电控系统在汽车发动机中的应用

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1、电控系统在汽车发动机中的应用电子点火系统号输送到点火控制器，从而保证火花塞在恰当的时刻点火。所以点火信号发生器 实际就是一种感知发动机工作状况，发出点火信号的传感器。它的类型很多，目 前应用较多的主要有磁脉冲式、霍尔效应式和光电效应式。（如下左图）1.磁脉冲 式点火信号发生器磁脉冲式点火信号发生器是依靠电磁感应原理制成的。它一般安装在分电 器的内部，由信号转子和感应器两部分组成。信号转子由分电器轴驱动，其转速 与分电器轴相同；感应器固定在分电器底板上，由永久磁铁、铁心和绕在铁心上 的传感线圈组成。信号转子的外缘有凸齿，凸齿数与发动机的气缸数相等。永久 磁铁的磁力线从永久磁铁的N极出发，经空气隙

2、穿过转子的凸齿，再经空气隙、 传感线圈的铁心回到永久磁铁的S极，形成闭合磁路。当发动机不工作时，信号 转子不动，通过传感线圈的磁通量不变，不会产生感应电动势，传感线圈两引线 输出的电压信号为零。（如上右图）转子旋转，穿过铁心中的磁通逐渐变化。转子的凸齿每在铁心旁边转过一 次，线圈中就产生一个一正一负的脉冲信号。如此，发动机工作时转子不断地旋 转，转子的凸齿交替地在线圈铁心的旁边扫过，使线圈铁心中的磁通不断地发生 变化，在传感器的线圈中感应出大小和方向不断变化的感应电动势。传感器则不 断地将这种脉冲型电压信号输入点火控制器，作为发动机工作时的点火信号。转 速升高时，传感线圈中磁通量的变化速率增大

3、，因而感应电动势成正比例增加。 可见，磁脉冲式点火信号发生器输出的交变信号受发动机转速的影响很大。转速 越高，信号越强，对点火控制器电路的触发越可靠，但可能造成电路中有关元件 的损坏。为此，电路中需增设稳压管等元件来限压。但是，转速过低时，磁脉冲 式点火信号发生器输出的交变信号过弱，造成对点火控制器电路的触发不可靠， 容易引起发动机起动困难、怠速转速不能调低等问题。所以设计上应保证发动机 依最低转速运转时，点火信号发生器输出的信号足够强。一般情况下，转速变化 时，磁脉冲式点火信号发生器输出的信号电压的变化范围可达0.5 100V。这一 信号除用于点火控制外，还可用作转速等其他传感信号。磁脉冲式

4、点火信号发生 器结构简单，成本较低，因而应用最为广泛。2.霍尔效应式点火信号发生器（霍尔传感器）霍尔效应式点火信号发生器安装在分电器内。由霍尔触发器、永久磁铁和 由分电器轴驱动的带缺口的转子组成。霍尔触发器（也称霍尔元件）是一个带集 成电路的半导体基片。当直流电压作用于触发器的两端时，便有电流I在其中通 过，如果在垂直于电流的方向还有外加磁场的作用，则在垂直于电流和磁场的方 向上产生电压UH，该电压称为霍尔电压，这种现象称为霍尔效应。霍尔效应式点火信号发生器是利用霍尔元件的霍尔效应工作的，即利用只有 在直流电压和磁场同时作用于霍尔触发器时，才能在触发器中产生电压信号的现 象制成传感器，在发动机

5、工作时产生点火信号。霍尔发生器的工作原理，当转 子叶片进入永久磁铁与霍尔触发器之间时，永久磁铁的磁力线被转子叶片旁路， 不能作用到霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度近似为零，霍尔元件不产 生电压；随着信号转子的转动，当转子的缺口部分进入永久磁铁与霍尔触发器之 间时，磁力线穿过缺口作用于霍尔触发器上，通过霍尔元件的磁感应强度增高， 在外加电压和磁场的共同作用下，霍尔元件的输出端便有霍尔电压输出。发动机 工作时，转子不断旋转，转子的缺口交替地在永久磁铁与霍尔触发器之间穿过， 使霍尔触发器中产生变化的电压信号，并经内部的集成电路整形为规则的方波信 号，输入点火控制电路，控制点火系统工作。霍尔效应

6、式点火信号发生器比磁脉冲式点火信号发生器的性能稳定，耐久 性好、寿命长，点火精度高，且不受温度、灰尘、油污等影响，特别是输出的电 压信号不受发动机转速的影响，使发动机低速点火性能良好，容易起动，因而其 应用日益广泛。3.光电效应式点火信号发生器光电效应式点火信号发生器是利用光电效应原理，以红外线或可见光光束 进行触发的，主要由遮光盘（信号转子）、遮光盘轴、光源、光接收器（光敏元件） 等组成。光源可用白炽灯，也可用发光二极管。由于发光二极管比白炽灯耐振动、 耐高温，能在150 C的环境温度下持续工作，而且工作寿命很长，所以现在绝大 多数采用发光二极管作光源。发光二极管发出的红外线光束一般还要用一

7、只近似 半球形的透镜聚焦，以便缩小光束宽度，增大光束强度，有利于光接收器接收、 提高点火信号发生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二极管，也可以是光敏 三极管。光接收器与光源相对，并相隔一定的距离，以便使光源发出的红外线光 束聚焦后照下一页射到光接收器上。遮光盘一般用金属或塑料制成，安装在分电器轴上，位于分火头下面。遮光盘的外缘介于光源与光接收 器之间，遮光盘的外缘上开有缺口，缺口数等于发动机气缸数。缺口处允许红外 线光束通过，其余实体部分则能挡住光束。当遮光盘随分电器轴转动时，光源发 出的射向光接收器的光束被遮光盘交替挡住，因而光接收器（光敏二极管或光敏 三极管）交替导通与截止，形成电脉冲信

8、号。该电信号引入点火控制器即可控制 初级电流的通断，从而控制点火系统的工作。遮光盘每转一圈，光接收器输出的 电信号的个数等于发动机气缸数，正好供每缸各点火一次。（如上右图）点火控制器：点火控制器取代了传统点火系统中断电器的触点，将点火信 号发生器输出的点火信号整形、放大，转变为点火控制信号，控制点火线圈初级 绕组中电流的通、断，以便在次级线圈的绕组中产生高压电，供火花塞点火。点 火控制器的基本电路包括整形电路、开关信号放大电路、功率输出电路等。分电器：电子点火系统的分电器与传统点火系统的分电器不同，主要区别 在于电子点火系统取消了断电器（触点和凸轮）和电容器，增加了点火信号发生器 （信号转子和

9、传感部分）。有些点火控制器能够随着发动机转速变化自动调节点火 提前角，所以这些分电器去掉了离心提前调节机构，只保留真空提前调节机构， 配电器的结构则无变化。电子点火系统中所用的霍尔分电器的结构。点火线圈：电子点火系统所采用的点火线圈是用点火控制器控制其初级电 路通断的，所以其初级电流可以增大，点火线圈的电感和电阻一般较小。因此， 一般情况下，不能和传统点火系统点火线圈互换。电子点火系统多采用闭磁路点 火线圈。火花塞：由于普通电子点火系统的点火能量提高，火花塞电极间隙比传统 点火系统的火花塞电极间隙增大，一般为0.81.0mm ；为了适应稀薄混合气燃 烧，有的甚至达到1.01.2mm，并且各种车

10、型差异也较大，在检查、调整、维 修时，应严格根据原车说明书进行。高压线：为了减轻无线电干扰，电子点火系 统采用的高压线为有一定电阻的高压阻尼线，阻值一般在几千欧至几十千欧不 等；火花塞插头和分火头也都有一定的电阻，一般为几千欧公司地址（Add）:深 圳市福田区福华路京海花园无触点电子点火系1. 霍尔式。结构：此系统由电源、点火开关、电子点火模块、高能点火线圈、霍尔式分 电器总成、火花塞等部件组成。组成部件（霍尔信号发生器）。包括：霍尔点火信号传感器，真空离心点火提前装置，配电器。系统工作原理“接通点火开关ON档或ST档，发动机曲轴带分电器轴转动时， 信号传感器转子叶片交替穿过霍尔元件气隙，当转

11、子叶片进入气隙时，霍尔信号 传感器输出11.1V11.4V的高电位，高电位信号通过电子点火模块中的集成电路 导通饱和，接通点火线圈初级电流，点火线圈铁芯储存磁场能；当转子叶片离开 霍尔元件间隙时，霍尔信号传感器输出0.3V0.4V的低电位，低电位信号通过电 子点火模块使大功率三极管截止初级电流。骤然消失使次级感应出大于20000V 高压电，配电器将高压电按点火顺序准时地送给各工作缸火花塞跳头。霍尔效应原理。当电流I通过放在磁场中的半导体基片且电流方向与磁场方向相垂直时，垂直与 电流与磁通的半导体基片的横向侧面上即产生一个与电流和磁通密度成正比的 电压。2. 磁冲传感器。结构：永久磁铁、转子和线

12、圈组成。系统工作原理：当转子旋转时，由于转子轮齿与托架间隙不断发生变化，通 过线圈的磁通量也不断变化，即转子的轮齿接近托架时间隙变的越来越小磁通量 响应增加，转子的轮齿转离托架时，间隙变的越来越大，磁通量相应减小，如此 在电磁线圈内感应出感应电动势，即输出信号。系统应用：广泛应用与汽车无触电点火系统及电控系统。3. 光电式传感器结构：发光二极管，光敏二极管，光栅盘，控制电路。原理：利用光敏二极管和光电效应原理，通过其导通与截止来控制电子电路 产生电压脉冲信号，当有光线照射到光敏二极管上时，光敏二极管导通，没有光 线照射时二极管截止。应用于曲轴位置传感器。晶体管点火装置的检修 汽车晶体管点火装置

13、可靠性较好，一般不需经常维修。如果发动机不能发动，怀 疑是晶体管点火装置有问题，可从分电器盖上拔出中央高压线，使其距离气缸体 57mm，然后观察跳火情况。若不跳火，说明晶体管点火装置有故障，此时应对 传感器及点火控制开关放大器及点火线圈进行检查。1.信号发生器检测与调整。 检查调整信号转子凸齿与铁芯的间隙。信号转子凸齿与传感器铁芯之间的空气间隙一般为0.20.4mm。 检测信号发生器线圈。拆下线束插接器，用万用表电阻档对信号发生器线圈进行测量，阻值应符合标准 值。若阻值为无穷大，表明线圈内部断路，若阻值比标准值小得多，说明信号发 生器线圈有匝间短路。为检查信号发生器热稳定性，可用照明灯对其进行

14、加热到适当温度后再用欧姆表 测量传感器线圈的电阻，然后再与线圈的标准电阻值比较，即能看出其热稳定性 的好坏。2.晶体管控制器检测。 一般检查。一般检查包括对电子点火器进行外观检查，用欧姆表测量其输入端电阻，以及用 电流表测量短路中的电流等。1）外观检查将晶体管控制器从分电器（或点火线圈）上拆下后，松开连接线或插接 器，仔细检查各引出端导线，看是否良好。2）测量晶体管点火控制器输入电阻控制器输入端是接到传感器的两个端钮，其输 入电阻因点火器电路不同有所差异。JKF型点火器其输入等效电阻为3K Q。3）测量点火装置初级电流在初级回路串进行电流表，电流表应在0与68A间摆 动。 用干电池检查。1）用

15、干电池检查。2）搭铁跳火法。3）点火线圈检查。用万用表检查点火线圈初级、次级电阻霍尔式晶体管点火装置的检修a）霍尔信号发生器检查。1.测量霍尔电压法拆下控制器连接线盒上的橡皮套，将高阻抗电压表联于控制器 6.3号线柱，接通点火开关，转动分电器转子，当叶片离开气隙中时，电压表读 数应小于0.4V。当叶片进入气隙时电压表读数应为9V。否则，说明传感器已失 效。2.模拟信号法在点火线圈（“一”）接线柱与搭铁间连一试灯。从分电器拔下插 接器，接通点火开关，把插接器中心端（绿色线）作短促搭铁，同时取点火线圈中 心线距缸体35mm进行跳火。若试灯暗亮变化，中心线跳火强烈，说明传感器已 失效；若试灯亮度不变

16、，说明控制器或控制器信号线断路。b）控制器检查。1.测信号线电压判断用万用表电压档测控制器2.4线柱电压应为12V，测3.5线 柱电压也应为12V，否则说明控制器已坏。测分电器信号线插接器两边缘线头（红 黑为正，棕白为负）也应为12V，否则说明有断线。2.测点火线圈初级电压判断将万用表正极联向点火线圈15（+）线柱，负极联向 1（ 一）接线柱，拔出分电器信号插接器，接通点火开关，电压表读数应为6V，并 在2s左右的时间内降到零。否则说明控制器已失效。6TS2017型点火控制器的检查 a）拔下分电器上的传感器插头。b）拆下点火线圈“一”端子上的绿色导线，并将导线端子接12V/21W灯泡的1 个电极，灯泡的另一电极用导线接点火线圈的“ +”端子。c）在分电器传感器插头上分别接一导线，导线颜色最好与端子所接导