汽车发动机电控系统检修 教学课件 安宗权 田有为 19750项目三汽油发动机电控点火系统的检修.ppt

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1、项目三汽油发动机电控点火系统的检修一、项目要求二、相关知识三、项目实施四、拓展知识一、项目要求二、相关知识（一）汽油发动机电控点火系统概述1．汽油机对电控点火系统的要求为保证汽油发动机能够准确而可靠的点火，电控点火系统应能满足以下几点要求。（1）点火系统应能产生足以击穿火花塞电极间隙的电压（2）电火花应具有足够的能量（3）点火时刻应与发动机的工况相适应2．汽油机电控点火系统的分类（1）按执行器的结构和原理分类①分电器式的电控点火系统。②无分电器式电控点火系统。（2）按点火方式分类①独立点火方式（或直接点火方式）。②分组同时点火方式。（3）按高压配电方式不

2、同分类①机械高压配电。②电子高压配电。（4）按是否有反馈控制分类①开环控制方式。②闭环控制方式。3．汽油机电控点火系统的组成与工作原理（1）基本组成电控点火系统一般由4部分组成：电源和点火开关；监测发动机运行状况的传感器；处理信号并发出工作指令的ECU；执行ECU指令的执行器。电控点火系统各组成部分的布置如图3-15所示。图3-15电控点火系统的基本组成图（2）工作原理发动机工作时，ECU不断采集发动机的转速、负荷、冷却水温度、进气温度等信号，并根据存储器中存放的与点火提前角和初级电路导通时间有关的程度和数据，确定出该工况下的最佳点火提前角和点火线圈一次

3、绕组通电时间，并根据冷却水温和进气水温加以修正。再以曲轴位置传感器的点火基准信号为依据，向点火器发出控制信号。点火器则根据ECU的控制指令，控制点火线圈一次绕组回路的接通和切断。当点火线圈一次绕组回路被接通时，点火线圈将点火能量以磁场能的形式储存起来。当一次绕组回路被切断时，在点火线圈二次绕组中就会产生很高的互感电动势（15～20 kV），经分电器或直接送至工作汽缸的火花塞。点火能量经火花塞电极瞬间释放，产生的电火花点燃汽缸内的混合气，使发动机完成作功过程。此外，在具有爆震控制功能的电控点火系统中，ECU还根据爆震传感器的信号来判断发动机有无爆震及爆震的

4、强度，并对点火提前角进行闭环控制。①主要传感器信号。电控点火系统工作时，所需的主要传感器信号是曲轴位置传感器信号（Ne信号）和凸轮轴位置传感器信号（G信号）。Ne信号指发动机曲轴转角信号，它是根据曲轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中，Ne信号主要用来计量点火提前角和通电时间。ECU计算点火提前角或通电时间时，其控制精度要求必须精确到1°曲轴转角，而目前车用汽油发动机的最高转速高达6 000 r/min以上，发动机正常工作时，1°曲轴转角所用的时间相当短，用传感器产生1°曲轴转角信号有一定的困难。以安装在分电器内的电磁感

5、应式曲轴位置传感器为例，其转子一般为24个齿，曲轴每转720°只能向ECU输送24个Ne信号，其信号周期为30°曲轴转角，显然以此信号来直接控制点火提前角和通电时间是不能满足要求的。为此，在发动机电控系统中，通常利用具有高速运算功能的微型计算机系统，将曲轴位置传感器产生的Ne信号分频转换成1°信号。G信号是指活塞运行到压缩上止点位置的判别信号，它是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在电控点火系统中，G信号主要用来确定计量点火提前角的基准。G信号一般为周期等于作功间隔角的脉冲信号，而且G信号发生时，并不是各汽缸活塞运行到压缩上止

6、点的时刻，而是在压缩上止点前某一固定的曲轴转角，一般为上止点前70°。部分发动机的凸轮轴位置传感器，曲轴每转两圈产生两个信号，两个信号分别对应第一缸的压缩上止点和排气上止点，两个信号分别称为G1信号和G2信号。发动机工作时，ECU如果收不到G信号，因无法确定计量点火提前角的基准，则无法对点火提前角进行控制。为防止造成燃油浪费或其他事故，失效保护系统将自动停止电控燃油喷射系统工作，发动机无法启动。曲轴每转两圈凸轮轴位置传感器产生两个信号的发动机，只要有一个G信号（G1信号或G2信号）正常，其电控点火系统就能正常工作，所以此种发动机工作可靠性较高。②点火提前

7、角控制原理。点火提前角控制是电控点火系统最主要的控制功能，在此以日本日产公司ECCS系统为例，说明其控制原理。假设发动机在某工况下，ECU计算出的最佳点火提前角为上止点前40°，点火提前角控制原理如图3-16所示。图3-16点火提前角的控制原理图根据凸轮轴位置传感器转换得到G信号为间隔120°曲轴转角（六缸发动机）的脉冲信号，G信号设定在各汽缸活塞压缩上止点前70°，ECU设定的基准信号比G信号滞后4°，所以实际控制点火提前角的基准为上止点前66°。ECU从接收到间隔120°的G信号开始，即确认某汽缸活塞位于压缩上止点前70°，由于点火基准信号滞后G信号

8、4°，所以ECU从压缩上止点前66°开始，计数26（66 − 40 = 26）个