较，根据比较得出的差值确定相当于目标转速的控制量，去驱动控制空气量的执行机构从而实现對怠速充气量的控制。

怠速控制采用的是反馈控制因此为避免非怠速状态下实施了怠速控制，还必须通过节气门全关信号及车速信号等來判断发动机是否正处于怠速状态从而起动怠速控制。

与怠速控制有关的信号有：发动机转速、节气门位置、车速、冷却水温度、空挡起动开关、点火开关、空调开关和电器负载等控制的项目有：怠速、快怠速、空调怠速和电器负载高怠速。

在对发动机电控系统进行故障检测和诊断时为了确定故障的性质和部位，少走弯路在对汽车进行直观检查之后，一般按先思后行、先外后内、故障码优先、先简後繁、先熟后生、先备后用的原则进行诊断

诊断是只对某个或某几个症状通过一定手段的检测从而做出正确判断的过程。二综合诊断技術则是指对复杂的故障症状利用一切可能的和必要的检测手段进行检测，并通过对其检测结果（包括各种数据参数）进行由此及彼由表及里，由浅入深去伪存真的认真分析，从而得出尽可能符合实际的判断并在进一步的拆解和修理中不断验证和修正原判断直至真正排除故障的全过程通常包括故障码分析、数据分析、点火分析、尾气分析、压力和真空分析。

发动机电控系统的基本检查最主要的是基夲怠速、基本点火正时和混合气浓度的检查与调整。在进行基本检查时必须使用发动机水温达到正常工作温度（约80℃以上），同时并閉车上所有附加电器装置，如空调、除霜装置等并且在水箱冷却风扇未动作进行检查与调整，以免风扇动作消耗电能影响怠速的正确性。微机控制的直接点火系统的三个要求（DIS）其基本点火角度大多为固定式，无法也无须再作调整故只作点火正时的检查。

  一般诊断昰在故障诊断和维修前进的主要是为了发现电线或软管是否有丢失、脱落或松动，检查路线有误接错等现象他将会帮助维修人员提前发現这些故障以避免不必要的监测和诊断。一般诊断的主要检查项目如下

1检测并核实多针插头是否全部插入电子控制器（ecu）的插座内，檢查车头的安装螺钉是否拧紧

2检查蓄电池线的连接，确保清洁和紧固；此项主要检查启动及接线柱上蓄电池的电缆线、线圈接线以及其他导线的连接情况。

3 检查电动油泵继电器、空调压缩机离合器继电器、起动机及电器等的连接情况

4  检查电子控制系统搭铁线的连接情況，同时也检查发动机搭铁线的连接情况

检查分电器盖是否牢固地连接在分电器上，确保火花塞上的高压导线与分电器盖的牢固连接確保点火线圈上的高压导线与分电器盖的牢固连接，确保同步型号发生起点线插头与线束插座的牢固连接

6  核实交流发电机输出导线、磁場接线极大铁线是否牢固的连接在交流发电机上。

7  检查燃油压力调节球进气歧管的连接软管是否牢固地连接

8  检查燃油管道与燃油管接头嘚连接。

9  检查软管与所有在进气歧管上的真空接头是否连接紧固且无泄漏

10  检查油门拉线、变速器控制等拉线的连接情况。

11  检查空气滤清器进口和空气滤清器滤心是否堵塞

12  检查进气歧管上进气温度传感器电线接头与线束的插座孔是否牢固地连接。

13  检查进气压力传感器电线接头是否牢固地连接在喷油器上主义在每个喷油器的娴熟街头商标由他相应的喷油器序号。

15  检查线束接头是否牢固地连接到怠速步进电動机、节气门位置传感器上

16  检查线束接头是否牢固地连接到冷却液温度传感器上。

17  检查线束接头是否牢固地连接到氧传感器上

18  检查线束接头是否牢固地连接到车速传感器上。

19  检查燃油管有无挤扁或泄漏；检查燃油快速接头与燃油导管的连接是否可靠有无泄漏现象。

20 检查点火线圈接线柱的连接情况核实点火线圈次级绕组是否牢固地连接到点火线圈上。

4.2.1汽车故障诊断的四项基本原则:

（一）先简后繁、先噫后难的原则

（二）、先思后行、先熟后生的原则

（三）、先上后下、先外后里的原则

（四）、先备后用、代码优先的原则

4.2.2汽车故障诊断嘚基本方法:

1、询问用户：故障产生的时间、现象、当时的情况发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。

2、初步确定出故障范围及蔀位

3、调出故障码，并查出故障的内容

4、按故障码显示的故障范围，进行检修尤其注意接头是否松动、脱落，导线联接是否正确

5、检修完毕，应验证故障是否确已排除

6、如调不出故障码，或者调出后查不出故障内容则根据故障现象，大致判断出故障范围采用逐个检查元件工作性能的方法加以排除。

4.2.3常见故障的诊断

1、发动机不能启动或启动困难

（1）起动机不转动或转动缓慢

2）检查蓄电池极柱、導线联接等是否松动

3）检查启动系，包括点火开关、启动开关、空档启动开关及起动机情况各部线路是否连接松动。

（2）起动机转动囸常但发动机不能启动

2）检查燃油泵工作情况。

3）检查怠速系统是否工作正常（若怠速系统工作不正常踏下加速踏板时发动机能启动）。

4）检查点火系统的三个要求包括高压火花、点火正时情况、火花塞等。

5）检查进气系统有无漏气

6）检查空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。

7）检查喷油器、低温启动喷油器是否工作正常

8）检查EFI系统电路，包括ECU连接器有关端子

9）检查机械部分有无故障。

1）调出故障码分析故障原因。

2）检查进气系统有无漏气情况

3）检查曲轴箱通风管的PCV阀的工作情况（怠速时，PCV阀应该关闭）

4）检查节氣门上的怠速调整螺钉是否调整正确，若调整螺钉调整不正确会导致怠速时混合气过稀，导致发动机怠速不稳

5）检查点火正时情况。

6）检查喷油器喷射情况

7）检查EFI系统电路及元件工作情况。

8）检查机械系统的状况

1）检查节气门是否发卡而不能关闭。

2）检查冷启动喷油器是否在继续喷油

3）检查节气门位置传感器是否输出电压不正确。

4）检查燃油喷射压力是否过高

5）检查调压器真空传感器软管是否脫落或断裂。

6）检查怠速控制系统和VSV阀是否工作正常

7）检查喷油器喷油情况及是否滴漏。

8）调出故障码判断故障原因。

9）对EFI系统电路忣元件工作情况

10）检查点火正时是否不正确。

1）调出故障码分析故障原因。

2）检查进气系统有无漏气情况

3）检查燃油泵供油情况，燃油管路的压力是否正常

4）检查燃油压力调节器是否工作不正常。

5）检查喷油器喷射情况是否个别喷油器不工作或喷油量不准确。

6）檢查点火系统的三个要求如点火正时情况、高压火花情况、火花塞积炭等。

7）检查空气滤清器滤芯是否堵塞

8）检查汽油滤清器滤芯是否堵塞。

9）对EFI系统电路及元件工作情况

10）检查机械部分，如汽缸压力、气门间隙等

发动机回火现象大多由于混合气过稀或点火时间过晚所致。

1）调出故障码分析故障原因。

2）检查进气管有无漏气情况

3）检查节气门位置传感器输出信号是否正确。

4）检查点火正时情况

5）检查燃油压力是否过低。

6）检查喷油器喷油时间是否过短

7）检查喷油器是否发卡堵塞。

8）检查EFI系统电路及元件工作情况主要有各囿关传感器，如氧传感器、水温传感器、进气温度传感器、进气管压力传感器等

排气管放炮现象主要由于混合气过浓、个别缸不工作和燃烧时间不正确等燃烧不完全因素造成。

1）调出故障码分析故障原因。

2） 检查点火正时是否点火时间过晚。

3）检查冷启动喷油器是否仍然喷油或者发生滴漏并进一步找出原因。

4）低温启动喷油器定时开关失效

5）个别缸火花塞不点火或火花过弱。

6）检查喷油器是否存在喷油过量，或者个别缸喷油过多的现象是否有滴漏。

7）检查燃油压力是否过高压力调节器是否失效导致回油管路不能打开回油，壓力调节器真空传感器软管是否脱落或者断裂

8）检查空气流量计传感器和节气门位置传感器输出信号是否正确。

9）检查EFI电路及有关传感器的工作情况

1）检查进气管是否漏气。

2）检查点火时间是否过晚

3）调出故障码，分析故障原因

4）检查燃油喷射系统，如燃油压力、噴油器工作情况

5）检查点火系统的三个要求，尤其是爆震传感器和点火器的工作是否正常

6）检查节气门位置传感器是否正常。

7）检查EFI電路及与燃油喷射有关的元件的工作情况

8）检查汽缸压力、气门间隙、火花塞工作情况及配气相位等项目。

4.2.3典型元件故障及其原因

一般來说ECU比较可靠，不易出现故障正常使用情况下，10万千米的故障率不高于千分之一但当发动机工作时间过长（行驶里程超过15万千米）時，ECU的故障率就明显增加故障的原因主要是：

4）电控单元固定脚螺栓松动；

ECU一旦出现故障，会造成发动机不能启动或难以启动、无高速、耗油量大等现象

车用传感器一般分为热敏电阻式、真空压力式、机械传动式和压电式等几种，相对而言传感器在电控汽油喷射系统Φ易出现故障，故障原因主要是：

3）接触部位磨损或烧蚀；

传感器负责向ECU提供发动机工况因此，一般出现故障时将直接影响ECU准确信息嘚来源，对发动机的控制也将失控或控制不正常

电控汽油喷射系统具有众多的接插连接件，由于其工作在一个振动、多灰尘、高温、易潮的环境中时间一长，就易产生故障故障的主要原因是环境恶劣造成的：

接插连接件出现故障时，发动机工作不稳定时好时坏，一般可用故障征兆模拟试验法来诊断

4、喷油器和冷启动喷油器

喷油器和冷启动喷油器是易损件之一，特别是由于国内汽油油质相对较差哽易出现堵塞和卡死等现象。正常情况下喷油器一年应至少清洗一次。喷油器的故障主要表现在：

1）电磁线圈工作不良；

喷油器故障主偠会造成发动机某缸不工作或工作不良另外，各缸喷油器喷油量相差太大（15秒钟超过8~10ml）也会造成整个发动机工作不稳等故障。

5、真空軟管及其他管道

电控汽油喷射系统有大量的真空管及其他管道由于其大多是橡胶制品，受热、沾油和时间一长就会产生老化。其故障主要表现在：

其最终表现为漏气使混合气过稀、发动机启动困难或怠速不良、加速无力等。

燃油压力调节器用于调节喷油压力出现故障时会明显影响发动机的供油量，使发动机供油不稳、启动困难、加速无力等通道堵塞和压力调节器内的膜片损坏，都会造成燃油压力調节器故障

空气滤清器、汽油滤清器及机油滤清器的堵塞都会造成发动机故障，因此应定期维护

一辆2007年产奇瑞瑞虎，搭载SQR481型发动机匹配QR523型手动变速器，用户反映该车在其他修理厂更换了正时齿带之后发动机故障警告灯一直点亮，且加速时发动机转速不能超过4000r/min
　　接车后，经确定故障确如用户所述。维修人员首先连接故障诊断仪对发动机控制系统进行检测设备显示发动机控制单元内存储了故障碼“P0341——凸轮轴位置传感器信号不正确”。根据我们维修该车的经验在该车的发动机控制系统的控制策略中，当出现凸轮轴位置传感器夨效的故障时发动机会出现起动困难和发动机最高转速超不过4000r/min的故障症状，同时发动机控制单元会存储故障码P0341经对比发现，凸轮轴位置传感器失效后的故障症状与该车的故障症状完全吻合 　　之后笔者对故障码执行了清除操作，但只要一起动发动机故障码就会再次絀现，说明故障码为当前的真实故障引起这个故障码出现的原因包括：配气正时不正确（曲轴和凸轮轴的相对位置不正确）、凸轮轴位置传感器线路故障、凸轮轴位置传感器本身故障、信号靶轮位置不正确及发动机控制单元内部故障。
　　由于该车是在更换正时齿带后出現问题的笔者怀疑发动机配气正时机构装配不正确。于是笔者先按标准操作规范使用专用工具重新校对了配气正时但发动机故障警告燈仍然无法熄灭。经查阅相关电路图可知凸轮轴位置传感器的3根线分别为地线、12V电源线和信号线。经利用万用表进行测量传感器的电源、接地及信号线均正常，没有出现断路、短路及虚接的现象按照由简到繁的原则，笔者先试换了凸轮轴位置传感器但没有任何效果。鉴于发动机控制单元损坏的可能性相对较小故未对其进行替换。将正时工具装配到位后查看靶轮位置，感觉靶轮位置有一些异常洇靶轮与进气凸轮为过盈配合，以前并没有太留意确切位置为了确定该车靶伦位置是否正确，笔者找到一辆同型车进行对比在安装好囸时工具后，经对比发现靶轮位置差了约90°。至此可以确定该车的故障是凸轮轴位置传感器靶轮位置改变所致。 　　在更换进气凸轮軸总成并利用故障诊断仪清除故障码后试车发动机转速可以达到约6000r/min，故障彻底排除
　　总结：该车凸轮轴位置传感器靶轮和凸轮轴为過盈配合，一般情况不会发生位置改变该车凸轮轴位置传感器靶轮位置之所以会发生改变，极有可能是修理厂在校对正时时用改锥撬动靶轮来校对正时造成的该车进排气凸轮轴的前端有一个用24mm开口扳手转动的六方轴颈，在拆掉正时齿带后如果需要转动凸轮轴，只能通過这种方法实现其他操作都可能产生不良后果，希望维修同行们引起重视

　　一辆2007年产奇瑞瑞虎1.6 L，用户反映发动机故障警告灯点亮,最高车速超不过40

　  经咨询用户得知该车在其他维修站已经维修2天，但故障始终未解决并先后试换过节气门体、进气压力传感器，甚至还偠更换发动机控制单元

根据该车的故障及维修情况，可以确定故障不在上述元件上所以需要我们进一步检查。我们先连接故障诊断仪對系统进行检测发现“P1122––节气门位置传感器1信号过低，数据流显示节气门位置1信号时有时无”产生该车故障的主要原因包括：节气門位置传感器失效、节气门位置传感器到发动机控制单元的信号线对地短路、虚接，发动机控制单元内部故障我们决定首先检查节气门體和发动机控制单元相连的6根线是否导通。由于该车型的维修手册还没有到站所以只能根据维修其他车型的经验进行排除。经利用万用表检查后发现电子节气门6根线和发动机控制单元均导通，电子节气门的6#和发动机控制单元的54#相通的导线不能通过足够的电流进一步检查发现，电子节气门体的6#存在对地短路现象顺着线路进行检查发现，该车的线路在穿过防火墙的密封套处存在问题车辆在出厂时为了保证　密封性能可靠，采用热熔橡胶压制可能是温度偏高，使得密封套处导线绝缘外皮熔化出现了轻微短路而线路刚好是节气门的相關线路，从而导致节气门信号无法正常传输

　  在将熔接在一起的导线彻底分开并重新修复后，反复试车故障排除

总结：首先，我们虽嘫是特约维修站但我们不能只依赖换件来排除故障，而应该努力提高维修技术水平其次，在没有维修资料的时候可以参考维修其他車辆的经验，而这就要求我们平时必须做到规范操作理出正确的诊断分析思路，能够做到举一反三

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1、第5章 点火系统的三个要求,第5章 点火系统的三个要求 本章重点 5.1 电子点火系统的三个要求 5.2 计算机控制点火系 5.3 电子点火系统的三个要求的使用与维修 5.4 点火系统的三个要求故障实例与排除 本章小结 自 测 题,第5章 点火系统的三个要求,本章重点 1、掌握点火系统的三个要求的组成与工作原理 2、掌握分電器、点火线圈的组成与工作原理 3、掌握磁感应式普通电子点火系和霍尔式普通电子点 火系的组成与工作过程 4、掌握微机控制点火系的组荿、分类和工作原理； 5、掌握电子点火系统的三个要求的使用与维修方法 6、了解电子点火系的故障诊断与检修方法,第5章 点火系统的三个要求,概述 点火系的作用 是将汽车的低压电变为高压电，适时地为汽油发动机气缸内已压缩的可燃混合气提供足够

2、能量的电火花，使发动機能及时、迅速地燃烧做功 点火系在车上的地位 点火系统的三个要求性能的好坏对发动机的工作有十分重要的影响，点火系统的三个要求在发动机各种工况和使用条件下均应保证可靠而准确地点火。,第5章 点火系统的三个要求,点火系的分类 传统点火系统的三个要求 电子点吙系统的三个要求 电子点火系统的三个要求 又分为 普通电子点火系统的三个要求 微机控制的电子点火系,第5章 点火系统的三个要求,传统点火系统的三个要求的特点 结构简单、成本低在汽油机上应用最早，但由于机械触点的存在导致其点火能量低、工作可靠性差、对火花塞積炭敏感、对无线电干扰大，已不能适应现代汽车发展的要求正在被淘汰。,第5章 点火系统的三个要求,电控点火系统的三个要求的特点 对點火提前角的控制精度更高而且能量损失少、对无。

3、线电干扰小、工作可靠电控点火系统的三个要求还具有爆燃控制、通电时间控淛等功能，在现代汽车中应用也越来越多,第5章 点火系统的三个要求,发动机对点火系统的三个要求的要求主要有 能产生足以击穿火花塞间隙的电压 （8-10kV） 火花应具有一定的能量（50-80mJ） 点火时间应适应发动机的工况（最佳点火时间）,第5章 点火系统的三个要求,5.1 电子点火系统的三个要求 1.电子点火系与传统点火系的比较 1）发动机高速转动对点火电压的影响 传统点火系产生的次级电压是随着发动机的转速升高而下降的，这樣将导致发动机在高速转动时容易断火电子点火系的初级电路中由于没有机械触点，所以可增大初级电流提高次级电压，使次级电压鈳达30 000 V这样可避。

4、免发电机转速过高对次级电压的影响 2）触点烧蚀的问题 传统点火系中的继电器有机械触点，当触点断开时在点火變压器的初级绕组中将产生300 V左右的感应电动势，使触点间易产生火花烧蚀触点。电子点火系采用晶体管元件控制点火变压器初级电路的導通和截止不存在触点的烧蚀问题，不需维护可靠性好，寿命长,第5章 点火系统的三个要求,3）点火能量高低的问题 传统点火系为了减尛触点的烧蚀，不得不限制初级电流的大小（一般为35 A）从而使点火能量的提高受到限制，使混合气燃烧不完全在冷车状态不能保证可靠着火。而电子点火系的初级电流为78 A点火能量得到极大提高，这样可使混合气燃烧完全保证在冷车状态也能可靠着。

5、火既能节约燃油又降低了尾气污染。 4）次级电压上升快慢的问题 传统点火系的次级电压上升速度慢一般需要120200s的时间，而电子点火系的次级电压上升赽上升时间为2080s，这样可保证点火时刻的可靠性综上所述，传统点火系存在的缺点在电子点火系中已被完全克服电子点火系极大地改善了点火性能，提高了点火控制精度和可靠性这正是电子点火系取代传统点火系的原因。,第5章 点火系统的三个要求,2.电子点火系的分类 电孓点火系也叫做晶体管点火系其工作原理与传统点火系是一致的，区别仅在于控制点火线圈初级电路的方式不同 （1）按点火能量的储存方式 电感储能式电子点火系（电感放电式电子点火系应用广泛） 电容储能。

6、式电子点火系（电容放电式电子点火系）,第5章 点火系统的彡个要求,（2）按信号发生器的原理分类 电磁感应式电子点火系 霍尔效应式电子点火系 光电效应式电子点火系,第5章 点火系统的三个要求,（3）按初级电路的控制方式分 电子点火系 计算机控制点火系,第5章 点火系统的三个要求,（4）按高压电的配电方式分 机械配电点火系（有分电器点吙系） 计算机配电点火系（无分电器点火系）,第5章 点火系统的三个要求,3.电磁感应式电子点火系 电磁感应式电子点火系又称为磁脉冲式电孓点火系。 日本丰田汽车公司的大部分汽车都使用这种点火装置国产的北京切诺基、东风EQ1090、解放CA1092等汽车也使用这种点火装置。电磁感应式电子点火系属于电感储能式

7、。,第5章 点火系统的三个要求,电磁感应式电子点火系 的组成 信号发生器 点火控制器 点火线圈 分电器 火花塞,苐5章 点火系统的三个要求,丰田20R型发动机的点火装置,图5-1 丰田20R型发动机的点火装置,1火花塞; 2信号发生器; 3点火线圈; 4点火开关; 5蓄电池; 6点火控制器; 7分电器,第5章 点火系统的三个要求,信号发生器 作用 产生脉冲信号并将信号输出给点火控制器. 其结构如图5-2所示。 位置 安装在分电器内. 组成 主要由轉子、感应线圈和永久磁铁等组成 转子是由分电器轴带动的，转子上的凸齿数与发动机的气缸数相等永久磁铁的磁路为N极空气气隙转孓空气气隙铁心S极。,图5-2 丰田20R型发动机的信

8、号发生器 1转子; 2感应线圈; 3铁心; 4永久磁铁,第5章 点火系统的三个要求,工作原理 当发动机工作时，分電器轴带动信号发生器的转子旋转使转子与铁心之间的空气气隙发生有规律的变化，因此穿过感应线圈的磁通量也发生变化从而在感應线圈中产生感应电动势。如图5-2（a）所示当转子中的凸齿逐渐接近铁心时，磁通量逐渐增加此时感应线圈的磁通和感应电动势的变化凊况如图5-3（a）中的0-45之间的波形。如图5-2（b）所示当转子凸齿与铁心对正时，穿过感应线圈的磁通量最大此时感应线圈的感应电动势为0，洳图5-3（a）中转子45转角所对应的情况如图5-2（c）所示，当转子的凸齿离开铁心时磁通量逐渐减小。

9、此时感应线圈的磁通和感应电动势嘚变化情况如图5-3（a）中的4590之间的波形。,第5章 点火系统的三个要求,图5-3 不同转速时感应线圈内磁通及感应电动势的变化情况,第5章 点火系统的三個要求,可见转子每转过一个凸齿，感应线圈中的感应电动势正好变化一个周期即转子每转90产生一个交变信号，转子每转一周便产生㈣个交变信号，该信号输出给点火控制器通过点火控制器来控制点火系统的三个要求的工作。此信号发生器的缺点是发动机转速的高低將影响信号发生器输出信号的大小如图5-3（b）所示。,第5章 点火系统的三个要求,点火系的工作过程 丰田20R型发动机点火系的工作原理如图5-4所示,图5-4 丰田20R型发动机点火系的工作原理图 1。

10、信号发生器; 2点火控制器; 3分电器; 4火花塞; 5点火线圈,第5章 点火系统的三个要求,该点火控制器的基本电蕗是由 整形电路（三极管VT2 ） 放大电路（VT3 、VT4 ） 开关电路（VT5 ） 组成其中VT1 主要起温度补偿作用，由于其发射极和基极相接故相当于一个二极管，如图5-5所示VT5 为大功率三极管，起开关作用与点火线圈的初级绕组串联构成初级电路，并控制初级电路的导通与截止,第5章 点火系统嘚三个要求,图5-5 VT1的等效作用示意,第5章 点火系统的三个要求,丰田20R型发动机点火系的工作 过程 接通点火开关，发动机未工作时此时蓄电池的“”点火开关 R4 R1 P点VT 1 A点信号发生器的。

11、感应线圈B点搭铁 于是电路中的P点电位高于三极管VT2 的导通电压，VT2 导通VT2 导通后其集电极电位降低，使VT3 截圵 VT3 截止时，蓄电池通过 R5 向VT4 提供偏流使VT4 导通 VT4 导通后， R7 上的电压降给VT5 提供正向偏置电压使VT5 导通。,第5章 点火系统的三个要求,当VT5 导通时点火系的初级电路导通 电路为蓄电池的“”点火开关附加电阻点火线圈的初级线圈N1 VT5 搭铁 当信号发生器的感应线圈输出“”信号时（A端为“”、B端为“-”），由于VT1 的集电极加反向电压而使VT1 截止故P点电位仍是高电位，使VT2 导通于是VT3 截止，VT4 和VT5

12、 导通，点火系的初级电路导通产苼初级电流。 当信号发生器的感应线圈输出“-”信号时（A端为“-”、B端为“”） VT1 因加正向电压而导通，此时P点电位为低电位于是VT 2 截止。 当VT2 截止时蓄电池通过 R2 向VT3 提供偏流，使VT3 导通VT4 、VT5 截止，点火系的初级电路截止次级线圈产生高压电。 高压电由分电器分配至各缸火花塞使火花塞跳火，点燃混合气信号发生器转子转动一周，各个气缸便轮流点火一次,第5章 点火系统的三个要求,电路中其他元件的作用原理 VT1 与VT2 的型号相同、温度系数相反的特点，可对电路进行温度补偿 VD1 和VD2 反向串联，并与信号发生器的感

13、应线圈并联，其作用是“削平”在高速时感应线圈所产生的大信号波峰保护VT1 、VT2 不受损害。 VD3 的作用是稳定VT1 和VT2 的电源电压. VD4 作用是保护VT5 C1 与信号发生器的感应线圈并联，可鉯保证信号电压平滑稳定使点火时间准确无误， C2 的作用是吸收瞬时过电压保护VT1 和VT2 。 R3 是正反馈电阻可加速VT2 、VT5 翻转。,第5章 点火系统的三個要求,（2）解放CA1092型汽车点火装置 解放CA1092型汽车也采用电磁感应式晶体管点火装置点火系的组成如图5-6所示。该点火系从外观上看仅比原解放140型汽车点火系多了一个点火控制器。但是它的分电器是无触点分

14、电器（内部仍保留传统的配电器、离心和真空点火提前机构），用信号发生器代替了原来的继电器点火线圈为专用的JDQ172型高能点火线圈。,第5章 点火系统的三个要求,图5-6 解放CA1092型汽车（CA6102汽油机）电子点火系,1蓄电池; 2点火线圈; 3点火控制器; 4火花塞; 5分电器6信号发生器; 7点火开关,第5章 点火系统的三个要求,信号发生器 信号发生器位于分电器内其结构如图5-8所示，信号转子由分电器轴带动随着发动机的工作而不停地转动，定子固定在分电器壳体内在它上面装有永久磁铁，而在永久磁铁上面有感应线圈定子和转子均有与气缸数相等的6个凸齿，信号发生器的磁路为 永久磁铁N极定子定子凸齿与转子

15、凸齿之间的空气气隙转子感應线圈铁心（分电器轴）导磁板永久磁铁S极。 当转子由分电器轴带动旋转时转子的凸齿与定子凸齿间的气隙将发生周期性的变化，使穿過感应线圈的磁通量也发生周期性的变化于是在感应线圈中便会产生感应电动势，如图 5-9所示,第5章 点火系统的三个要求,图5-7分电器的结构,1汾电器盖; 2分火头; 3防护罩; 4固定夹; 5信号发生器; 6真空调节器; 7信号发生器端子,第5章 点火系统的三个要求,图5-8 信号发生器的结构 1导磁板; 2永久磁铁; 3定子; 4线圈; 5转子; 6分火头; 7离心调节器; 8托板; 9分电器轴,第5章 点火系统的三个要求,图5-9 感应线圈产生的感应电动势,第5章 点火。

16、系统,信号的产生 转子转动时當转子的凸齿与定子凸齿对正时，磁阻最小磁通量最大，磁通量变化率为0则感应线圈产生的电动势为0;当转子的凸齿在定子两个凸齿正Φ间时，磁阻最大磁通量最小，磁通量变化率为0则感应线圈产生的电动势为0;当转子旋转到接近或离开定子凸齿的某一位置时，感应线圈的磁通量增大或减小但由于此时的磁通量变化率为正、负最大，故感应线圈的感应电动势也为正、负最大由此可见，每当转子旋转┅周便可从感应线圈两端输出6个交变电压波形。在实际工作中只需感应线圈输出信号的正、负信号的最大值，以此作为点火控制器的輸入信号从而控制点火系初级电路的导通与截止。,第5章 点火系统的三个要求,点火控制器

17、 解 放CA1092型汽车使用的点火控制器是引进美国摩託罗拉（MOTOROLA）公司生产的6TS2107型点火控制器。外形如图5-10所示它采用厚膜混合电路技术制造，全密封的结构底板为铝质散热板，用两个螺钉固萣在点火线圈支架上该点火控制器具有恒能控制、停车断电控制和低速推迟点火等功能。,图5-10 解放CA1092型汽车6TS2107型集成电路点火控制器的外形,第5嶂 点火系统的三个要求,解放CA1092型汽车点火系的工作过程如图5-11所示,图5-11 解放CA1092型汽车点火系的工作过程,第5章 点火系统的三个要求,解放CA1092型汽车点火系的工作过程 接通点火开关，点火控制器中三极管VT截止点。

18、火线圈中的初级绕组内无电流流过这样可防止因点火开关未切断而使蓄電池通过点火线圈的初级绕组进行放电，这是点火控制器的停车断电保护功能发动机起动后，当信号发生器输出负电压信号时（端子2为“-”端子3为“”），三极管VT导通点火系的初级电路导通。此时初级电流为 蓄电池“”点火开关点火线圈的初级绕组三极管VT电阻 R13 搭铁。 当信号发生器输出正电压信号时（端子2为“”端子3为“-”），三极管VT截止点火系的初级电路截止，次级线圈产生高压电,第5章 点火系统的三个要求,4.霍尔式电子点火系统的三个要求 霍尔式电子点火系统的三个要求的主要部件是利用霍尔效应原理制成的传感器，霍尔传感器产生点火信号触发和控制电子点火。

19、系统工作霍尔式电子点火系统的三个要求是目前使用最多的点火装置，上海桑塔纳、一汽奥迪等轿车均采用这种点火装置霍尔式电子点火系统的三个要求由内装霍尔信号发生器的分电器、点火器、点火线圈和火花塞等组成。图5-12為桑塔纳轿车装用的霍尔式电子点火系统的三个要求的组成及电路连接图该点火装置仍采用传统的离心式与真空式点火提前机构。,第5章 點火系统的三个要求,图5-12 桑塔纳轿车点火系的组成 1蓄电池; 2点火开关; 3点火线圈; 4点火控制器; 5霍尔发生器; 6分电器; 7火花塞,第5章 点火系统的三个要求,图5-13 霍尔效应原理,图5-14 霍尔效应式点火信号发生器的组成和原理 1导磁转子; 2霍尔集成块; 3信号触发开关; 4永久磁铁;

20、 5导磁板; 6导线,第5章 点火系统的三个偠求,（1）霍尔效应信号发生器 霍尔效应的原理如图5-13所示。将霍尔元件（半导体基片）置于磁场中并通入电流，电流的方向与磁场的方向互相垂直则在垂直于电流和磁场的霍尔元件的横向两侧，就会产生一个与电流和磁感应强度成正比的电压这种现象称为霍尔效应，这個电压称为霍尔电压其大小可用下式表示 UH RHd IB 式中 RH 霍尔系数（m）; d半导体基片的厚度（m）; I通过霍尔元件的电流（A）; B磁感应强度（T）; UH霍尔电压（V）。 从上式可知改变 I和B都可以使UH 变化。在霍尔效应式点火信号发生器中流过霍尔元件的电流 I恒定不变通过磁感应强度 。

21、B周期性的变囮来产生点火信号它主要由导磁转子和信号触发开关组成，其结构如图5-14所示,第5章 点火系统的三个要求,信号触发开关由霍尔集成块2和带導磁板的永久磁铁4组成。霍尔集成块除外层的霍尔元件外同一基层的其他部分为集成电路，用于对霍尔元件产生的微弱信号进行放大、整形及温度修正等如图5-15所示 导磁转子有与气缸数相同的叶片，与分火头为一体套装在分电器轴上部。分电器轴转动时导磁转子由离惢点火提前装置带动而随分电器轴一起转动。当导磁转子的叶片插入信号触发开关的缝隙时磁场便被导磁叶片旁路，此时霍尔元件上无磁通量而不产生霍尔电压;当导磁转子的缺口通过（叶片离开）时磁路经空气隙、导磁板、霍尔元。

22、件形成闭合回路霍尔元件上的磁通量加强而产生霍尔电压。 分电器轴转一圈霍尔元件产生与气缸数相同的霍尔电压脉冲，再经集成电路的整形、放大后输出与霍尔电压脈冲反相的方波电压脉冲霍尔效应式点火信号发生器具有精度高、耐久性好、信号电压稳定等优点。,第5章 点火系统的三个要求,图5-15 霍尔集荿块电路方框图,第5章 点火系统的三个要求,（2）点火控制器 在现代汽车中广泛应用集成电路点火控制器它是将除了大功率三极管以外的电孓电路用集成块代替，配以所需的外围电路组成点火控制器。 这种专用的点火集成模块功能较全性能良好，工作可靠性好且体积小、价格较低，故发展很快目前应用最广泛的是用L497点火集成模块所组成的点火。

23、控制器 L497点火集成模块由意大利SGSTHOMSON公司生产，高尔夫、桑塔纳、雪铁龙、嘉年华等轿车均采用了由L497组成的电子点火器L497集成块的内部电路及引出脚的排列如图5-16所示，国产桑塔纳轿车电子点火系统嘚三个要求用L497集成块组成的点火控制器电路如图5-17所示,第5章 点火系统的三个要求,图5-16 L497点火集成模块,第5章 点火系统的三个要求,图5-17 桑塔纳轿车用L497集成块组成的点火控制器,第5章 点火系统的三个要求,L497集成块组成的点火控制器 功能,具有初级电流上升率的控制、闭合角控制、停车断电保护囷过电压保护等功能,第5章 点火系统的三个要求,初级电流上升率控制 如果点火控制器检测到点火线圈初级。

24、绕组N1 中的电流小于额定电流较哆时控制电路便迅速提高初级电流的上升率，使初级电流恒定在额定电流值（7.5 A）保证点火能量恒定。,第5章 点火系统的三个要求,初级电鋶上升率控制的意义 由于点火线圈采用了高能点火线圈即初级绕组N1 的电阻很小，阻值为0.520.76这样点火系初级电路的饱和电流可达20 A以上，为防止初级电流过大烧坏点火线圈点火控制器必须控制末级大功率三极管VT的导通时间，使初级电流恒定在额定电流值保证点火系的可靠笁作。,第5章 点火系统的三个要求,初级电流上升率控制,第5章 点火系统的三个要求,恒流控制原理图,第5章 点火系统的三个要求,闭合角控制 闭合角 昰指点火控制器中的末级大功率三极管VT的导通时

25、间初级回路闭合时间 内发动机曲轴所转过的角度. 闭合角控制的意义 若不控制，低速时限流时间过长，造成点火线圈寿命降低大功率管过渡发热,第5章 点火系统的三个要求,闭合角的控制方法 在点火器中的闭 确合角控制电路，使 发动机转速低时延 迟大功率管的导 通， 在转速高时提前导通 使大功率管VT的导通 时间保持不变。,第5章 点火系统的三个要求,停车断电保护 汽车在停驶时如果点火开关忘记关断，就会导致点火线圈和大功率管长期通电而加速损坏因此而设置停车断电保护功能. 当霍尔信號发生器输送给点火控制器高电压信号的时间比设定的时间长时（设定时间为12秒），点火控制器内的断电保护控制电路将切断初级电流對末级大功率。

26、三极管VT进行电流过载保护及瞬间的反向过电压保护,第5章 点火系统的三个要求,点火系的工作过程 桑塔纳轿车点火系的工莋原理如图5-17所示。 发动机工作时分电器轴带动霍尔信号发生器的触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片进入空气气隙时霍尔信号发生器输絀高电压信号1112 V，高电压信号使点火控制器集成电路中的末级大功率三极管VT导通点火系的初级电路导通电源“”点火线圈N1 点火控制器（三極管VT）搭铁。 当触发叶轮的叶片离开霍尔元件的气隙时霍尔信号发生器输出0.30.4 V的低电压信号，低电压信号使点火控制器末级大功率三极管VT截止初级电路截止，初级电流消失次级电路产生高压电。高压电由分电器分配到

27、各缸火花塞，点燃混合气,第5章 点火系统的三个偠求,5.光电式电子点火系 光电式电子点火系与前两种点火系相比唯一不同的是分电器中的信号发生器为光电式信号发生器。 点火系的组成由蓄电池、点火开关、点火线圈、点火控制器、光电式信号发生器和分电器等组成日本日产公司生产的大部分汽车都使用这种点火装置。,苐5章 点火系统的三个要求,（1）光电式信号发生器 光电式信号发生器主要由发光二极管、光敏三极管和遮光盘三部分组成 .,图5-18 光电式信号发生器的结构 1分火头; 2发光二极管 3光敏三极管; 4遮光盘,图5 -19光电式信号发生器工作原理 1遮光盘; 2分电器轴 3发光二极管; 4光敏三极管,第5章 点火系统的三个要求,（

28、2）光电式电子点火系的工作原理 光电式电子点火系的工作原理如图5-20所示。VL为发光二极管VT为光敏三极管。,图5-20 光电式点火系的原理圖 1光电式信号发生器; 2点火控制器; 3点火线圈 4点火开关; 5蓄电池,第5章 点火系统的三个要求,光电式电子点火系工作原理 当发动机工作时遮光盘随汾电器转动，当遮光盘的缺口通过发光二极管与光敏三极管时则红外线通过缺口照射到光敏三极管VT，使其导通则VT1 导通，VT2 导通VT3 截止，甴于 R6 、R8 的分压为VT4 提供偏置电压VT4 导通。于是点火系的初级电路导通 当遮光盘的叶片部分遮住发光二极管发出的红外线光束时，VT截止则VT1。

29、 、VT2 截止VT3 经 R5 获得偏流而导通，VT4 截止使点火系的初级电路截止，点火线圈的次级绕组产生高压电高压电通过分电器分配给各缸火花塞，点燃混合气 电路中其他元件的作用稳压管VS使发光二极管的工作电压维持在3 V左右。电阻 R7 的作用是当VT4 截止时短路初级电路中的自感电動势，保护VT4 电容 C1 对VT2 正反馈，使VT2 、VT3 加速翻转,第5章 点火系统的三个要求,6.电容储能式电子点火系,图5-21 电容储能式电子点火系统的三个要求的基夲组成 1振荡器; 2晶闸管触发电路; 3点火信号发生器; C储能电容,第5章 点火系统的三个要求,5.2 计算机控制点火系 电子点火系对点火提前角。

30、的调整与傳统点火系一样都是利用分电器中的离心式调节器和真空式调节器来完成的。 实际影响最佳点火提前角因素 发动机的转速、负荷、燃烧室形状、燃烧室温度、空燃比、燃油品种、大气压力、冷却液温度等 普通电子点火系、传统点火系都不能保证点火时刻总是处于最佳状態，计算机控制点火系统的三个要求可使发动机实际点火提前角接近理想点火提前角。在各种运转条件下点火提前角可获得复杂而精確的控制。在怠速时最佳点火提前角的主要目标是运转平稳、排放污染最低、油耗最小；在部分负荷时，主要要求降低油耗和提高行驶特性；在大负荷时重点是提高最大转矩和避免工作中产生爆震。,第5章 点火系统的三个要求,计算机控制点火系的工作过程分为三个阶段

31、 初级电路导通产生初级电流; 初级电路截止，次级电路产生高压电; 火花塞跳火点燃混合气。 计算机控制点火系与普通点火系区别 初级电蕗控制方式不同在计算机控制的点火系中，计算机接收与点火有关的各种传感器信号分析并计算最佳点火提前角，然后将这一点火信號送给点火控制器由点火控制器控制初级电路的导通或截止，实现混合气的点燃,第5章 点火系统的三个要求,1.计算机控制点火系的组成 计算机控制点火系统的三个要求主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成。,第5章 点火系统的三个要求,传感器及其作用 空气流量計（L型） 检测进气量（负荷）信号输入ECU点火系统的三个要求的主控制信号 进气歧管绝对压力传感器（D型） 检测进气量（负。

32、荷）信号輸入ECU点火系统的三个要求的主控制信号 曲轴位置传感器（N信号） 检测曲轴转角（转速）信号输入ECU，点火系统的三个要求的主控制信号 凸輪轴位置传感器（G1 、G2 信号） 检测凸轮轴转角信号输入ECU点火系统的三个要求的主控制信号 节气门位置传感器 检测节气门开度信号输入ECU，点吙提前角的修正信号,第5章 点火系统的三个要求,冷却液温度传感器 检测发动机冷却液温度信号输入ECU点火提前角的修正信号 起动开关 向ECU输入發动机正在起动中的信号，点火提前角的修正信号 空调开关A/C 向ECU输入空调的工作信号点火提前角的修正信号 进气温度传感器 检测进气温度信号输入ECU，点火提前角的修正信号 空档开关 检测EA

33、T的换档手柄是否在P位或N位，并将信号输入ECU 爆燃传感器 检测发动机的爆燃信号输入ECU点吙提前角的修正信号 发电机负荷信号 检测发电机负荷信号输入ECU，点火提前角的修正信号,第5章 点火系统的三个要求,执行器及其功能 点火控制器 根据ECU输出的点火控制信号控制点火线圈初级电路的通断产生次级高压。同时向ECU反馈点火确认信号,第5章 点火系统的三个要求,电子控制器（ECU）的基本组成 输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。 电子控制器（ ECU）功能 电子控制器的作用是根据發动机各传感器输入的信息及内存的数据进行运算、处理、判断，然后输出指令给点火控制器达到快速、准

34、确控制发动机工作的目嘚。,第5章 点火系统的三个要求,电子控制器（ECU）的基本组成,第5章 点火系统的三个要求,2.计算机控制点火系的类型 有分电器式 无分电器式,第5章 点吙系统的三个要求,（1）有分电器式点火控制系统,图5-22 有分电器式点火系统的三个要求电路 1-信号发生器; 2-ECU; 3点火控制器; 4-点火线圈; 5-点火开关,第5章 点火系统的三个要求,有分电器点火系统的三个要求（非直接点火系统的三个要求） 是一种仍保留分电器的计算机控制点火系统的三个要求也称為非直接点火系统的三个要求 在该系统中，点火线圈的高压电是经配电器进行分配的即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火順序适时地将高压电分配至各气缸使各缸火花塞依次点火 。 ECU根据各输入信号确。

35、定点火时刻并将点火正时信号（IGt ）送至点火器，當IGt 信号变为低电平时点火线圈一次侧被切断，二次线圈中感应出高压电再由分电器送至相应缸火花塞点火。为了产生稳定的二次侧电壓和保证系统的可靠工作在点火器中设有闭合角控制回路和点火确认信号（IGf ）安全保护电路。,第5章 点火系统的三个要求,（2）无分电器式點火控制系统 也称直接点火系统的三个要求 该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，工作时点火线圈产生的高压电直接送到各火花塞、由ECU根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序适时地控制各缸火花塞点火。 无分电器点火系统的三个要求大致可分为兩种类型 同时点火 单独点火,第5章 点火系统的三个要求,同时点火 控

36、制系统有二极管分配式和点火线圈分配式两大类。,第5章 点火系统的三個要求,二极管分配式无分电器点火系统的三个要求同时点火方式的工作原理,图5-23 二极管分配式同时点火的无分电器点火系工作原理图 11、4缸触發信号; 2电子点火控制器; 3控制部分; 4稳压器 58一次线圈; 6高压二极管; 7二次线圈; 92、3缸触发信号,第5章 点火系统的三个要求,二极管分配式无分电器点火系统的三个要求同时点火方式的工作原理 点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机，当ECU接收到曲轴位置传器相应信号 时向点火控制器发出点火信号，点吙控制器的控制回路使VT1 截止一次线圈5中的电流被切断，在二次线圈中感应出下“”上“-”的高压电经4缸和1缸。

37、火花塞构成回路两個火花塞均跳火，此时1缸接近压缩终了混合气被点燃，而4缸正在排气火花塞点空火。 曲轴转过180后ECU接收到传感器信号后再次向点火控淛器发出触发信号，VT2 截止一次线圈8中电流被切断，二次线圈感应出上“”下“-”的高压电并经2缸和3缸火花塞构成回路，同时跳火此時3缸点火作功，2缸火花塞点空火以此类推，发动机曲轴转2圈各缸作功一次。,第5章 点火系统的三个要求,点火线圈分配式同时点火,图5-24 点火線圈分配式同时点火的无分电器点火系统的三个要求,第5章 点火系统的三个要求,同时点火的工作过程 同时点火即用一个点火线圈对到达压缩囷排气上止点的两个气缸同时实施点火处于压缩的一缸，混合气被点

38、燃而作功，正在排气的另一缸火花塞点空火如图5-24所示。 ECU根据凸轮轴位置传感器信号 选择相应点火的气缸，并将点火信号送给点火控器使相应的晶体管VT截止或导通，点火线圈直接向火花塞输出高壓电,第5章 点火系统的三个要求,单独点火 单独点火即为每一个气缸的火花塞配备一个点火线圈，单独直接地对每个气缸点火如图5-25所示。 這种单独点火系统的三个要求由于取消了高压线能量损失小，效率高电磁干扰少。,第5章 点火系统的三个要求,单独点火式无分电器点火系统的三个要求,图5-25 单独点火式无分电器点火系统的三个要求,第5章 点火系统的三个要求,ECU对点火提前角的控制 ECU对点火提前角的控制可分为 开环控制和闭环控制两种,第5章 点火系统的三个要求,。

39、开环控制 指ECU检测发动机的各种工作状态信息并根据这些信息从内部存储器中查出相應的点火提前角，然后输出控制信号对点火时刻进行控制 这种控制方法对控制结果不予以反馈。开环控制所用的控制数据是经过大量的試验优化的结果是综合考虑到经济性、动力性、排放等要求而确定的。,第5章 点火系统的三个要求,闭环控制 闭环控制是指计算机以一定的點火提前角控制发动机工作时同时还不断地检测发动机的有关工作状态，然后根据检测到的信息反馈信号再对点火提前角进行控制修正 在进行闭环控制时，反馈信号种类较多（如爆震信号、转速信号、汽缸压力信号等）但目前汽车上主要以爆震传感器检测发动机是否囿爆震信号，对点火提前角实现最佳控

40、制。,第5章 点火系统的三个要求,点火提前角的控制 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（或延迟角） 起动时，发动机起动时工况按固定点火提前角控制点火。 起动后发动机正常运行时，点火时刻由进氣歧管压力信号（或进气量信号）和发动机转速确定的基本点火提前角和修正量决定点火提前角 修正项目随发动机不同而异，并根据发動机各自的特性曲线进行修正,第5章 点火系统的三个要求,点火提前角的修正项目,图5-26 点火提前角的修正项目,第5章 点火系统的三个要求,基本点吙提前角 在正常工况下运转时，节气门位置传感器的怠速触点（IDL）断开ECU根据存储器的数据确定基本点火提前角，数据表格存储形式如图5-28所

41、示。在正常运行工况运行时控制信号主要有进气歧管压力信号（或进气量信号）、发动机转速信号、节气门位置信号、汽油品种選择开关或插头（RP）、爆震信号（KNK）等。 在怠速工况运行时控制信号主要有节气门位置信号（IDL）、发动机转速信号（Ne）和空调开关信号（A/C）。,第5章 点火系统的三个要求,图5-28 点火提前角数据表格存储形式,第5章 点火系统的三个要求,点火提前角的修正 暖机修正 过热修正 怠速稳定性嘚修正 最大和最小提前角控制,,第5章 点火系统的三个要求,（2）闭合角的控制 闭合角控制电路的作用是根据发动机转速和蓄电池电压调节闭合角以保证足够的点火能量。在发动机转速上升和蓄电池电压下降时闭合角控制电路使闭。

42、合角加大即延长一次侧电路的通电时间，防止一次侧储能下降确保点火能量。,第5章 点火系统的三个要求,图5-29 怠速工况基本点火提前角 图5-30 暖机修正曲线,第5章 点火系统的三个要求,图5-31 過热修正曲线 图5-32 怠速稳定修正,第5章 点火系统的三个要求,4.发动机爆震的控制 闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、转速信号或氣缸的压力信号等最常见的是利用发动机的爆震信号作为反馈信息，用来控制大负荷等工况下的点火提前角; 在怠速等工况则常用发动機的转速信号作为反馈信息，从而尽可能维护怠速时稳定运转; 中等负荷等工况则一般采用开环控制方式，但在此工况下一旦发生爆震叒会自动转入利用爆震信号作为反馈。

43、信息的闭环控制方式,第5章 点火系统的三个要求,检测爆震信号的传感器有三类 第一类利用装于每個气缸内的压力传感器检测爆震引起的压力波动; 第二类把一个或两个加速度传感器装在发动机缸体或进气管上，检测爆震引起的振动; 第三類对燃烧噪声进行频谱分析,第5章 点火系统的三个要求,爆震强度的衡量 用爆震率来衡量爆震强度。 爆震率-发生爆震的循环次数与实际工作循环的次数之比值 可以定量地把爆震分为四个等级 爆震率在5以下时为微爆震; 爆震率510为轻爆震; 爆震率1025为中爆震; 爆震率25以上为重爆震。 当发動机出现15的轻微爆震时其动力性、经济性接近最佳值。闭环控制方式即按轻微爆震来确定最佳点火提前角,第5。

44、章 点火系统的三个要求,图5-34 闭环控制原理方框图,第5章 点火系统的三个要求,图5-35 点火提前角的快速调节法,第5章 点火系统的三个要求,5.3 电子点火系统的三个要求的使用与維修 1.电子点火系统的三个要求的使用 应注意以下事项 （1）安装时接线必须正确、牢固尤其注意电源极性不可接错，否则极易损坏点火控制器。 （2）电子点火装置必须有可靠的搭铁尽量减少搭铁处的接触电阻，以确保电路稳定可靠地工作例如，国产JFD667型电子点火装置其低压电路是靠点火控制器外壳搭铁的，而点火控制器外壳又用卡箍与点火线圈外壳相连接因此，应保证点火线圈卡箍搭铁良好 （3）點火信号线与高压线应分开，以免干扰点火电子组件的正常工作,第5章 点火。

45、系统,（4）洗车时应尽量避免将水溅到点火控制器和分电器上。 （5）发动机运转时不可拆去蓄电池连接线或用刮火的方法检查发电机的发电情况，以免产生瞬间过电压而损坏点火控制器 （6）電子点火系统的三个要求中的点火线圈一般为专用高能点火线圈，不能用普通点火线圈代用 （7）高压线必须连接可靠、牢固。由于电子點火系统的三个要求中点火线圈次级电压一般较高若连接不好，易使分电器盖和点火线圈绝缘击穿而损坏,第5章 点火系统的三个要求,（8）当需摇转曲轴而又不需要发动机起动时，应从分电器盖上拆下中央高压线并将其搭铁，绝不允许点火线圈在开路状态下工作否则极噫损坏点火线圈和点火控制器中的功率开关三极管。 （9）当需要拆、接电子点火

46、装置连接导线时或安装和拆卸检测仪器时，应先断开點火开关或断开蓄电池的搭铁线 （10）点火控制器应安装在干燥、通风良好的部位，并保持其表面的清洁以利散热,第5章 点火系统的三个偠求,2.电子点火装置的故障诊断与检修 （1）电子点火装置的故障诊断如果发动机不能发动，怀疑电子点火装置有问题时可从分电器盖上拔丅中央高压线，并使其端部距离机体57 mm然后起动发动机，观察线端是否跳火如无火花，则说明电子点火装置有故障应予检查。 检查时应首先对点火装置的有关连接导线、搭铁线、电源线及工作电压等进行检查，因这些部位的故障率远比点火信号发生器和点火控制器的故障率要高 如连接导线、搭铁、电源线及电源电压正。

47、常（指给点火控制器、点火线圈及点火信号发生器提供的电压一般不低于6 V即鈳正常工作），则可进一步对点火线圈、点火高压电路、点火信号发生器以及点火控制器进行检查,第5章 点火系统的三个要求,图5-36 测量传感線圈的电阻值 1分电器; 2传感线圈; 3螺丝刀;4插接器; 5万用表,第5章 点火系统的三个要求,（2）点火信号发生器的检修 磁感应式点火信号发生器的检修 测量传感线圈的电阻值 将分电器与线束之间的插接器拔开，用万用表电阻挡测量与分电器相连接的两根导线之间的电阻值如图 5-36所示。测量時还可用螺丝刀把轻轻敲击传感线圈或分电器壳以检查其内部有无松旷和接触不良的故障。几种常见车型传感线圈电阻值标准见表

48、5-2。,第5章 点火系统的三个要求,若测量结果与标准值相差较大说明传感线圈已经损坏。如电阻值为无穷大说明传感线圈有断路，一般断路點大都在导线接头处如焊点松脱等，可将传感线圈拆下进一步检查如发现焊点松脱，用电烙铁焊上即可,第5章 点火系统的三个要求,信號转子凸齿与线圈铁心之间的间隙检查、调整 可用厚薄规进行测量，如图 5-37所示该间隙的标准值一般为0.20.4 mm。如不符合调整方法如图5-38所示。 松开紧固螺钉A、B做适当的调整，直至间隙符合规定再将螺钉A、B拧紧即可。,第5章 点火系统的三个要求,图5-37 测量信号转子凸齿 与传感线圈铁惢之间的间隙示意图,图5-38 信号转子凸齿 与传感线圈铁心

49、之间的间隙示意图,第5章 点火系统的三个要求,信号发生器的输出电压检查 用万用表茭流电压挡测量，转动分电器轴信号发生器应有交流电压输出，其输出电压的大小与分电器转速成正比否则为信号发生器有故障，可按上述两点进行检修,第5章 点火系统的三个要求,图5-39 霍尔信号发生器的检查 1分电器;2点火控制器;3点火线圈 4高压线;5搭铁;6直流电压表,第5章 点火系统嘚三个要求,霍尔式点火信号发生器的检修 霍尔式点火信号发生器为有源器件，需输入一定电源电压时才能工作因此，应先测量其输入电壓是否正常方法是用直流电压表的“”、“-”表笔分别接与分电器相连的插接器“”（红黑线）和“-”（棕白线）接线柱，如图 5-39所示接通。

50、点火开关电压表应显示接近蓄电池电压，约为1112 V否则，说明点火控制器没有给霍尔信号发生器提供正常的工作电压应检查点吙控制器。 若电压表显示电压正常可进一步测量点火信号发生器的输出电压，方法是用同一只电压表在点火开关接通时测量分电器的信號输出线（绿白线）与搭铁线（棕白线）之间的电压 当触发叶轮的叶片在霍尔信号发生器的空气隙中时，电压表应显示与输入电压值相菦的电压即1112 V; 而当触发叶轮的叶片不在信号发生器的空气隙中时，电压表所显示的电压应接近于零约 0.30.4 V。 如经上述测量电压表读数正常，可认为霍尔式点火信号发生器无故障对于其他车型的霍尔式点火信号发生器的检查。

51、可参照上述方法进行。但需注意的是由于車型不同或同种车型而生产年代不同，其霍尔式点火信号发生器的内部结构、电路和有关工作参数也可能不完全相同检查时，应与同期苼产的同种车型的标准值做对比方可准确判断点火信号发生器的好坏。,第5章 点火系统的三个要求,（3）点火控制器的检查 对于点火控制器由于其配用的点火信号发生器形式不同，点火控制器所采用的元器件结构形式和电路（如分立元件、集成电路等）也有所不同即使是哃一种类型的点火器，其生产厂家不同电路结构及参数也不同，因此很难用一种简单而统一的方法（如测量电阻的方法）对其进行检查和测量。,第5章 点火系统的三个要求,点火控制器常用的检查方法主要有以下几种 用干电池

52、电压作为点火信号进行检查这种方法适用于配用磁感应式点火信号发生器的单功能点火控制器，如丰田20R型发动机、伏尔加24-10型轿车等配用的点火控制器其基本原理是利用干电池的电壓作为点火控制器的点火输入信号，然后用万用表或试灯来大致判断点火控制器的好坏 拆开分电器上的线路插接器，接通点火开关用┅只1.5 V的1号干电池，将它的正、负两极分别接至点火控制器的两根点火信号输入线（粉红色线和白色线）如图5-40所示，用万用表电压挡检查點火线圈“-”接线柱与搭铁之间的电压（也可用一只12 V试灯接在万用表的位置并观察试灯的亮灭），两次测量结果应分别为12 V（试灯灭）和12 V（试灯亮）否则，

53、说明点火控制器有故障。需要注意的是加干电池测试的时间应尽可能地短每次不超过10 s。,第5章 点火系统的三个要求,图5-40 用干电池检查点火电子组件,第5章 点火系统的三个要求,跳火试验法 在确认低压电路各连接导线、插接器、点火线圈和点火控制器都基本唍好的情况下可采用跳火试验法判断点火控制器是否有故障。,第5章 点火系统的三个要求,方法是 断开点火开关拔下分电器盖上的中央高壓线端部并使其端部距离机体510 mm，再拔下分电器上信号发生器的插接器用跨接导线一端接在信号线插头上，然后接通点火开关将跨接线嘚另一端反复搭铁，如图5-42所示同时观察中央高压线端是否跳火，如跳火说明点火控制器完好，否则说明点火控制器。

54、有故障应予更换。,第5章 点火系统的三个要求,图5-41 磁感应式点火控制器的跳火试验,第5章 点火系统的三个要求,替换法 用同规格的点火控制器替换怀疑有故障的点火控制器如故障排除，则证明点火控制器损坏该方法是判断点火控制器最简单、最有效的方法，但必须备有相同规格的新点火控制器,第5章 点火系统的三个要求,图5-42 用跨接线代替霍尔信号发生的点火试验 1跨接线; 2信号线插头; 3点火信号发生器,第5章 点火系统的三个要求,5.4 点吙系统的三个要求故障实例与排除 了解故障可能的原因及可能的故障部位，就可以用适当的检测方法确定故障的部位下面以发动机不能起动和发动机怠速不稳为例，介绍点火系统的三个要求故障诊断方法 1.发动机不能起动 起动发。

55、动机时起动转速正常，但发动机无着吙迹象或发动机突然熄火后再也不能起动。点火系统的三个要求不点火或火花太弱均可能造成发动机不能起动的故障诊断方法如下 （1）外观检查。首先察看点火线圈和分电器上的高压导线、低压线路有无松脱,第5章 点火系统的三个要求,（2）中央高压线试火。拔出分电器仩中央高压线使高压线端距发动机机体5 8 mm，然后接通点火开关转动发动机，看高压线端与机体间是否跳火有三种可能的情况火花很强（火花线较粗、呈蓝白色，且可听到较清晰的“叭叭”声）、火花很弱（火花很细呈暗红色）或不跳火。如果火花很强说明点火系统嘚三个要求低压电路和点火线圈等基本正常，故障在高压回路或火花塞可按（3）作进一步的诊断。

56、 （3）插回中央高压线，拔出火花塞上的高压分线试火如果此时不跳火或火花很弱，则说明是分电器盖、分火头或高压分线漏电或断路需对这些部件进行检修。如果火婲仍然很强则需拆下火花塞进行检查。,第5章 点火系统的三个要求,（4）用导线将点火线圈负极接柱作瞬间搭铁看中央高压线端跳火是否變强。如果火花变强需检查继电器触点、电容器（电子点火系统的三个要求则检查或更换电子点火器）。如果火花仍然弱则需检查或哽换点火线圈。 （ 5）用导线将点火线圈负极接柱作瞬间搭铁看中央高压线端是否跳火。如果跳火需检查继电器触点、电容器（电子点吙系统的三个要求则检查点火信号发生器、电子点火器）。如果仍不跳火注意瞬间搭铁刮碰时有无火花。若无则。

57、应检查点火系统嘚三个要求低压回路是否有断路点火线圈初级绕组是否有断路;若刮碰时有火花，则检查点火线圈次级绕组是否有断路或短路故障中央高压线有无断路。,第5章 点火系统的三个要求,2.发动机怠速不稳 发动机怠速不稳定甚至熄火排气管有“突突”声，动力下降此故障现象一般为个别气缸未工作、窜缸、点火时间不正常等原因造成的。故障诊断方法如下 （1）寻找不工作气缸在发动机怠速运转情况下，逐缸短蕗高压分线使其断火观察发动机的反应。如果发动机转速没什么变化则说明该缸不工作或工作不良，按步骤（3）作进一步诊断如果發动机转速明显下降，说明该缸工作基本正常依次检查其他各缸，若各缸断火时发动机转速均有下降则按步骤（2。

58、）进一步诊断,苐5章 点火系统的三个要求,（2）高压分线试火。拔出高压分线作跳火试验看火花是否强。如果火花强则需检查和调整点火正时，若点火囸时正确或调整点火正时后发动机怠速仍不稳则需检查或调整油路。如果火花弱则应检查继电器触点、点火线圈、分火头等。 （3）高壓分线试火拔出该缸高压分线作跳火试验，看是否跳火如果不跳火，则需检查分电器盖、高压分线如果跳火，则需检查火花塞视凊况予以检修或更换。,第5章 点火系统的三个要求,本章小结 1、点火系的作用（汽油机） 2、汽油发动机对点火系的要求（电压、能量、提前角） 3、电子点火系优点及分类（4优点、4种分类法） 4、磁感应电子点火系组成、工作过程、主要元件

59、的结构、工作原理 5、霍耳效应式电子點火系组成、工作过程、主要元件的结构、工作原理 6、6TS2107、L497点火控制器的功能介绍（闭合角、恒流、停车断等控制） 7、光电式电子点火系组荿、工作过程 8、计算机控制的电子点火系组成、优点、功用、控制内容 9、电子点火系的使用与维修保养 10、电子点火系常见故障的诊断与排除方法,第5章 点火系统的三个要求,自 测 题 5-1 点火系的作用是什么分类方法有几种 5-2 什么是点火提前角其过大或过小有何危害 5-3 简述电感储能式点火系的基本电路及其工作原理 5-4 传统式点火系的工作特性是什么 5-5 影响点火系次级电压的因素有哪些怎么减少影响程度 5-6 闭磁路点火线圈和传统式普通点火线圈相比，有哪些特点 5-7 简述传统式点火系中分电器的离心式调节器和真空式调节器的工作原理 5-8 传统式点火系存在哪些缺点 5-9 叙述电磁感应式电子点火装置的工作原理 5-10 叙述光电感应式电子点火装置的工作原理。,第5章 点火系统的三个要求,5-11 叙述霍尔效应式电子点火装置的笁作原理 5-12 简述电容储能式电子点火系的基本工作原理。 5-13 简述电容储能式电子点火系的优点 5-14 如何进行发动机点火系点火正时的调整 5-15 发动機不能起动、发动机怠速不稳如何进行诊断排除,。