汽车电控系统结构与维修（第2版） 3 汽车微机控制点火系统

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1、第三章汽车微机控制点火系统第一节微机控制点火系统的结构组成第二节微机控制点火系统的控制过程第三节微机控制点火系统高压电的分配方式第四节发动机爆震的控制过程第五节微机控制点火系统的使用与检修第一节微机控制点火系统的结构组成一、传感器与开关信号传感器用来检测与点火有关的发动机工作和状况信息，并将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。空气流量传感器是确定进气量大小的传感器。进气温度传感器信号反映发动机吸入空气的温度。在微机控制电子点火系统中，ECU利用该信号对基本点火提前角进行修正。冷却水温传感器信号反映发动机工作温度的高低。节

2、气门位置传感器将节气门开启角度转换为电信号输入ECU，ECU利用该信号和车速传感器信号来综合判断发动机所处的工况(怠速、中等负荷、大负荷、减速)，并对点火提前角进行修正。各种开关信号用于修正点火提前角。下一页(一)爆震传感器的功用将发动机爆震信号转换为电信号输入发动机ECU，以便ECU通过修正点火提前角来消除爆震。因此，爆震传感器是点火提前角闭环控制系统必不可少的传感器。(二)发动机爆震的检测方法发动机爆震的检测方法有三种：一是检测发动机缸体的振动频率；二是检测发动机燃烧室压力的变化；三是检测混合气燃烧的噪声。(三)爆震传感器的分类爆

3、震传感器按检测方式不同，可分为共振型与非共振型两种；按结构不同，可分为磁致伸缩式和压电式两种。通用和日产汽车采用了磁致伸缩式爆震传感器。下一页上一页第一节微机控制点火系统的结构组成(四)压电式爆震传感器1压电式爆震传感器的结构特点压电元件是爆震传感器的主要部件，由压电材料制成，制作成垫圈形状，在其两个侧面上安放有金属垫圈作为电极，并用导线引到接线插座上。惯性配重与压电元件以及压电元件与传感器套筒之间安放有绝缘垫圈，套筒中心制作有螺孔，传感器用螺栓安装固定在发动机缸体上，调整螺栓的拧紧力矩便可调整传感器输出的信号电压(注意：传感器的输出特性

4、出厂时已经调好，使用中拧紧力矩不得随意调整)下一页上一页第一节微机控制点火系统的结构组成2压电式爆震传感器的工作原理当发动机缸体产生振动时，传感器套筒底座及惯性配重随之产生振动，套筒底座和配重的振动作用在压电元件上，由压电效应可知，压电元件的信号输出端就会输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号，如图3-3所示。试验证明：发动机爆震产生的压力冲击波频率在6～9kHz之间时振动强度较大，所以信号电压较高。发动机转速越高，信号电压幅值越大。(五)磁致伸缩式爆震传感器1磁致伸缩式爆震传感器的结构特点磁致伸缩式爆震传感器为共振型爆震传感器，结

5、构如图3-5所示.下一页上一页第一节微机控制点火系统的结构组成图3-3转速不同时压电式非共振型爆震传感器的输出波形返回图3-5磁致伸缩式爆震传感器的结构返回2磁致伸缩式爆震传感器的工作原理当发动机缸体产生振动时，传感器的伸缩杆就会随之振动，感应线圈中的磁通量就会发生变化。由电磁感应原理可知，线圈中就会感应产生交变电动势，即传感器就有信号电压输出，输出电压高低取决于发动机的振动强度和振动频率。(六)压力检测式爆震传感器直接检测燃烧压力来检测发动机爆震是测量精度最高的测量方法，但传感器安装困难且耐久性较差。汽车实用的是一种间接检测燃烧压力

6、的方法，检测燃烧压力的传感器安装在火花塞垫圈下面，如图3-7所示。下一页上一页第一节微机控制点火系统的结构组成图3-7垫圈式爆震传感器安装位置返回二、电控单元ECU现代汽车发动机大多数都采用集中控制系统，微机控制点火系统是其子系统。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的只读存储器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。三、点火控制器点火控制器又称为点火电子组件或点火器，是微机控制点火系统的功率输出级，它接收ECU输出的点火控制信号并进行

7、功率放大，以便驱动点火线圈工作。点火控制器的电路、功能与结构依车型而异.返回上一页第一节微机控制点火系统的结构组成第二节微机控制点火系统的控制过程一、微机控制点火原理微机控制点火系统的控制原理如图3-8所示。二、微机控制点火系统点火提前角的确定汽油发动机的可燃混合气在气缸内燃烧不是瞬时完成的，需要先经诱导期，然后才能进入猛烈的明显燃烧期。因此，要使发动机发出最大的功率，混合气不应在压缩冲程上止点处点火而应适当地提早一些。通常把发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前角称为最佳点火提前角。点火提前角大小直接影响发动机的输出功率、油耗、排放等等。发

8、动机工况不同，需要的最佳点火提前角也不相同。下一页图3-8微机控制点火系统控制原理返回三、微机控制点火系统的控制过程微机控制点火过程可分为点火提前角控制和点火导通