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1、第第8 8章章 点火系统点火系统学习目标学习目标 了解点火系统的基本组成了解点火系统的基本组成 能识别点火系统的元器件能识别点火系统的元器件 理解电控点火系统的工作原理理解电控点火系统的工作原理 掌握点火系统各元件的检查方法掌握点火系统各元件的检查方法 理解点火系统控制的原理、方法和电路理解点火系统控制的原理、方法和电路2021/7/11第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.18.1.1点火系统的作用和要求点火系统的作用和要求1 1、点火系统的作用、点火系统的作用 点火系的功用是将蓄电池或发电机的低压电（一般点火系的功用是将蓄电池或发电机的低压电（一般121214V14V
2、）变成高压电）变成高压电（一般（一般121230kV30kV），同时按发动机各气缸的工作顺序，及时地在气缸压缩行），同时按发动机各气缸的工作顺序，及时地在气缸压缩行程终了时用电火花点燃可燃混合气，满足可然混合气充分地燃烧及发动机工程终了时用电火花点燃可燃混合气，满足可然混合气充分地燃烧及发动机工作稳定的性能要求，使汽油发动机顺利地实现从热能到机械能的转变。作稳定的性能要求，使汽油发动机顺利地实现从热能到机械能的转变。2 2、对点火系统的要求、对点火系统的要求（1 1）点火系应具有足够高的击穿火花塞电极间隙的电压）点火系应具有足够高的击穿火花塞电极间隙的电压（2 2）电火花应具有足够的点火能量）
3、电火花应具有足够的点火能量（3 3）点火时刻与发动机工况相适应）点火时刻与发动机工况相适应2021/7/121 1、点火系统的分类、点火系统的分类（1 1）按点火系电源分类）按点火系电源分类1 1）磁电机点火系。）磁电机点火系。2 2）蓄电池点火系。）蓄电池点火系。（2 2）按点火系储存点火能量的方式分类）按点火系储存点火能量的方式分类1 1）电感蓄能式点火系。）电感蓄能式点火系。2 2）电容储能式点火系。）电容储能式点火系。（3 3）按点火信号产生的方式分类）按点火信号产生的方式分类1 1）磁感应式。由分电器轴驱动的导磁转子转动，改变磁路磁阻，使感应线圈的磁通量发）磁感应式。由分电器轴驱动的
4、导磁转子转动，改变磁路磁阻，使感应线圈的磁通量发生变化而产生点火电压信号。生变化而产生点火电压信号。2 2）光电式。由分电器轴驱动的遮光转子转动，通过阻挡和穿过发光二极管光线的变化，）光电式。由分电器轴驱动的遮光转子转动，通过阻挡和穿过发光二极管光线的变化，使光敏三极管产生点火信号。使光敏三极管产生点火信号。3 3）霍尔效应式。由分电器轴驱动的导磁转子转动，通过霍尔元件所通过的磁通量的变化）霍尔效应式。由分电器轴驱动的导磁转子转动，通过霍尔元件所通过的磁通量的变化而产生点火信号。而产生点火信号。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1.2点火系统的分类和组成点火系统
5、的分类和组成2021/7/132 2、点火系统的组成、点火系统的组成1 1）传统点火系统）传统点火系统 传统点火系统主要由电源、点火开关、附加电阻、点火线圈、分电器（包括断电器、传统点火系统主要由电源、点火开关、附加电阻、点火线圈、分电器（包括断电器、配电器、点火提前机构）、容电器、火花塞等组成，如图配电器、点火提前机构）、容电器、火花塞等组成，如图8-18-1所示。所示。 传统点火系统的电路可分为低压电路和高压电路。低压电路的作用是控制点火线圈初传统点火系统的电路可分为低压电路和高压电路。低压电路的作用是控制点火线圈初级电路的通断，使点火线圈内磁场产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。低压
6、电路级电路的通断，使点火线圈内磁场产生突变而使点火线圈次级绕组产生高压电。低压电路主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组、主要包括：蓄电池、电流表（有些车辆没有）、点火开关、附加电阻、点火线圈初级绕组、断电器、容电器等。高压电路的作用是在点火线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿断电器、容电器等。高压电路的作用是在点火线圈初级电路被切断时感生出高压电，击穿火花塞间隙，点燃可燃混合气。次级电路主要包括：点火线圈次级绕组、中心高压线、配火花塞间隙，点燃可燃混合气。次级电路主要包括：点火线圈次级绕组、中心高压线、配电器、分缸高压线、火花塞等。电器、分缸高压线、
7、火花塞等。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1.2点火系统的分类和组成点火系统的分类和组成2021/7/14 发动机工作时，由发动机凸轮轴以发动机工作时，由发动机凸轮轴以1 11 1的传动关系驱动分电器轴。分电器的传动关系驱动分电器轴。分电器上的凸轮使断电器触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，接通点火线圈初级上的凸轮使断电器触点交替地闭合和打开。当触点闭合时，接通点火线圈初级绕组的电路；当触点打开时，切断点火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次绕组的电路；当触点打开时，切断点火线圈初级绕组的电路，使点火线圈的次级绕组中产生高压电；经火花塞的电极产生电火花，点燃混合
8、气。级绕组中产生高压电；经火花塞的电极产生电火花，点燃混合气。 传统点火系统虽然在汽车上应用的历史悠久，但由于采用机械式断电触点，传统点火系统虽然在汽车上应用的历史悠久，但由于采用机械式断电触点，其次级电压受发动机气缸数、转速、断电器触点间隙、火花塞积炭等因素的影其次级电压受发动机气缸数、转速、断电器触点间隙、火花塞积炭等因素的影响，容易出现故障，所以目前正处于淘汰的阶段，取而代之的是各种类型的电响，容易出现故障，所以目前正处于淘汰的阶段，取而代之的是各种类型的电子点火系统和微机控制点火系系统。子点火系统和微机控制点火系系统。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1
9、.2点火系统的分类和组成点火系统的分类和组成2021/7/152 2）电子点火系统）电子点火系统 汽车上采用的电子点火系统种类很多，电路各不相同。目前广泛使用的是电感储能式汽车上采用的电子点火系统种类很多，电路各不相同。目前广泛使用的是电感储能式无触点电子点火系统。它与传统点火系统的主要区别是将传统点火系的触点改成了可以起无触点电子点火系统。它与传统点火系统的主要区别是将传统点火系的触点改成了可以起到相同开关作用的三极管。利用触发信号使三极管接通或切断，产生初级电流的变化而产到相同开关作用的三极管。利用触发信号使三极管接通或切断，产生初级电流的变化而产生点火的高压。生点火的高压。 电子点火系统
10、主要由电源、点火开关、点火线圈、点火控制器、分电器（包括配电器、电子点火系统主要由电源、点火开关、点火线圈、点火控制器、分电器（包括配电器、点火提前机构）、火花塞等组成，如图点火提前机构）、火花塞等组成，如图8-38-3所示。所示。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1.2点火系统的分类和组成点火系统的分类和组成2021/7/16 电子点火系统电路中，信号发生器取代了传统点火系中的凸轮，三极管取代了断电器触点。三极电子点火系统电路中，信号发生器取代了传统点火系中的凸轮，三极管取代了断电器触点。三极管的导通相当于断电触点的闭合，截止相当于断电触点的断开。当发动机工作
11、时，信号发生器不断的管的导通相当于断电触点的闭合，截止相当于断电触点的断开。当发动机工作时，信号发生器不断的发出正负（或高低）的点火电压信号，正（或高）电压信号使三极管导通，负（或低）电压信号使三发出正负（或高低）的点火电压信号，正（或高）电压信号使三极管导通，负（或低）电压信号使三极管截止。三极管导通时，接通初级电路，产生初级电流；三极管截止时，切断初级电路，使次级产极管截止。三极管导通时，接通初级电路，产生初级电流；三极管截止时，切断初级电路，使次级产生高压。生高压。 由于信号发生器所发出的信号电压往往较低，波形也不规则，一般不能直接控制三极管的导通与由于信号发生器所发出的信号电压往往较低
12、，波形也不规则，一般不能直接控制三极管的导通与截止，因此在实际的点火电路中往往还有信号放大电路、信号整形电路及直流放大器，将信号发生器截止，因此在实际的点火电路中往往还有信号放大电路、信号整形电路及直流放大器，将信号发生器发出的点火信号放大，整理成标准方波，通过直流放大器将信号进一步放大，再用来控制三极管的导发出的点火信号放大，整理成标准方波，通过直流放大器将信号进一步放大，再用来控制三极管的导通与截止。通常将信号的放大电路、整形电路、直流放大器及大功率三极管等单独做成一个整体，称通与截止。通常将信号的放大电路、整形电路、直流放大器及大功率三极管等单独做成一个整体，称为点火控制器（点火模块、点
13、火器）。在点火系统工作时，点火信号发生器产生出点火电压信号，将为点火控制器（点火模块、点火器）。在点火系统工作时，点火信号发生器产生出点火电压信号，将信号送入点火控制器，在点火控制器中，点火的电压信号经过信号放大、整形、直流放大，控制大功信号送入点火控制器，在点火控制器中，点火的电压信号经过信号放大、整形、直流放大，控制大功率三极管的导通与截止。接通与切断初级电路，完成点火功能。率三极管的导通与截止。接通与切断初级电路，完成点火功能。 由于三极管处于开关特性下工作时，具有通过电流大、翻转速度快、翻转过程无机械中断、不会由于三极管处于开关特性下工作时，具有通过电流大、翻转速度快、翻转过程无机械中
14、断、不会产生电火花等特点，使得电子点火系统具有点火能量高、高低速点火性能稳定、次级电压上升快、对产生电火花等特点，使得电子点火系统具有点火能量高、高低速点火性能稳定、次级电压上升快、对火花塞积炭不敏感、故障少、寿命长、对无线电干扰少等优点。同时电子点火系统还可以在点火模块火花塞积炭不敏感、故障少、寿命长、对无线电干扰少等优点。同时电子点火系统还可以在点火模块中添加有关电路，实现闭合角控制、点火的恒流控制等多种控制功能，对改善发动机性能起到了很大中添加有关电路，实现闭合角控制、点火的恒流控制等多种控制功能，对改善发动机性能起到了很大作用。作用。 但是，这种点火系统没有对发动机性能影响最大的点火参
15、数但是，这种点火系统没有对发动机性能影响最大的点火参数点火提前角进行精确的控制，使点火提前角进行精确的控制，使其控制的点火提前角与最佳点火提前角有较大误差。其控制的点火提前角与最佳点火提前角有较大误差。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1.2点火系统的分类和组成点火系统的分类和组成2021/7/173 3）微机控制点火系统）微机控制点火系统 微机控制的点火系统即电控点火系统，废除了真空和离心式点火提前装置。微机控制的点火系统即电控点火系统，废除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由微机控制，从而使发动机在各种工况下都具有最佳的点火提前角，点火提前角由微机控制，
16、从而使发动机在各种工况下都具有最佳的点火提前角，提高了发动机的动力性和经济性，且保证排放污染最小。提高了发动机的动力性和经济性，且保证排放污染最小。第第8 8章章 点火系统点火系统8.18.1概述概述8.1.28.1.2点火系统的分类和组成点火系统的分类和组成2021/7/18第第8 8章章 点火系统点火系统8.28.2计算机控制点火系统的构造与维修计算机控制点火系统的构造与维修8.2.18.2.1计算机控制点火系统的组成和工作原理计算机控制点火系统的组成和工作原理1 1、计算机控制点火系的组成、计算机控制点火系的组成 计算机控制点火系主要包括各种传感器、电子控制单元（电控单元、计算机控制点火
17、系主要包括各种传感器、电子控制单元（电控单元、ECU)ECU)、执行器、执行器（点火器、点火线圈、火花塞）等，如图（点火器、点火线圈、火花塞）等，如图8-48-4所示。各组成部分的功用见表所示。各组成部分的功用见表8-18-1。传感器（包括各种开关）主要有空气流量计（或绝对压力传感器）、曲轴位置传感器、传感器（包括各种开关）主要有空气流量计（或绝对压力传感器）、曲轴位置传感器、发动机转速传感器、节气门位置传感器、水温传感器、车速传感器、爆震传感器、空调发动机转速传感器、节气门位置传感器、水温传感器、车速传感器、爆震传感器、空调开关信号等。开关信号等。 电子控制单元电子控制单元(ECU)(ECU
18、)的作用是根据发动机各传感器输入的信息及内存的数据，进行的作用是根据发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（信号）控制有关执行器（如点火器）动作，实现对运算、处理、判断，然后输出指令（信号）控制有关执行器（如点火器）动作，实现对点火系的精确控制。点火系的精确控制。 执行器根据电子控制单元执行器根据电子控制单元(ECU)(ECU)或其它控制元件的指令或其它控制元件的指令( (信号信号) )，执行各自的功能。，执行各自的功能。2021/7/19第第8 8章章 点火系统点火系统8.28.2计算机控制点火系统的构造与维修计算机控制点火系统的构造与维修8.2.18.2.
19、1计算机控制点火系统的组成和工作原理计算机控制点火系统的组成和工作原理2 2、计算计算机控制点火系统的工作原理机控制点火系统的工作原理 计算计算机控制点火系工作时，发动机电子控制单元（机控制点火系工作时，发动机电子控制单元（ECUECU）接收曲轴位置传）接收曲轴位置传感器发出的曲轴位置（感器发出的曲轴位置（G G）信号，并根据空气流量信号（或进气歧管压力信号）信号，并根据空气流量信号（或进气歧管压力信号）和发动机转速信号确定基本点火时刻（基本点火提前角）。与此同时，接收和发动机转速信号确定基本点火时刻（基本点火提前角）。与此同时，接收其他各传感器发出的信号，对点火提前角进行修正。如发动机冷车起
20、动时，其他各传感器发出的信号，对点火提前角进行修正。如发动机冷车起动时，由于发动机怠速控制装置的作用，运转速度较正常怠速时高，应增大点火提由于发动机怠速控制装置的作用，运转速度较正常怠速时高，应增大点火提前角；暖机过程中，随着冷却水温的升高，发动机转速逐渐降低，点火提前前角；暖机过程中，随着冷却水温的升高，发动机转速逐渐降低，点火提前角应随之减小。角应随之减小。2021/7/110第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器1 1、电磁感应式凸轮轴、电磁感应
21、式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 电磁感应式凸轮轴电磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器利用电磁感应原理制成。主要由磁性曲轴位置传感器利用电磁感应原理制成。主要由磁性转子、永久磁铁、铁心、感应线圈等组成，如图转子、永久磁铁、铁心、感应线圈等组成，如图8-58-5所示。所示。2021/7/111第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器1 1）电磁感应式凸轮轴）电磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器工作原理曲轴位置传感器工作原理 磁性转子安装在分电器轴
22、上，分电器轴由凸轮轴驱动。发动机运转时通过凸轮轴带动磁性转子磁性转子安装在分电器轴上，分电器轴由凸轮轴驱动。发动机运转时通过凸轮轴带动磁性转子转动。磁性转子转动时，磁路中的气隙就会周期性的发生变化，并使感应线圈铁心内的磁通量随之转动。磁性转子转动时，磁路中的气隙就会周期性的发生变化，并使感应线圈铁心内的磁通量随之周期性的变化，如图周期性的变化，如图8-68-6所示。线圈中产生的感应电动势变化如图所示。线圈中产生的感应电动势变化如图8-78-7所示。所示。 当磁性转子顺时针方向旋转时，转子凸齿与铁心之间的气隙减小，磁路磁阻减小，磁通量当磁性转子顺时针方向旋转时，转子凸齿与铁心之间的气隙减小，磁路
23、磁阻减小，磁通量增增多，磁通量变化率增大，感应电动势多，磁通量变化率增大，感应电动势E E为正。当转子凸齿接近铁心边缘时，为正。当转子凸齿接近铁心边缘时，急剧增多，磁通变化率急剧增多，磁通变化率最大，最大，E E最高（最高（B B点）。转子转过点）。转子转过B B点后，虽然点后，虽然仍在增多，但磁通变化率减小，仍在增多，但磁通变化率减小，E E降低。图降低。图8-7 8-7 磁路磁路中磁通的变化及信号线圈中的感应电动势中磁通的变化及信号线圈中的感应电动势 当磁性转子转到凸齿的中心线与铁心中心线对齐时，虽然气隙最小，当磁性转子转到凸齿的中心线与铁心中心线对齐时，虽然气隙最小，最大，但磁通量不可能
24、最大，但磁通量不可能继续增加，磁通量的的变化率为零，继续增加，磁通量的的变化率为零，E E为零。为零。 当磁性转子顺时针方向继续旋转，凸齿离开铁心时，凸齿与铁心之间的气隙增大，磁路磁阻增大，当磁性转子顺时针方向继续旋转，凸齿离开铁心时，凸齿与铁心之间的气隙增大，磁路磁阻增大，磁通量磁通量减少，磁通量变化率为负，感应电动势减少，磁通量变化率为负，感应电动势E E为负。转子凸齿离开铁心边缘时，为负。转子凸齿离开铁心边缘时，急剧减少，磁急剧减少，磁通变化率达到负向最大值，通变化率达到负向最大值，E E也达到负向最大值。转子继续转动，虽然也达到负向最大值。转子继续转动，虽然仍在减少，但磁通变化率减仍在
25、减少，但磁通变化率减小，小，E E升高。升高。 当磁性转子转到两个凸齿的中间与铁心中心线对齐时，虽然气隙最大，当磁性转子转到两个凸齿的中间与铁心中心线对齐时，虽然气隙最大，最小，但磁通量不可最小，但磁通量不可能继续减少，磁通量的的变化率为零，能继续减少，磁通量的的变化率为零，E E为零。为零。 磁性转子每转过一个凸齿，感应线圈中就会产生一个周期的交变电动势，即电动势出现一次最大值磁性转子每转过一个凸齿，感应线圈中就会产生一个周期的交变电动势，即电动势出现一次最大值和一次最小值，感应线圈也就相应地输出一个交变电压信号。和一次最小值，感应线圈也就相应地输出一个交变电压信号。2021/7/112第第
26、8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器2021/7/113第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器2 2）电磁感应式凸轮轴）电磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器举例曲轴位置传感器举例 日产公司磁感应式凸轮轴日产公司磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器如图曲轴位置传感器如图8-88-8所示，该传感器安装在曲轴前端所示，该
27、传感器安装在曲轴前端的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘（用以产生信号，称为信号的皮带轮之后。在皮带轮后端设置一个带有细齿的薄圆齿盘（用以产生信号，称为信号盘），它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上，随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘，沿着圆周盘），它和曲轴皮带轮一起装在曲轴上，随曲轴一起旋转。在信号盘的外缘，沿着圆周每隔每隔4040有有1 1个宽度为个宽度为2020的齿，共有的齿，共有9090个齿。并且每隔个齿。并且每隔12001200布置布置1 1个凸缘，共个凸缘，共3 3个。安装在个。安装在信号盘边沿的传感器盒是产生电信号的信号发生器。信号发生器内有信号盘边沿的传感器盒是产生电信号的
28、信号发生器。信号发生器内有3 3个在永久磁铁上个在永久磁铁上绕有感应线圈的磁头，其中磁头绕有感应线圈的磁头，其中磁头产生产生12001200信号（即凸轮轴位置信号、信号（即凸轮轴位置信号、G G信号），磁头信号），磁头和磁头和磁头共同产生曲轴共同产生曲轴1010转角信号（即曲轴位置信号、转角信号（即曲轴位置信号、NeNe信号）。磁头信号）。磁头对着信号盘对着信号盘的的12001200凸缘，磁头凸缘，磁头和磁头和磁头对着信号盘的齿圈，彼此相隔对着信号盘的齿圈，彼此相隔3030曲轴转角安装。曲轴转角安装。2021/7/114第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2微机控制点火系统的主要
29、部件微机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 信号发生器内有信号放大和整形电路，外部有四孔连接器，孔信号发生器内有信号放大和整形电路，外部有四孔连接器，孔“1”“1”为为12001200信号输信号输出线，孔出线，孔“2”“2”为信号放大与整形电路的电源线，孔为信号放大与整形电路的电源线，孔“3”“3”为为1010信号输出线，孔信号输出线，孔“4”“4”为为接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到接地线。通过该连接器将曲轴位置传感器中产生的信号输送到ECUECU。 发动机转动时，信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变
30、化，从而在感应发动机转动时，信号盘的齿和凸缘引起通过感应线圈的磁场发生变化，从而在感应线圈里产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号。发动机旋转一圈，产生线圈里产生交变的电动势，经滤波整形后，即变成脉冲信号。发动机旋转一圈，产生3 3个个12001200脉冲信号，磁头脉冲信号，磁头和和各产生各产生9090个脉冲信号（交替产生）。由于磁头个脉冲信号（交替产生）。由于磁头和磁头和磁头相隔相隔3030曲轴转角安装，而它们又都是每隔曲轴转角安装，而它们又都是每隔4040产生一个脉冲信号，所以磁头产生一个脉冲信号，所以磁头和磁头和磁头所所产生的脉冲信号相位差正好为产生的脉冲信号相位差正好为9009
31、00。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成。将这两个脉冲信号送入信号放大与整形电路中合成后，即产生曲轴后，即产生曲轴1010转角的信号，如图转角的信号，如图8-98-9所示。图所示。图8-11 8-11 丰田霸道丰田霸道40004000凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置曲轴位置传感器电路传感器电路 产生产生12001200信号的磁头信号的磁头安装在上止点前安装在上止点前700700的位置（如图的位置（如图8-108-10所示），故其信号亦所示），故其信号亦可称为上止点前可称为上止点前700700信号，即发动机在运转过程中，磁头信号，即发动机在运转过程中，磁头在各缸上止点前在各缸上止点前7007
32、00位置均产位置均产生一个脉冲信号。生一个脉冲信号。2021/7/115第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器3 3）电磁感应式凸轮轴）电磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器的检测曲轴位置传感器的检测 丰田霸道丰田霸道40004000电磁感应式凸轮轴电磁感应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器电路如图曲轴位置传感器电路如图8-118-11所示。所示。凸轮轴位置传感器检测。检测凸轮轴位置传感器连接器端子（如图凸轮轴位置传感器检测。检测凸轮轴位置传感器连接器端子（如
33、图8-12a8-12a）1 1与与2 2之间之间的电阻，的电阻，-10-10100C100C时为时为83583514001400，50501000C1000C时为时为1060106016451645。凸轮轴位置传感。凸轮轴位置传感器配线侧连接器端子器配线侧连接器端子1 1和和2 2与与ECUECU配线侧连接器端子配线侧连接器端子1515（G2+G2+）和）和2424（NE-NE-）应分别导通，）应分别导通，如图如图8-12b8-12b）。）。2021/7/116第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.
34、1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器曲轴位置传感器检测。检测曲轴位置传感器连接器端子（如图曲轴位置传感器检测。检测曲轴位置传感器连接器端子（如图8-13a8-13a）1 1与与2 2之间的电之间的电阻，阻，-10-10100C100C时为时为1630163027402740，50501000C1000C时为时为2065206532253225。曲轴位置传感器配线。曲轴位置传感器配线侧连接器端子侧连接器端子1 1和和2 2与与ECUECU配线侧连接器端子配线侧连接器端子1616（NE+NE+）和）和2424（NE-NE-）应分别导通，如图）应分别导通，如图8-8-13b13b）。）。
35、感应线圈铁心与磁性转子之间的间隙检测。用塞尺测量磁性转子与铁心凸出部位之间感应线圈铁心与磁性转子之间的间隙检测。用塞尺测量磁性转子与铁心凸出部位之间的间隙，如图的间隙，如图8-148-14所示。应为所示。应为0.20.20.4mm0.4mm。若间隙不符合要求，可先松开紧固螺钉，旋。若间隙不符合要求，可先松开紧固螺钉，旋转调整螺钉使间隙符合要求后，再拧紧紧固螺钉。若无法调整间隙，则应更换分电器壳转调整螺钉使间隙符合要求后，再拧紧紧固螺钉。若无法调整间隙，则应更换分电器壳体。体。2021/7/117第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的
36、主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器2 2、霍尔式凸轮轴、霍尔式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 霍尔式凸轮轴霍尔式凸轮轴/ /曲轴位置传感器是利用霍尔效应制成的传感器。曲轴位置传感器是利用霍尔效应制成的传感器。1 1）霍尔效应原理）霍尔效应原理 霍尔效应原理如图霍尔效应原理如图8-158-15所示。当电流所示。当电流I I通过放在磁场中的半导体基片（即通过放在磁场中的半导体基片（即霍尔元件），且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体霍尔元件），且电流方向与磁场方向垂直时，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上将产生一个电
37、压基片的横向侧面上将产生一个电压U UH(H(称之为霍尔电压称之为霍尔电压) )。霍尔电压的高低与。霍尔电压的高低与通过的电流和磁感应强度成正比通过的电流和磁感应强度成正比. . 当通过的电流当通过的电流I I为一定值时，霍尔电压为一定值时，霍尔电压U UH H 随磁感应强度随磁感应强度B B的大小而变化。的大小而变化。2021/7/118第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器2 2）霍尔效应式凸轮轴）霍尔效应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器的工作原理曲轴
38、位置传感器的工作原理 霍尔效应式凸轮轴霍尔效应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器一般安装在分电器内，主要由触发叶轮、霍耳集成电路、带曲轴位置传感器一般安装在分电器内，主要由触发叶轮、霍耳集成电路、带导板的永久磁铁、底板等组成，如图导板的永久磁铁、底板等组成，如图8-168-16所示。所示。 霍耳发生器的工作原理。触发叶轮旋转时，每当叶片进入永久磁铁与霍耳集成块（内置霍尔元霍耳发生器的工作原理。触发叶轮旋转时，每当叶片进入永久磁铁与霍耳集成块（内置霍尔元件）之间的空气隙时，磁场便被触发叶轮的叶片所旁路，或称隔磁（如图件）之间的空气隙时，磁场便被触发叶轮的叶片所旁路，或称隔磁（如图8-16b)8-16b
39、)，而不能作用于霍，而不能作用于霍耳元件上，因此不产生霍耳电压。而当触发叶轮的叶片离开永久磁铁与霍耳元件间的空气隙时，永耳元件上，因此不产生霍耳电压。而当触发叶轮的叶片离开永久磁铁与霍耳元件间的空气隙时，永久磁铁的磁通便通过导板作用于霍耳元件上（如图久磁铁的磁通便通过导板作用于霍耳元件上（如图8-16c)8-16c)，这时便产生霍耳电压。由此可见，触发，这时便产生霍耳电压。由此可见，触发叶轮每转一周，便产生与叶片数相等个数的霍耳脉冲电压。叶轮每转一周，便产生与叶片数相等个数的霍耳脉冲电压。 由于霍耳电压较低（由于霍耳电压较低（mVmV级），因此，首先要把信号电压放大并转换为矩形脉冲，这一任务由
40、霍级），因此，首先要把信号电压放大并转换为矩形脉冲，这一任务由霍耳集成电路来完成，其原理如框图耳集成电路来完成，其原理如框图8-178-17所示。当霍耳电压为零时，霍耳集成电路使霍耳信号发生器所示。当霍耳电压为零时，霍耳集成电路使霍耳信号发生器的输出电压急剧上升至数伏，而当产生霍耳电压时，霍耳信号发生器的输出电压降至的输出电压急剧上升至数伏，而当产生霍耳电压时，霍耳信号发生器的输出电压降至0.4 0.4 0.5V0.5V，经图经图8-178-17所示电路处理后，输出整齐的方波脉冲所示电路处理后，输出整齐的方波脉冲UsUs，控制点火线圈一次电路的接通和断开，实现发，控制点火线圈一次电路的接通和断
41、开，实现发动机各缸的依次点火。动机各缸的依次点火。2021/7/119第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器3 3）霍尔效应式凸轮轴）霍尔效应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器举例曲轴位置传感器举例 美国通用公司的霍尔效应式凸轮轴美国通用公司的霍尔效应式凸轮轴/ /曲轴位置传感器采用触发叶片的结构型式，安曲轴位置传感器采用触发叶片的结构型式，安装在曲轴前端，如图装在曲轴前端，如图8-188-18所示。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片所示。在发
42、动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮，与曲轴一起旋转。内信号轮为凸轮轴位置传感器，圆周上设有的信号轮，与曲轴一起旋转。内信号轮为凸轮轴位置传感器，圆周上设有3 3个触发叶片个触发叶片和和3 3个窗口，个窗口，3 3个触发叶片的宽度不同，分别为个触发叶片的宽度不同，分别为10001000、900900和和11001100弧长，弧长，3 3个窗口的宽度亦个窗口的宽度亦不相同，分别为不相同，分别为200200、300300和和100100弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为弧长。由于内信号轮的安装位置关系，宽度为10001000弧长弧长的触发叶片前沿位于第的触发叶片前沿位于第1
43、1缸和第缸和第4 4缸上止点（缸上止点（TDCTDC）前）前750750，900900弧长的触发叶片前沿在第弧长的触发叶片前沿在第6 6缸和第缸和第3 3缸上止点前缸上止点前750750，11001100弧长的触发叶片前沿在第弧长的触发叶片前沿在第5 5缸和第缸和第2 2缸上止点前缸上止点前750750。外信。外信号轮为曲轴位置传感器，圆周上均匀分布着号轮为曲轴位置传感器，圆周上均匀分布着1818个触发叶片和个触发叶片和1818个窗口，每个触发叶片和个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为窗口的宽度为100100弧长。弧长。2021/7/120第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算
44、机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 在内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器，它们产生的信号脉冲信在内外信号轮侧面各设置一个霍尔信号发生器，它们产生的信号脉冲信号如图号如图8-198-19所示。内信号轮每旋转所示。内信号轮每旋转1 1周产生周产生3 3个不同宽度的电压脉冲信号（称个不同宽度的电压脉冲信号（称为为3X3X信号），脉冲周期均为信号），脉冲周期均为12001200曲轴转角的时间。脉冲上升沿分别产生于第曲轴转角的时间。脉冲上升沿分别产生于第1 1、4 4缸、第缸、第3 3、6 6缸和第缸和第2
45、2、5 5缸上止点前缸上止点前750750，作为发动机电子控制单元（，作为发动机电子控制单元（ECUECU）判）判别气缸距上止点的角度和计算点火时刻的基准信号。外信号轮每旋转别气缸距上止点的角度和计算点火时刻的基准信号。外信号轮每旋转1 1周产生周产生1818个脉冲信号（称为个脉冲信号（称为18X18X信号），信号），1 1个脉冲周期相当于曲轴旋转个脉冲周期相当于曲轴旋转200200转角的时间，转角的时间，ECUECU再将再将1 1个脉冲周期均分为个脉冲周期均分为2020等份，即可求得曲轴旋转等份，即可求得曲轴旋转1010所对应的时间，并所对应的时间，并根据这一信号，控制点火时刻。根据这一信号
46、，控制点火时刻。2021/7/121第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器4 4）霍尔效应式曲轴位置传感器的检测）霍尔效应式曲轴位置传感器的检测 霍尔效应式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量霍尔效应式曲轴位置传感器的检测方法有一个共同点，即主要通过测量有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基使用的传感器为有无输出电脉冲信号来判断其是否良好。下面以北京切诺基使用的传感器为例来说明其检测方法。例来说明其检测方法。 传感器与传感
47、器与ECUECU有三条引线相连，如图有三条引线相连，如图8-208-20所示。其中一条是所示。其中一条是ECUECU向传感器向传感器加电压的电源线，输入传感器的电压为加电压的电源线，输入传感器的电压为8V8V；另一条是传感器的输出信号线，；另一条是传感器的输出信号线，当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔效应传感器输出脉冲信号，高电位为当飞轮齿槽通过传感器时，霍尔效应传感器输出脉冲信号，高电位为5V5V，低，低电位为电位为0.3V0.3V；第三条是通往传感器的接地线。曲轴位置传感器接头如图；第三条是通往传感器的接地线。曲轴位置传感器接头如图8-218-21所示。所示。2021/7/122第第8 8章章
48、点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 传感器电源电压的测试。点火开关置于传感器电源电压的测试。点火开关置于“ON”“ON”，用万用表电压档测量，用万用表电压档测量ECUECU侧侧7 7号端子号端子的电压应为的电压应为8V8V，在传感器导线连接器，在传感器导线连接器“A”“A”端子处测量电压也应为端子处测量电压也应为8V8V，否则为电源、线，否则为电源、线断路或接头接触不良。断路或接头接触不良。 端子间电压的检测。用万用表的电压档，对传感器的端子间电压的检测。用万用表
49、的电压档，对传感器的ABCABC三个端子间进行测试，当点三个端子间进行测试，当点火开关置于火开关置于“ON”“ON”时，时，A-CA-C端子间的电压值约为端子间的电压值约为8V8V；B-CB-C端子间的电压值在发动机转动时，端子间的电压值在发动机转动时，在在0.30.35V5V之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压之间变化，且数值显示呈脉冲性变化，最高电压5V5V，最低电压，最低电压0.3V0.3V。如不符。如不符合以上结果，应更换曲轴位置传感器。合以上结果，应更换曲轴位置传感器。电阻检测。点火开关置于电阻检测。点火开关置于“OFF”“OFF”位置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表位
50、置，拔下曲轴位置传感器导线连接器，用万用表电阻档跨接在传感器侧的端子电阻档跨接在传感器侧的端子A-BA-B或或A-CA-C间，此时万用表显示读数为无穷大（开路），如间，此时万用表显示读数为无穷大（开路），如果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。果指示有电阻，则应更换曲轴位置传感器。2021/7/123第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器3 3、光电式凸轮轴、光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器 光电式凸轮轴光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器利
51、用光电感应原理制成。主要由信号（遮光）盘、曲轴位置传感器利用光电感应原理制成。主要由信号（遮光）盘、发光二极管、光敏三极管、电子电路等组成，如图发光二极管、光敏三极管、电子电路等组成，如图8-228-22和图和图8-238-23所示。所示。1 1）光电式凸轮轴）光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器的结构和工作原理曲轴位置传感器的结构和工作原理 发光二极管正对着光敏三极管，发光二极管以光敏三极管为照射目标。信号盘位于发光二极管正对着光敏三极管，发光二极管以光敏三极管为照射目标。信号盘位于发光二极管和光敏三极管之间，当信号盘随发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产发光二极管和光敏三极管之间，当信号盘随
52、发动机曲轴运转时，因信号盘上有光孔，产生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征凸轮轴位置和曲轴转速的脉冲信号。生透光和遮光的交替变化，造成信号发生器输出表征凸轮轴位置和曲轴转速的脉冲信号。2021/7/124第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器2 2）光电式凸轮轴）光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器举例曲轴位置传感器举例 日产公司车辆的光电式凸轮轴日产公司车辆的光电式凸轮轴/ /曲轴位置传感器设置在分电器内，它由信号发生器、曲轴位置传感器设置在分
53、电器内，它由信号发生器、带缝隙和光孔的信号盘组成，如图带缝隙和光孔的信号盘组成，如图8-248-24所示。信号盘安装在分电器轴上，其外围有所示。信号盘安装在分电器轴上，其外围有360360条相距条相距0.50.50 0的缝隙，产生的缝隙，产生1 10 0（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧均匀分布着（曲轴转角）信号；外围稍靠内侧均匀分布着6 6（6 6缸发动机，缸发动机，4 4缸发动机为缸发动机为4 4个）个光孔，产生个）个光孔，产生1201200 0（凸轮轴位置）信号，其中有一个较宽的光孔是产（凸轮轴位置）信号，其中有一个较宽的光孔是产生对应第生对应第1 1缸上止点的缸上止点的1201200 0信
54、号。信号。 当发光二极管的光束照射到光敏三极管上时，光敏三极管感光而导通；当发光二极当发光二极管的光束照射到光敏三极管上时，光敏三极管感光而导通；当发光二极管的光束被遮挡时，光敏三极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放管的光束被遮挡时，光敏三极管截止。信号发生器输出的脉冲电压信号送至电子电路放大整形后，即向电控单元输送曲轴转角大整形后，即向电控单元输送曲轴转角1 10 0信号和信号和1201200 0信号。因信号发生器安装位置的关信号。因信号发生器安装位置的关系，系，1201200 0信号在活塞上止点前信号在活塞上止点前70700 0输出。发动机曲轴每转输出。发动机曲轴每转2 2
55、圈，分电器轴转圈，分电器轴转1 1圈，则圈，则1 10 0信号信号发生器输出发生器输出360360个脉冲，每个脉冲周期高电位对应个脉冲，每个脉冲周期高电位对应1 10 0，低电位亦对应，低电位亦对应1 10 0，共表征曲轴转，共表征曲轴转角角7207200 0。与此同时，。与此同时，1201200 0信号发生器共产生信号发生器共产生6 6个脉冲信号。个脉冲信号。2021/7/125第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.18.2.2.1凸轮轴凸轮轴/ /曲轴位置传感器曲轴位置传感器3 3）光电式曲轴位置传感器的检测
56、）光电式曲轴位置传感器的检测曲轴位置传感器的线束检查。曲轴位置传感器的线束检查。图8-25所示为光电式曲轴位置传感器连接器（插头）的所示为光电式曲轴位置传感器连接器（插头）的端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，点火开关置于端子位置。检查时，脱开曲轴位置传感器的导线连接器，点火开关置于“ON”“ON”，用万用，用万用表的电压档测量线束侧表的电压档测量线束侧4 4号端子与地间的电压应为号端子与地间的电压应为12V12V，线束侧，线束侧2 2号端子和号端子和3 3号端子与地间号端子与地间电压应为电压应为4.84.85.2V5.2V，用万用表的电阻档测量线束侧，用万用表的电阻档测量线束侧
57、1 1号端子与地间应为号端子与地间应为00（导通）（导通）, ,如如图图8-268-26所示。所示。光电式曲轴位置传感器输出信号检测。用万用表电压档接在传感器侧光电式曲轴位置传感器输出信号检测。用万用表电压档接在传感器侧3 3号端子和号端子和1 1号端号端子上，在起动发动机时，电压应为子上，在起动发动机时，电压应为0.20.21.2V1.2V。在起动发动机后的怠速运转期间，用万。在起动发动机后的怠速运转期间，用万用表电压档检测用表电压档检测2 2号端子和号端子和1 1号端子电压应为号端子电压应为1.81.82.5V2.5V。否则应更换曲轴位置传感器。否则应更换曲轴位置传感器。2021/7/12
58、65.曲轴位置传感器（1）功能）功能控制点火时刻控制点火时刻磁脉冲式磁脉冲式霍尔式霍尔式类类型型发动机转速发动机转速检检测测曲轴转角曲轴转角活塞上止点活塞上止点确认曲轴位置确认曲轴位置ECU光电式光电式曲轴前端曲轴前端飞轮上飞轮上位位置置凸轮轴前端凸轮轴前端分电器内分电器内控制喷油正时控制喷油正时2021/7/127(2)磁脉冲式工作原理2021/7/128(3) 光电式曲轴位置传感器2021/7/1291)触发叶片式(GM公司)检测发动机上止检测发动机上止点、曲轴转角、发点、曲轴转角、发动机转速信号动机转速信号利用霍尔效应原利用霍尔效应原理产生电脉冲信号理产生电脉冲信号安装在发动机的安装在发
59、动机的曲轴端、凸轮轴端、曲轴端、凸轮轴端、飞轮上或分电器内飞轮上或分电器内(4)(4)霍尔传感器原理霍尔传感器原理2021/7/1302) 触发轮齿式(克莱斯勒公司)结构型式结构型式四缸发动机四缸发动机轮槽通过时轮槽通过时：霍尔效应输：霍尔效应输出高电位出高电位(5V) 轮齿通过时轮齿通过时：霍尔效应输：霍尔效应输出低电位出低电位(0.3V)第第4个槽脉冲下降沿个槽脉冲下降沿：活：活塞上止点前塞上止点前(TDC)41组组4个脉冲信号个脉冲信号：1、4缸缸接近上止点接近上止点另另1组组4个脉冲信号个脉冲信号：2、3缸接近上止点缸接近上止点2021/7/131传感器电路CPS信号信号：确定活塞上止
60、点和发动机转速：确定活塞上止点和发动机转速 ；但并不知；但并不知道有哪两个缸的活塞接近上止点，道有哪两个缸的活塞接近上止点，同步信号传感器同步信号传感器：装在分电器内，协助传感器判缸。：装在分电器内，协助传感器判缸。2021/7/1321 1、爆震传感器的分类、爆震传感器的分类 爆震传感器通常安装在发动机气缸体的侧面，按发动机缸体振动频率的检测方式不同，爆震传感器通常安装在发动机气缸体的侧面，按发动机缸体振动频率的检测方式不同，可分为共振型和非共振型两种；按爆震传感器结构的不同，分为压电式和磁致伸缩式及火可分为共振型和非共振型两种；按爆震传感器结构的不同，分为压电式和磁致伸缩式及火花塞金属垫型
61、几种。花塞金属垫型几种。 共振型爆震传感器的显著特点是传感器的共振频率与发动机爆震的固有频率一致，因共振型爆震传感器的显著特点是传感器的共振频率与发动机爆震的固有频率一致，因此其内部设有共振体，并且共振体的共振频率与爆震频率协调一致。其优点是输出电压高，此其内部设有共振体，并且共振体的共振频率与爆震频率协调一致。其优点是输出电压高，不需要滤波器，因此信号处理比较方便。由于机械共振体的频率特性尖且频带窄，因此无不需要滤波器，因此信号处理比较方便。由于机械共振体的频率特性尖且频带窄，因此无法响应发动机条件变化引起的爆震频率变化。即共振型爆震传感器只能用于特定的发动机，法响应发动机条件变化引起的爆震
62、频率变化。即共振型爆震传感器只能用于特定的发动机，不能与其他发动机互换使用，装车自由度很小。图不能与其他发动机互换使用，装车自由度很小。图8-28 8-28 非共振型压电式爆震传感器安装非共振型压电式爆震传感器安装位置及结构位置及结构 非共振型爆震传感器的突出优点是适用于所有的发动机，装车自由度很大。但其输出非共振型爆震传感器的突出优点是适用于所有的发动机，装车自由度很大。但其输出电压较低，频率特性平且频带较宽，需要配用带通滤波器（只允许特定频带的信号通过，电压较低，频率特性平且频带较宽，需要配用带通滤波器（只允许特定频带的信号通过，对其他频率的信号进行衰减的电路组成的滤波器称为带通滤波器，带
63、通滤波器一般由线圈对其他频率的信号进行衰减的电路组成的滤波器称为带通滤波器，带通滤波器一般由线圈和电容器组合而成），信号处理比较复杂。和电容器组合而成），信号处理比较复杂。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1332 2、爆震传感器的结构与原理、爆震传感器的结构与原理1 1）共振型压电式爆震传感器）共振型压电式爆震传感器 共振型压电式爆震传感器由压电元件、振动板、基座、连接器、外壳等组成，结构如共振型压电式爆震传感器由压电元件、振动板、基座、连接器、外壳等组成，
64、结构如图图8-278-27所示。传感器中的压电元件紧密地贴合在振动板上，振动板则固定在传感器的基座所示。传感器中的压电元件紧密地贴合在振动板上，振动板则固定在传感器的基座上。振动板随发动机的振动而振动，压电元件随振动板的振动而发生形变，进而在其上产上。振动板随发动机的振动而振动，压电元件随振动板的振动而发生形变，进而在其上产生一个电压信号。当发动机爆震时的气缸振动频率与传感器振动板的固有频率相符合时，生一个电压信号。当发动机爆震时的气缸振动频率与传感器振动板的固有频率相符合时，振动板产生共振。此时，压电元件将产生最大的电压信号，即该类型爆震传感器在发动机振动板产生共振。此时，压电元件将产生最大
65、的电压信号，即该类型爆震传感器在发动机爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生。爆震时输出的电压比较高，因此无需使用滤波器即可判别有无爆震产生。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1342 2）非共振型压电式爆震传感器）非共振型压电式爆震传感器 非共振型压电式爆震传感器一般也安装在发动机的气缸体上，主要由平衡重、压电晶非共振型压电式爆震传感器一般也安装在发动机的气缸体上，主要由平衡重、压电晶体、壳体、电气连接装置等组成，其安装位置及结构如图
66、体、壳体、电气连接装置等组成，其安装位置及结构如图8-288-28所示。两个压电晶体同极性所示。两个压电晶体同极性相向对接，平衡重由螺丝固定在壳体上。相向对接，平衡重由螺丝固定在壳体上。 当发动机产生爆震时，安装在缸体上的爆震传感器内部平衡重因受振动的影响而产生当发动机产生爆震时，安装在缸体上的爆震传感器内部平衡重因受振动的影响而产生加速度，平衡重将此加速惯性力转变为作用在压电晶体上的压力，压电晶体受到此加速度加速度，平衡重将此加速惯性力转变为作用在压电晶体上的压力，压电晶体受到此加速度惯性压力后产生压电信号输出，输出电压由两个压电晶体的中央取出。该传感器结构简单，惯性压力后产生压电信号输出，
67、输出电压由两个压电晶体的中央取出。该传感器结构简单，制造时不需要调整。在发动机爆震发生时，由于这种传感器输出的电压不大，具有平缓的制造时不需要调整。在发动机爆震发生时，由于这种传感器输出的电压不大，具有平缓的输出特性。因此，需要将反映发动机振动频率的输出电压信号送到识别爆震的滤波器中，输出特性。因此，需要将反映发动机振动频率的输出电压信号送到识别爆震的滤波器中，判别是否有爆震产生的信号。判别是否有爆震产生的信号。 该爆震传感器的优点是检测频率范围宽，因此可设计成由零至数十千赫兹，可检测很该爆震传感器的优点是检测频率范围宽，因此可设计成由零至数十千赫兹，可检测很宽频带的发动机振动频率传感器。用于
68、不同发动机上时，只需调整滤波器的过滤频率即可宽频带的发动机振动频率传感器。用于不同发动机上时，只需调整滤波器的过滤频率即可使用，而不需要更换传感器。使用，而不需要更换传感器。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1353 3）共振型磁致伸缩式爆震传感器）共振型磁致伸缩式爆震传感器 共振型磁致伸缩式爆震传感器主要由感应线圈、伸缩杆、永久磁铁和壳体组成，其结共振型磁致伸缩式爆震传感器主要由感应线圈、伸缩杆、永久磁铁和壳体组成，其结构如图构如图8-298-29所示。伸缩
69、杆用高镍合金制成，在其一端设置有永久磁铁，另一端安放在弹性所示。伸缩杆用高镍合金制成，在其一端设置有永久磁铁，另一端安放在弹性部件上。感应线圈绕制在伸缩杆的周围，线圈两端引出电极与控制线路连接。部件上。感应线圈绕制在伸缩杆的周围，线圈两端引出电极与控制线路连接。 当发动机因爆震而使缸体产生振动时，传感器的伸缩杆就会随之产生振动，感应线圈当发动机因爆震而使缸体产生振动时，传感器的伸缩杆就会随之产生振动，感应线圈中的磁通量就会发生变化，即通过线圈的磁通量变化率会发生变化，由电磁感应原理可知，中的磁通量就会发生变化，即通过线圈的磁通量变化率会发生变化，由电磁感应原理可知，在感应线圈内会产生一个交变电
70、动势，即传感器有一个信号电压输出，输出电压的高低取在感应线圈内会产生一个交变电动势，即传感器有一个信号电压输出，输出电压的高低取决于发动机缸体的振动强度和振动频率。当传感器的固有振动频率和发动机缸体的振动频决于发动机缸体的振动强度和振动频率。当传感器的固有振动频率和发动机缸体的振动频率相同时，即当发动机缸体的振动频率达到率相同时，即当发动机缸体的振动频率达到6-9kHz6-9kHz时，传感器将产生共振，此时振动强度时，传感器将产生共振，此时振动强度最大，传感器的感应线圈中产生的感应电压最高。最大，传感器的感应线圈中产生的感应电压最高。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控
71、制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1364 4）火花塞金属座垫型爆震传感器）火花塞金属座垫型爆震传感器 火花塞座金属垫型爆震传感器又称为垫圈型压力传感器或压力检测式爆震火花塞座金属垫型爆震传感器又称为垫圈型压力传感器或压力检测式爆震传感器，该类传感器是由压电元件制成的，安装在火花塞的垫圈与发动机缸体传感器，该类传感器是由压电元件制成的，安装在火花塞的垫圈与发动机缸体之间，其结构如图之间，其结构如图8-138-13所示。它能根据燃烧压力直接检测爆震信息，并将燃烧所示。它能根据燃烧压力直接检测爆震信息，并将燃烧压力转换成电
72、压信号输出。这类爆震传感器一般每缸火花塞都安装一个。压力转换成电压信号输出。这类爆震传感器一般每缸火花塞都安装一个。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1372 2、爆震传感器的检测方法、爆震传感器的检测方法 爆震传感器的检测方法基本相似，现以共振型磁致伸缩式爆震传感器为例进行介绍。爆震传感器的检测方法基本相似，现以共振型磁致伸缩式爆震传感器为例进行介绍。共振型磁致伸缩式爆震传感器与共振型磁致伸缩式爆震传感器与ECUECU的连接电路如图的连接电路如图8-308-
73、30所示。图所示。图8-30 8-30 共振型磁致伸缩共振型磁致伸缩式爆震传感器与式爆震传感器与ECUECU连接图连接图 传感器的检测方法如下所示。传感器的检测方法如下所示。1 1）万用电表检测法）万用电表检测法（1 1）关闭点火开关，脱开爆震传感器接线端，脱开）关闭点火开关，脱开爆震传感器接线端，脱开ECUECU接线器。接线器。（2 2）用万用表测量）用万用表测量ECUECU爆震传感器信号输入端与爆震传感器信号输出端子爆震传感器信号输入端与爆震传感器信号输出端子a a之间的连线是之间的连线是否导通。如果不通，应检查这段配线及接线器。否导通。如果不通，应检查这段配线及接线器。（3 3）如果检查
74、上述线路无问题，再检查传感器）如果检查上述线路无问题，再检查传感器b b端子与搭铁间是否导通。如不通说明接线端子与搭铁间是否导通。如不通说明接线不良。不良。（4 4）如果检查）如果检查b b端子搭铁良好，可进一步脱开爆震传感器接线器，单独测量其端子搭铁良好，可进一步脱开爆震传感器接线器，单独测量其a, ba, b两端子两端子间的电阻，应接近于间的电阻，应接近于00，如不对，则说明该传感器已损坏。，如不对，则说明该传感器已损坏。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/
75、1382 2）示波器测波形法）示波器测波形法 在正常情况下，各爆震传感器的输出电压波形如图在正常情况下，各爆震传感器的输出电压波形如图8-318-31所示，传感器的输所示，传感器的输出波形与爆震程度有关，爆震引起的振动越大，电压峰值越大，当峰值达到一出波形与爆震程度有关，爆震引起的振动越大，电压峰值越大，当峰值达到一定的频率时就说明发生了爆震。定的频率时就说明发生了爆震。 检测时，将传感器的连接线断开，将示波器的信号测量线与传感器的信号检测时，将传感器的连接线断开，将示波器的信号测量线与传感器的信号线相连，敲击缸体以使传感器产生信号，观察示波器的波形变化，所测波形应线相连，敲击缸体以使传感器产
76、生信号，观察示波器的波形变化，所测波形应与标准波形相符；如果测得波形不对或无波形，或在缸体振动较大时，波形振与标准波形相符；如果测得波形不对或无波形，或在缸体振动较大时，波形振幅基本不变，则可能是传感器损坏。幅基本不变，则可能是传感器损坏。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/1393 3、爆震传感器检测方法举例、爆震传感器检测方法举例1 1）桑塔纳）桑塔纳2000GLi2000GLi、2000GSi2000GSi、捷达、捷达GTGT、GTXGTX等轿车爆震传感器
77、的检测等轿车爆震传感器的检测桑塔纳桑塔纳2000GLi2000GLi、2000GSi2000GSi、捷达、捷达GTGT、GTXGTX等轿车爆震传感器由压电陶瓷（压电元件）、配等轿车爆震传感器由压电陶瓷（压电元件）、配重、壳体、导线等组成，如图重、壳体、导线等组成，如图8-32a8-32a）所示。传感器的电路图如图）所示。传感器的电路图如图8-32b8-32b）所示。传感器的）所示。传感器的检测方法如下所示。检测方法如下所示。 （1 1）检测爆震传感器的电阻值。关闭点火开关，分别拔下）检测爆震传感器的电阻值。关闭点火开关，分别拔下I I、IIII号爆震传感器的号爆震传感器的3 3芯插头，芯插头，
78、如图如图8-338-33所示。用万用表的电阻档分别测量传感器接线端子与外壳之间的电阻值，应为无所示。用万用表的电阻档分别测量传感器接线端子与外壳之间的电阻值，应为无穷大，否则应更换爆震传感器。接着用万用表电阻档测量传感器穷大，否则应更换爆震传感器。接着用万用表电阻档测量传感器2 2接线端子之间的电阻值，接线端子之间的电阻值，应符合表应符合表8-28-2。若电阻过大或过小，线束端子可能接触不良或存在断路，应及时排除。若电阻过大或过小，线束端子可能接触不良或存在断路，应及时排除。（2 2）检测爆震传感器线束的导通性。关闭点火开关，分别拔下）检测爆震传感器线束的导通性。关闭点火开关，分别拔下I I、
79、IIII号爆震传感器的号爆震传感器的3 3芯芯插头，然后拔下插头，然后拔下ECU (J220)ECU (J220)的的6060芯插头。用万用表的电阻档分别测量芯插头。用万用表的电阻档分别测量I I号爆震传感器号爆震传感器3 3芯插芯插座座1, 2, 31, 2, 3号端子与号端子与ECU (J220)ECU (J220)的的68, 6768, 67及搭铁之间的电阻值，应均小于及搭铁之间的电阻值，应均小于0.50.5；用万用表；用万用表的电阻档分别测量的电阻档分别测量IIII号爆震传感器号爆震传感器3 3芯插座芯插座1, 2, 31, 2, 3号端子与号端子与ECU (J220)ECU (J22
80、0)的的60, 6760, 67及搭铁之及搭铁之间的电阻值，也应均小于间的电阻值，也应均小于0.50.5。如果电阻值过大或为无穷大，则线束与端子可能接触不。如果电阻值过大或为无穷大，则线束与端子可能接触不良或存在断路，应及时排除。良或存在断路，应及时排除。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器2021/7/140第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器 （3 3）
81、检测爆震传感器的输出信号。检测爆震传感器的输出信号时，应先关闭点火开关，）检测爆震传感器的输出信号。检测爆震传感器的输出信号时，应先关闭点火开关，拔下传感器的连接器插头，再闭合点火开关，起动发动机使之怠速运转，用万用表电压拔下传感器的连接器插头，再闭合点火开关，起动发动机使之怠速运转，用万用表电压档检测传感器的两个接线端子档检测传感器的两个接线端子1 1与与2 2，应有脉冲电压信号输出，否则，应更换爆震传感器。，应有脉冲电压信号输出，否则，应更换爆震传感器。2021/7/1417.爆震传感器l功能功能判定有无爆震判定有无爆震及爆震强弱及爆震强弱磁致伸缩式磁致伸缩式压电式压电式类类型型爆震传感器
82、爆震传感器 输出信号输出信号 检测发动机有无爆震现象，并将检测发动机有无爆震现象，并将信号送入发动机信号送入发动机ECU。ECU推迟点火提前角推迟点火提前角视频视频2021/7/142(2)磁致伸缩式缸体出现振动缸体出现振动时，时，传感器传感器在在7kHz左右处左右处产生产生共振共振，铁铁心心的的导磁率发导磁率发生变化生变化，致使，致使永久磁铁永久磁铁穿过穿过铁心铁心的的磁通密磁通密度也变化度也变化，从，从而在而在绕组绕组中产中产生生感应电动势感应电动势2021/7/143(3)压电式压电效应：压电效应：当缸当缸体振动时，体振动时，配重配重受振动影响产生受振动影响产生加速度，加速度，压电元压电
83、元件件受到加速度惯受到加速度惯性力的作用而产性力的作用而产生电压信号。生电压信号。2021/7/1449.电子控制器视频视频2021/7/145工作过程 从传感器来的信号，首先进入输入回路，对从传感器来的信号，首先进入输入回路，对具信号进行处理具信号进行处理。如是数字信号，根据。如是数字信号，根据CPU的安排，的安排，经经I/O接口直接进入微机；如模拟信号，还要经过接口直接进入微机；如模拟信号，还要经过A/D转换，转换成数字信号后，才能经转换，转换成数字信号后，才能经I/O接口进入接口进入微机。大多数信息，暂时存储在微机。大多数信息，暂时存储在RAM内，根据指内，根据指令再从令再从RAM送至送
84、至CPU。下一步是将存储在下一步是将存储在ROM中中的参考数据引入的参考数据引入CPU，使输入传感器的信息与之进，使输入传感器的信息与之进行比较。行比较。CPU对这些数据比较运算后，作山决定并对这些数据比较运算后，作山决定并发出输出指令信号，经发出输出指令信号，经I/O接口，必要的信号还经接口，必要的信号还经D/A转换器转变成模拟信号，转换器转变成模拟信号，最后经输出回路去控最后经输出回路去控制执行器动作。制执行器动作。如是喷油器驱动信号，则控制喷油如是喷油器驱动信号，则控制喷油正时和喷油脉宽，完成控制喷油功能。正时和喷油脉宽，完成控制喷油功能。 2021/7/146第第8 8章章 点火系统点
85、火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.28.2.2.2爆震传感器爆震传感器 2 2）上海别克轿车压电式爆震传感器的检测）上海别克轿车压电式爆震传感器的检测 上海别克轿车只设置一个爆震传感器，安装在发动机右侧的气缸体上。爆震传感器上海别克轿车只设置一个爆震传感器，安装在发动机右侧的气缸体上。爆震传感器为单导线型传感器，用于检测发动机的爆震情况，并将其爆震转化为电信号输入为单导线型传感器，用于检测发动机的爆震情况，并将其爆震转化为电信号输入PCM, PCM, PCMPCM根据传感器信号的振幅和频率推迟点火正时控制的火花时间。图根据传感器信号的
86、振幅和频率推迟点火正时控制的火花时间。图8-34 8-34 别克轿车爆别克轿车爆震传感器与震传感器与PCMPCM的连接的连接 爆震传感器是利用结晶或陶磁多晶体的压电效应制成的，传感器的外壳有压电元件、爆震传感器是利用结晶或陶磁多晶体的压电效应制成的，传感器的外壳有压电元件、配重块及导线等。传感器与配重块及导线等。传感器与PCMPCM的连接电路如图的连接电路如图8-348-34所示。所示。 传感器的检测方法如下所示。传感器的检测方法如下所示。 （1 1）检测传感器的电阻值。关闭点火开关，拔下传感器的）检测传感器的电阻值。关闭点火开关，拔下传感器的1 1芯插头，用万用表的电芯插头，用万用表的电阻档
87、测量阻档测量1 1芯插头与传感器外壳之间的电阻值，应为无穷大，若为芯插头与传感器外壳之间的电阻值，应为无穷大，若为OO，则说明传感器已，则说明传感器已损坏，应更换。损坏，应更换。 （2 2）检测传感器的信号电压。拔下传感器的导线插头，当发动机怠速运转时，用）检测传感器的信号电压。拔下传感器的导线插头，当发动机怠速运转时，用示波器检测爆震传感器的信号端子与搭铁端子之间是否有脉冲电压波形的输出，若没有，示波器检测爆震传感器的信号端子与搭铁端子之间是否有脉冲电压波形的输出，若没有，则说明传感器已损坏，需要更换。则说明传感器已损坏，需要更换。2021/7/147第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.
88、28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.38.2.2.3点火器点火器 点火器的作用是接收发动机点火器的作用是接收发动机ECUECU发出的点火控制信号（发出的点火控制信号（IGtIGt），根据这一），根据这一控制信号控制点火线圈初级电流的通、断，使点火线圈次级产生高压，以点控制信号控制点火线圈初级电流的通、断，使点火线圈次级产生高压，以点燃气缸内的可燃混合气。与此同时反馈一信号（燃气缸内的可燃混合气。与此同时反馈一信号（IGfIGf）给发动机）给发动机ECUECU，作为点，作为点火确认信号（点火确认信号的作用是使发动机火确认信号（点火确认信号的作用是使发动
89、机ECUECU判断点火系统在未点火时，判断点火系统在未点火时，切断燃油供给，防止发动机溢油）。切断燃油供给，防止发动机溢油）。1 1、点火器工作原理、点火器工作原理 微机控制点火系统中的点火器内部主要由闭合角控制电路、恒流控制电微机控制点火系统中的点火器内部主要由闭合角控制电路、恒流控制电路、过电压保护电路、放大电路等电路组成，如图路、过电压保护电路、放大电路等电路组成，如图8-358-35所示。所示。 2021/7/148第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.38.2.2.3点火器点火器1 1）闭合角控制电路）
90、闭合角控制电路 闭合角（断电触点闭合时间）的概念是从传统点火系引入的，传统点火系采用触点闭合角（断电触点闭合时间）的概念是从传统点火系引入的，传统点火系采用触点来控制点火线圈初级绕组通电的时间。因此，初级绕组通电时间的长短与触点的间隙密来控制点火线圈初级绕组通电的时间。因此，初级绕组通电时间的长短与触点的间隙密切相关：触点间隙小，则触点相对闭合时间（触点在一个闭合和断开周期中，闭合时间切相关：触点间隙小，则触点相对闭合时间（触点在一个闭合和断开周期中，闭合时间与总时间之比）就长；触点间隙大，触点相对闭合时间就短，如图与总时间之比）就长；触点间隙大，触点相对闭合时间就短，如图8-368-36。
91、为解决传统点火系触点相对闭合时间随触点间隙、发动机转速、发动机气缸数增加为解决传统点火系触点相对闭合时间随触点间隙、发动机转速、发动机气缸数增加而减少的问题，在电子点火系和微电脑控制的点火器中增加了闭合角控制电路。而减少的问题，在电子点火系和微电脑控制的点火器中增加了闭合角控制电路。2021/7/149第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.38.2.2.3点火器点火器 常见的闭合角控制电路如图常见的闭合角控制电路如图8-378-37所示。点火控制信号为高电位时，由于所示。点火控制信号为高电位时，由于T1T1导通，
92、导通，T2T2、T3T3截止，截止，点火线圈初级绕组中电流被切断，点火线圈次级产生高电压；点火控制信号为低电位时，由于点火线圈初级绕组中电流被切断，点火线圈次级产生高电压；点火控制信号为低电位时，由于T1T1截截止，止，T2T2、T3T3导通，点火线圈初级绕组有电流流过。导通，点火线圈初级绕组有电流流过。 由由R1R1、R3R3、D1D1、D2D2、D3D3、D4D4、C C组成闭合角控制电路，其工作原理如下：组成闭合角控制电路，其工作原理如下：点火控制信号正脉冲（上正、下负）时，信号电流同时对电容点火控制信号正脉冲（上正、下负）时，信号电流同时对电容C C充电，充电电路为：信号电压充电，充电
93、电路为：信号电压+R1D1D4CT1+R1D1D4CT1发射结发射结信号电压信号电压- -。 而当点火控制信号正脉冲消失（上负、下正）时，电容而当点火控制信号正脉冲消失（上负、下正）时，电容C C放电，放电电路为：放电，放电电路为：C+R3D2R1C+R3D2R1信号电压信号电压-发动机发动机ECUECU信号电压信号电压+D3C-+D3C-。 电容电容C C放电时使放电时使T1T1反偏截止，反偏截止，T2T2、T3T3导通，初级电路接通。当发动机转速升高时，发动机导通，初级电路接通。当发动机转速升高时，发动机ECUECU使使点火控制信号正脉冲电压随之升高，正脉冲消失时电容的放电时间将会延长，使
94、得点火控制信号正脉冲电压随之升高，正脉冲消失时电容的放电时间将会延长，使得T1T1的截止时间延的截止时间延长，长，T2T2、T2T2的导通时间延长，即初级通路的时间相对增加了。这样就使得点火次级电压不会随发动的导通时间延长，即初级通路的时间相对增加了。这样就使得点火次级电压不会随发动机转速上升而下降。机转速上升而下降。2021/7/150第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.38.2.2.3点火器点火器2 2）恒流控制电路）恒流控制电路 为保证在任何工况下（特别是高转速时）都能实现稳定的高能点火，微机控制点火为保
95、证在任何工况下（特别是高转速时）都能实现稳定的高能点火，微机控制点火系配备的多是专用的高能点火线圈。为了增大初级电流，并使初级电流尽快上升到所要系配备的多是专用的高能点火线圈。为了增大初级电流，并使初级电流尽快上升到所要求的电流值，其初级绕组的电阻和电感都比较小，初级电流的稳定值比较大。在不加控求的电流值，其初级绕组的电阻和电感都比较小，初级电流的稳定值比较大。在不加控制的接通状态下，一般初级电流可达制的接通状态下，一般初级电流可达202030 A30 A。在低转速时，长时间通过大电流，浪费。在低转速时，长时间通过大电流，浪费电能，会使点火线圈和点火器过热而很快烧坏，为此采用恒流控制电路。电能
96、，会使点火线圈和点火器过热而很快烧坏，为此采用恒流控制电路。 恒流控制的方法有多种，现以图恒流控制的方法有多种，现以图8-378-37的恒流控制电路进行说明。的恒流控制电路进行说明。 当点火线圈初级电流增大到某一限定值时，当点火线圈初级电流增大到某一限定值时，A A点的电位使点的电位使T4T4的导通电流增大，致使的导通电流增大，致使T4T4的基极电流下降，从而限制了初级电流的继续升高。这实际上是通过增加初级回路电的基极电流下降，从而限制了初级电流的继续升高。这实际上是通过增加初级回路电阻的方法来限制初级电流。这样一种控制方式还可以使点火线圈的初级电流受转速变化阻的方法来限制初级电流。这样一种控
97、制方式还可以使点火线圈的初级电流受转速变化的影响大为减少。如在发动机转速低时，点火线圈初级电流有足够的时间上升，当电流的影响大为减少。如在发动机转速低时，点火线圈初级电流有足够的时间上升，当电流上升到一定的值，上升到一定的值，A A点的电位使点的电位使T4T4导通，导通，T3T3的基极电流下降，初级回路的等效电阻值上的基极电流下降，初级回路的等效电阻值上升，因而就限制了初级电流增至过大。发动机转速越低，这种限制作用就越大，而在发升，因而就限制了初级电流增至过大。发动机转速越低，这种限制作用就越大，而在发动机转速很高时，点火线圈初级电流没有足够的时间上升，动机转速很高时，点火线圈初级电流没有足够
98、的时间上升，A A点的电位不能使点的电位不能使T4T4导通，导通，T3T3的基极电流未被减少，故初级电流的上升未受到其回路等效电阻增大的限制。的基极电流未被减少，故初级电流的上升未受到其回路等效电阻增大的限制。2021/7/151第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.38.2.2.3点火器点火器2 2、点火器的检测、点火器的检测 以丰田以丰田5S-FE5S-FE发动机点火系统为例，丰田发动机点火系统为例，丰田5S-FE5S-FE发动机点火系统如图发动机点火系统如图8-388-38所示。所示。1 1）检测点火器电源
99、（）检测点火器电源（+B+B）电压。闭合点火开关，用万用表直流电压档检查点火器电源接柱电压是否）电压。闭合点火开关，用万用表直流电压档检查点火器电源接柱电压是否为蓄电池电压。若不正常，应逐点检查蓄电池至点火器电源接柱之间的连接。若正常，进行下一项为蓄电池电压。若不正常，应逐点检查蓄电池至点火器电源接柱之间的连接。若正常，进行下一项检查。检查。2 2）检测点火器）检测点火器IGTIGT接柱电压。闭合点火开关，起动发动机，用万用表电压档检测点火器接柱电压。闭合点火开关，起动发动机，用万用表电压档检测点火器IGTIGT接柱与接柱与E1E1接柱之间的电压应为接柱之间的电压应为0.80.81.2V1.2
100、V。若无电压，应检测发动机。若无电压，应检测发动机ECUECU的的IGTIGT接柱与接柱与E1E1接柱之间的电压，若电接柱之间的电压，若电压为压为0.80.81.2V1.2V，则说明发动机，则说明发动机ECUECU与点火器之间的导线断路；若无电压，则说明发动机与点火器之间的导线断路；若无电压，则说明发动机ECUECU损坏。图损坏。图8-39 8-39 开磁路式点火线圈开磁路式点火线圈3 3）检测点火器）检测点火器IGFIGF接柱电压。闭合点火开关，起动发动机，用万用表电压档检测点火器接柱电压。闭合点火开关，起动发动机，用万用表电压档检测点火器IGFIGF接柱与接柱与E1E1接柱之间的电压应为接
101、柱之间的电压应为2.72.73.5V3.5V。若无电压，说明点火器损坏；若有电压，应检测发动机。若无电压，说明点火器损坏；若有电压，应检测发动机ECUECU的的IGFIGF接接柱与柱与E1E1接柱之间的电压，若无电压，则说明点火器与发动机接柱之间的电压，若无电压，则说明点火器与发动机ECUECU之间的导线断路。之间的导线断路。2021/7/152 点火线圈的作用是将电源提供的点火线圈的作用是将电源提供的12 V12 V低压电变成低压电变成151520 kV20 kV的的高压电。点火线圈按磁路特点可分为：开磁路和闭磁路两种类型。高压电。点火线圈按磁路特点可分为：开磁路和闭磁路两种类型。1 1、点
102、火线圈的结构、点火线圈的结构1 1）开磁路点火线圈图）开磁路点火线圈图8-40 8-40 闭磁路点火线圈的结构闭磁路点火线圈的结构 开磁路式点火线圈的结构如图开磁路式点火线圈的结构如图8-398-39所示。主要由铁心、初级所示。主要由铁心、初级绕组、次级绕组、导磁钢套、瓷座、外壳等组成。绕组、次级绕组、导磁钢套、瓷座、外壳等组成。 点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁心，在铁心外面套上绝点火线圈的中心是用硅钢片叠成的铁心，在铁心外面套上绝缘的纸板套管，纸质套管上绕有直径为缘的纸板套管，纸质套管上绕有直径为 0.06 0.060.10 mm0.10 mm、约、约1100011000260002600
103、0匝的次级绕组；初级绕组用直径为匝的次级绕组；初级绕组用直径为0.50.5l.0 mml.0 mm、约绕、约绕230230370370匝的高强漆包线，绕在次级绕组的外面，以利于散热。绕组匝的高强漆包线，绕在次级绕组的外面，以利于散热。绕组和外壳之间装有导磁钢套，底部有瓷质绝缘支座，上部有绝缘盖，和外壳之间装有导磁钢套，底部有瓷质绝缘支座，上部有绝缘盖，点火线圈内部浸以石蜡和松香的混合物，以增强绝缘，并防止潮点火线圈内部浸以石蜡和松香的混合物，以增强绝缘，并防止潮气侵入。气侵入。第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2
104、.48.2.2.4点火线圈点火线圈2021/7/153 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.48.2.2.4点火线圈点火线圈2 2）闭磁路式点火线圈）闭磁路式点火线圈 闭磁路式点火线圈由铁心、初级绕组和次级绕组等组成，结构和外形如图闭磁路式点火线圈由铁心、初级绕组和次级绕组等组成，结构和外形如图8-408-40、8-8-4141所示。所示。 闭磁路点火线圈有闭磁路点火线圈有“口口”字形和字形和“日日”字形之分。与开磁路式点火线圈不同的是绕字形之分。与开磁路式点火线圈不同的是绕组在铁心中形成的磁通，通过铁心形成闭
105、合磁路，故称为闭磁路式点火线圈。与开磁路组在铁心中形成的磁通，通过铁心形成闭合磁路，故称为闭磁路式点火线圈。与开磁路式点火线圈相比，闭磁路式点火线圈具有漏磁少，磁路的磁阻小，能量损失小，其能量式点火线圈相比，闭磁路式点火线圈具有漏磁少，磁路的磁阻小，能量损失小，其能量转换率可高达转换率可高达75%75%（开磁路点火线圈只有（开磁路点火线圈只有60%60%）。其次，体积小，可直接装在分电器上，）。其次，体积小，可直接装在分电器上，不仅结构紧凑，并可有效的降低次级电容，在无触点的点火系中被广泛采用。不仅结构紧凑，并可有效的降低次级电容，在无触点的点火系中被广泛采用。2021/7/154 第第8 8
106、章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.48.2.2.4点火线圈点火线圈2 2、点火线圈的检测、点火线圈的检测 点火线圈通常进行二方面的检查：点火线圈通常进行二方面的检查：（1 1）在点火开关闭合时，用万用表直流电压档检查点火线圈初级绕组）在点火开关闭合时，用万用表直流电压档检查点火线圈初级绕组“+”“+”接线柱是否为蓄电池电压。若无电压，则应检查蓄电池至点火线圈初级绕组接线柱是否为蓄电池电压。若无电压，则应检查蓄电池至点火线圈初级绕组“+”“+”接线柱之间的电压是否断路。接线柱之间的电压是否断路。（2 2）在点火开关断开时
107、，用万用表电阻档测量初级和次级绕组的电阻值，常）在点火开关断开时，用万用表电阻档测量初级和次级绕组的电阻值，常见车辆的点火线圈电压值见表见车辆的点火线圈电压值见表8-38-3。如果测出的电阻不在规定的范围之内，说。如果测出的电阻不在规定的范围之内，说明点火线圈内部有短路或断路的故障。但有时点火线圈的电阻符合要求，但明点火线圈内部有短路或断路的故障。但有时点火线圈的电阻符合要求，但并不一定说明点火线圈的性能就一定良好，必要时，可将点火线圈从车上拆并不一定说明点火线圈的性能就一定良好，必要时，可将点火线圈从车上拆下后在试验进行性能测试。下后在试验进行性能测试。2021/7/155 第第8 8章章
108、点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.58.2.2.5分电器分电器 分电器的主要作用是将点火线圈产生的高压电适时、准确地分配到各个分电器的主要作用是将点火线圈产生的高压电适时、准确地分配到各个气缸，点燃气缸内的可燃混合气。气缸，点燃气缸内的可燃混合气。1 1、分电器的结构形式、分电器的结构形式 目前，在微机控制点火系统中分电器的结构形式有四种。第一种是将凸目前，在微机控制点火系统中分电器的结构形式有四种。第一种是将凸轮轴轮轴/ /曲轴位置传感器和配电器组装在一起的分电器；第二种是将凸轮轴曲轴位置传感器和配电器组装在一起的分电器；
109、第二种是将凸轮轴/ /曲曲轴位置传感器、点火器、配电器组装在一起的分电器；第三种是将凸轮轴轴位置传感器、点火器、配电器组装在一起的分电器；第三种是将凸轮轴/ /曲曲轴位置传感器、点火线圈、配电器组装在一起的分电器；第四种是将凸轮轴轴位置传感器、点火线圈、配电器组装在一起的分电器；第四种是将凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器组装在一起的分电器。曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器组装在一起的分电器。2021/7/156 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.58.2.2.5分电器分电器1 1）
110、带凸轮轴）带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、配电器的分电器曲轴位置传感器、配电器的分电器 带凸轮轴带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、配电器的分电器结构如图曲轴位置传感器、配电器的分电器结构如图8-428-42所示。主要由所示。主要由凸轮轴位置传器、曲轴位置传感器、分火头、分电器盖、壳体等组成。其功凸轮轴位置传器、曲轴位置传感器、分火头、分电器盖、壳体等组成。其功能主要是为发动机控制单元提供凸轮轴位置和曲轴位置信号。能主要是为发动机控制单元提供凸轮轴位置和曲轴位置信号。2021/7/157 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2
111、.2.58.2.2.5分电器分电器2 2）带凸轮轴）带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火器、配电器的分电器曲轴位置传感器、点火器、配电器的分电器 带凸轮轴带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火器、配电器的分电器如图曲轴位置传感器、点火器、配电器的分电器如图8-438-43所示。主所示。主要由凸轮轴位置传器、曲轴位置传感器、点火器、分火头、分电器盖、壳体要由凸轮轴位置传器、曲轴位置传感器、点火器、分火头、分电器盖、壳体等组成。这类分电器不但可以为发动机控制单元提供凸轮轴位置和曲轴位置等组成。这类分电器不但可以为发动机控制单元提供凸轮轴位置和曲轴位置信号，还可通过点火器控制外置点火线圈初级绕组的电流通断
112、。信号，还可通过点火器控制外置点火线圈初级绕组的电流通断。2021/7/158 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.58.2.2.5分电器分电器3 3）带凸轮轴）带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火线圈、配电器的分电器曲轴位置传感器、点火线圈、配电器的分电器 带凸轮轴带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火线圈、配电器的分电器如图曲轴位置传感器、点火线圈、配电器的分电器如图8-448-44所示。所示。主要由凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、点火线圈、分火头、分电器盖、主要由凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、点火线圈、分
113、火头、分电器盖、壳体等组成。这种点火系统采用外置点火器，分电器可为发动机控制单元提壳体等组成。这种点火系统采用外置点火器，分电器可为发动机控制单元提供凸轮轴和曲轴位置信号，其特点是采用内置点火线圈，取消了中心高压线，供凸轮轴和曲轴位置信号，其特点是采用内置点火线圈，取消了中心高压线，使点火系统比较紧凑。使点火系统比较紧凑。2021/7/159 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.58.2.2.5分电器分电器4 4）带凸轮轴）带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器的分电器曲轴位置传感器、点火器、点
114、火线圈、配电器的分电器 带凸轮轴带凸轮轴/ /曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器的分电器如图曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、配电器的分电器如图8-8-4545所示。主要由凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、所示。主要由凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、点火器、点火线圈、分火头、分电器盖、壳体等组成。这种点火系统将点火系统部件全部组装在分火头、分电器盖、壳体等组成。这种点火系统将点火系统部件全部组装在一起，使点火系统更加紧凑。一起，使点火系统更加紧凑。2021/7/160 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的
115、主要部件8.2.2.58.2.2.5分电器分电器2 2、分电器的检测、分电器的检测1 1）分电器的就车检查）分电器的就车检查 未打开分电器盖时观察分电器盖有无裂纹。打开分电器盖察看碳刷是否太短及有无弹性。若无未打开分电器盖时观察分电器盖有无裂纹。打开分电器盖察看碳刷是否太短及有无弹性。若无问题，可采用测量绝缘电阻的方法检查分电器盖高压线插孔之间是否漏电（如图问题，可采用测量绝缘电阻的方法检查分电器盖高压线插孔之间是否漏电（如图8-468-46所示），一般所示），一般绝缘电阻应在绝缘电阻应在50M50M以上。检查分火头的绝缘性时，可将中心高压线拔出，使线端距分火头铜片以上。检查分火头的绝缘性时，
116、可将中心高压线拔出，使线端距分火头铜片3 35mm5mm，打开点火开关并转动发动机试火（如图，打开点火开关并转动发动机试火（如图8-478-47所示）。若有火花，说明分火头已漏电，应进行更所示）。若有火花，说明分火头已漏电，应进行更换。换。 检查高压线时，一是观察是否有破损；二是测量导线的电阻值，一般高压导线的电阻应在检查高压线时，一是观察是否有破损；二是测量导线的电阻值，一般高压导线的电阻应在25k25k以下。以下。2 2）分电器的配电器检查）分电器的配电器检查 在就车检查时若发现分电器轴与分电器壳体之间的间隙过大，分电器凸轮轴（传统分电器）磨在就车检查时若发现分电器轴与分电器壳体之间的间隙
117、过大，分电器凸轮轴（传统分电器）磨损，则应在汽车电器试验台上检测配电器分火的均匀性（火花间隔角度，正常时应相差损，则应在汽车电器试验台上检测配电器分火的均匀性（火花间隔角度，正常时应相差1010）。若）。若不符合要求，则应更换分电器总成。不符合要求，则应更换分电器总成。2021/7/161 火花塞的作用是把高压电引入气缸内，在电极间产生火花点燃火花塞的作用是把高压电引入气缸内，在电极间产生火花点燃混合气。火花塞的工作条件极其恶劣，它要受到高温、高压以及燃混合气。火花塞的工作条件极其恶劣，它要受到高温、高压以及燃烧产物的强烈腐蚀。因此要求火花塞必须具有足够的机械强度、良烧产物的强烈腐蚀。因此要求
118、火花塞必须具有足够的机械强度、良好的耐热性能和良好的绝缘性能，火花塞的材料能抵抗燃气的腐蚀。好的耐热性能和良好的绝缘性能，火花塞的材料能抵抗燃气的腐蚀。1 1、火花塞的构造、火花塞的构造 火花塞的结构如图火花塞的结构如图8-488-48所示。在钢制壳体的内部固定有高氧化所示。在钢制壳体的内部固定有高氧化铝陶瓷绝缘体，使中心电极与侧电极之间保持足够的绝缘强度。绝铝陶瓷绝缘体，使中心电极与侧电极之间保持足够的绝缘强度。绝缘体内的上部装有导电金属杆，通过接线螺母与高压导线相连，下缘体内的上部装有导电金属杆，通过接线螺母与高压导线相连，下部装有中心电极。导电金属杆与中心电极之间用导电玻璃密封。中部装有
119、中心电极。导电金属杆与中心电极之间用导电玻璃密封。中心电极用镍锰合金制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀和导电性能。心电极用镍锰合金制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀和导电性能。壳体下部的螺纹与气缸盖螺纹端面结合处配有密封垫圈，保证壳体壳体下部的螺纹与气缸盖螺纹端面结合处配有密封垫圈，保证壳体与缸盖之间密封良好。与缸盖之间密封良好。 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.68.2.2.6火花塞火花塞2021/7/162 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要
120、部件8.2.2.68.2.2.6火花塞火花塞2 2、火花塞的型号、火花塞的型号 根据国家专业标准根据国家专业标准 ZBT 3700389 ZBT 3700389火花塞产品型号编制方法的规定，火花塞型火花塞产品型号编制方法的规定，火花塞型号由三部分组成：号由三部分组成： 第一部分为字母，表示火花塞的结构类型及主要型式尺寸，各字母的含义见表第一部分为字母，表示火花塞的结构类型及主要型式尺寸，各字母的含义见表8-48-4。 第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值，见表第二部分为阿拉伯数字，表示火花塞热值，见表8-58-5。 第三部分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产品、结构特性、材料特性及特殊技术第三部
121、分为汉语拼音字母，表示火花塞派生产品、结构特性、材料特性及特殊技术要求等，见表要求等，见表8-68-6，其结构形式如图，其结构形式如图8-498-49所示。所示。2021/7/163 第第8 8章章 点火系统点火系统8.2.28.2.2计算机控制点火系统的主要部件计算机控制点火系统的主要部件8.2.2.68.2.2.6火花塞火花塞3 3、火花塞的检修、火花塞的检修 火花塞常见故障有：过热、积炭、电极烧蚀、绝缘体破裂、侧电极开裂等。火花塞常见故障有：过热、积炭、电极烧蚀、绝缘体破裂、侧电极开裂等。（1 1）火花塞的清洁）火花塞的清洁 清洁火花塞主要包括清理螺纹积垢、清洗火花塞表面和清除火花塞积炭
122、等。清除火清洁火花塞主要包括清理螺纹积垢、清洗火花塞表面和清除火花塞积炭等。清除火花塞积炭正规做法应在火花塞清洁试验器上进行。花塞积炭正规做法应在火花塞清洁试验器上进行。（2 2）火花塞电极间隙的检查与调整）火花塞电极间隙的检查与调整 火花塞电极间隙应采用图火花塞电极间隙应采用图8-50a8-50a）所示的圆形量规测量，不宜使用厚薄规测量，因）所示的圆形量规测量，不宜使用厚薄规测量，因为当侧电极上制有凹坑时，厚薄规不能测量出真实间隙值。图为当侧电极上制有凹坑时，厚薄规不能测量出真实间隙值。图8-50 8-50 火花塞间隙的检查火花塞间隙的检查与调整与调整 火花塞间隙不当时，应用特制的测量工具弯
123、曲侧电极进行调整，如图火花塞间隙不当时，应用特制的测量工具弯曲侧电极进行调整，如图8-50b8-50b）所示。）所示。2021/7/164 第第8 8章章 点火系统点火系统8.38.3计算机控制点火系统的类型计算机控制点火系统的类型8.3.18.3.1有分电器的计算机控制点火系统有分电器的计算机控制点火系统 有分电器微机控制的点火系统如图有分电器微机控制的点火系统如图8-388-38所示。该系统为减少外部线路连接、降低故所示。该系统为减少外部线路连接、降低故障率，通常将点火系统中的某几个部件组装在一起。其工作原理如下：障率，通常将点火系统中的某几个部件组装在一起。其工作原理如下： 发动机工作时
124、，发动机控制单元（发动机工作时，发动机控制单元（ECUECU）根据接收到的各传感器信号，通过运算确）根据接收到的各传感器信号，通过运算确定该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合角，并以此向点火器发出信号定该工况下最佳点火提前角和点火线圈初级电路闭合角，并以此向点火器发出信号(IGT)(IGT)。点火器则根据。点火器则根据ECUECU的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，的指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来
125、。当初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈将产生很高的感应电动势初级电路中的电流被切断时，在其次级线圈将产生很高的感应电动势(15(1520kV)20kV)，再经，再经配电器分配到工作气缸的火花塞。配电器分配到工作气缸的火花塞。 点火器在接受点火器在接受ECUECU指令工作的同时，还反馈一个指令工作的同时，还反馈一个IGFIGF信号给信号给ECUECU，ECUECU根据根据IGFIGF信号来信号来确认点火器的工作情况。如果确认点火器的工作情况。如果ECUECU连续连续6 6次未收到次未收到IGFIGF信号，则信号，则ECUECU认为点火器工作不正常认为点火器工作不正常或不工作，于是或不工作，于
126、是ECUECU将停止喷油，以防止溢油。将停止喷油，以防止溢油。 微机控制的点火系统在进行点火提前角控制时主要依据凸轮轴位置传感器产生微机控制的点火系统在进行点火提前角控制时主要依据凸轮轴位置传感器产生G G信信号和曲轴位置传感器产生的号和曲轴位置传感器产生的NeNe信号作为主控制信号。信号作为主控制信号。2021/7/165 第第8 8章章 点火系统点火系统8.38.3计算机控制点火系统的类型计算机控制点火系统的类型8.3.18.3.1有分电器的计算机控制点火系统有分电器的计算机控制点火系统 G G（凸轮轴位置信号）信号。（凸轮轴位置信号）信号。G G信号指活塞运行到压缩行程上止点位置的判别信
127、号信号指活塞运行到压缩行程上止点位置的判别信号（判缸信号），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（判缸信号），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。号。G G信号在微机控制的点火系统中主要用来确定点火时刻控制基准和气缸的判别信号在微机控制的点火系统中主要用来确定点火时刻控制基准和气缸的判别( (第一第一缸或第一缸的对应缸的压缩上止点时刻缸或第一缸的对应缸的压缩上止点时刻) )。G G信号发生时，一般不是活塞运行到压缩上止信号发生时，一般不是活塞运行到压缩上止点的时刻，而是在各缸活塞的压缩上止点前某一时刻相对于曲轴的转角，这一转角值因点的时刻
128、，而是在各缸活塞的压缩上止点前某一时刻相对于曲轴的转角，这一转角值因车型而异。车型而异。 Ne Ne（曲轴位置信号）信号。（曲轴位置信号）信号。NeNe信号指发动机曲轴转角信号，它是根据曲轴位置传感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。在微机控制的点火系统中，器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。在微机控制的点火系统中，NeNe信号主信号主要用来计量点火提前角和通电时间。如果采用有要用来计量点火提前角和通电时间。如果采用有2424个转子齿的电磁感应式曲轴位置传感个转子齿的电磁感应式曲轴位置传感器时，曲轴每转器时，曲轴每转72007200
129、只能向只能向ECUECU输送输送240240个个NeNe信号，也就是说曲轴每转信号，也就是说曲轴每转300300，才能给，才能给ECUECU输输送送1 1个转速信号。这一信号对精确控制点火提前角和通电时间微机控制的点火系统而言，个转速信号。这一信号对精确控制点火提前角和通电时间微机控制的点火系统而言，是不能满足要求的。故这样的是不能满足要求的。故这样的NeNe信号一般都经过信号一般都经过ECUECU进行整形和转换，形成周期为进行整形和转换，形成周期为1010的的NeNe信号。信号。 发动机工作时，发动机工作时，ECUECU根据根据NeNe信号，可准确地计算出曲轴每转信号，可准确地计算出曲轴每转
130、1010所用时间，根据所用时间，根据G G信号，信号，可以计算出各缸所处在工作循环的任一时刻可以计算出各缸所处在工作循环的任一时刻( (精确到精确到10)10)。从而实现最佳点火提前角的精。从而实现最佳点火提前角的精确控制。确控制。2021/7/1661 1、分组点火的微机控制点火系统、分组点火的微机控制点火系统 在设计上将两个同时到达气缸上止点位置的在设计上将两个同时到达气缸上止点位置的活塞活塞 ( (一个为压缩行程的上止点，另一个为排气一个为压缩行程的上止点，另一个为排气行程的上止点行程的上止点) )分为一组，共用一个点火线圈。分为一组，共用一个点火线圈。系统中点火线圈的总数量等于气缸数的
131、一半。系统中点火线圈的总数量等于气缸数的一半。 以六缸发动机为例，以六缸发动机为例，1 1、6 6缸，缸，2 2、5 5缸及缸及3 3、4 4缸的活塞分别同时到达上止点，习惯上我们将这缸的活塞分别同时到达上止点，习惯上我们将这两个同时达到上止点位置气缸称为两个同时达到上止点位置气缸称为“对应缸对应缸”。设计时将六个缸按设计时将六个缸按“对应缸对应缸”关系分为三组，每关系分为三组，每一组共用一个点火线圈，同一组中两个缸的火花一组共用一个点火线圈，同一组中两个缸的火花塞与共用的点火线圈次级绕组串联。当点火线圈塞与共用的点火线圈次级绕组串联。当点火线圈初级电路断电时，一个气缸接近压缩行程的上止初级电
132、路断电时，一个气缸接近压缩行程的上止点，火花塞跳火可点燃该气缸内的混合气，称为点，火花塞跳火可点燃该气缸内的混合气，称为有效点火；而另一气缸接近排气行程的上止点，有效点火；而另一气缸接近排气行程的上止点，火花塞跳火不起作用，称为无效点火。由于处于火花塞跳火不起作用，称为无效点火。由于处于排气行程气缸内的压力很低，加之废气中导电离排气行程气缸内的压力很低，加之废气中导电离子较多，其火花塞很容易被高压电击穿，消耗的子较多，其火花塞很容易被高压电击穿，消耗的能量就非常少，所以不会对压缩行程气缸点火产能量就非常少，所以不会对压缩行程气缸点火产生影响。生影响。 第第8 8章章 点火系统点火系统8.38.
133、3计算机控制点火系统的类型计算机控制点火系统的类型8.3.28.3.2无分电器的计算机控制点火系统无分电器的计算机控制点火系统2021/7/167第第8 8章章 点火系统点火系统8.38.3计算机控制点火系统的类型计算机控制点火系统的类型8.3.28.3.2无分电器的计算机控制点火系统无分电器的计算机控制点火系统 分组点火的微机控制点火系统为判断具体点火的气缸，除了提供分组点火的微机控制点火系统为判断具体点火的气缸，除了提供IGTIGT信号外，还要信号外，还要提供提供IGdAIGdA和和IGdBIGdB辅助判缸信号。这是因为辅助判缸信号。这是因为IGTIGT信号只指令点火器执行点火，但到底该哪
134、信号只指令点火器执行点火，但到底该哪一组共用的点火线圈点火，还需一组共用的点火线圈点火，还需IGdAIGdA和和IGdBIGdB辅助判断，其判断真值表如表辅助判断，其判断真值表如表8-78-7所示。所示。IGTIGT、IGdAIGdA、IGdBIGdB三种信号共同控制点火器的工作过程如图三种信号共同控制点火器的工作过程如图8-528-52所示。所示。 当当IGTIGT信号为高电位时，根据表信号为高电位时，根据表8-78-7的控制情况，使相应缸点火的初级电路接通，当的控制情况，使相应缸点火的初级电路接通，当IGTIGT信号为低电位时，切断被接通的初级电路，在相应点火线圈的次级绕组产生高压，信号为
135、低电位时，切断被接通的初级电路，在相应点火线圈的次级绕组产生高压，点燃可燃混合气使发动机做功。例如，当第一个点燃可燃混合气使发动机做功。例如，当第一个IGTIGT信号为高电位时，此时的信号为高电位时，此时的IGdAIGdA和和IGdBIGdB均为均为“0”“0”，根据表，根据表8-78-7的控制情况，此时的控制情况，此时2 2、5 5缸点火线圈的初级电路被接通，当第缸点火线圈的初级电路被接通，当第一个一个IGTIGT信号变为低电位时，信号变为低电位时，2 2、5 5缸点火线圈的初级电路被切断，在缸点火线圈的初级电路被切断，在2 2、5 5缸的次级绕组缸的次级绕组产生高压，经火花塞跳火，使发动机
136、做功。产生高压，经火花塞跳火，使发动机做功。 采用分组点火的微机控制点火系统，其结构和控制电路较简单，所以应用也比较多。采用分组点火的微机控制点火系统，其结构和控制电路较简单，所以应用也比较多。但由于保留了点火线圈与火花塞之间的高压线，能量损失略大。此外，串联在高压回路但由于保留了点火线圈与火花塞之间的高压线，能量损失略大。此外，串联在高压回路的二极管，可用来防止点火线圈初级电路导通的瞬间所产生的二次电压的二极管，可用来防止点火线圈初级电路导通的瞬间所产生的二次电压( (约约100010002000V)2000V)加在火花塞上后发生的误点火。加在火花塞上后发生的误点火。2021/7/168第第
137、8 8章章 点火系统点火系统8.38.3计算机控制点火系统的类型计算机控制点火系统的类型8.3.28.3.2无分电器的计算机控制点火系统无分电器的计算机控制点火系统2 2、单独点火的微机控制点火系统、单独点火的微机控制点火系统 单独点火的微机控制点火系统如图单独点火的微机控制点火系统如图8-538-53所示。其特点是各缸均有一个点火线圈，即所示。其特点是各缸均有一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。点火线圈的数量与气缸数相等。 由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机的转速很高，点火线圈也有较由于每缸都有各自独立的点火线圈，所以即使发动机的转速很高，点火线圈也有较长的通电时间长的通
138、电时间( (闭合角大闭合角大) )，可提供足够高的点火能量。与有分电器电控点火系统相比，可提供足够高的点火能量。与有分电器电控点火系统相比，在发动机转速和点火能量相同的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小在发动机转速和点火能量相同的情况下，单位时间内通过点火线圈初级电路的电流要小得多，点火线圈不易发热，且点火线圈的体积又可以非常小巧，一般直接将点火线圈压得多，点火线圈不易发热，且点火线圈的体积又可以非常小巧，一般直接将点火线圈压装在火花塞上。装在火花塞上。 单独点火的微机控制点火系统工作时，电控单元单独点火的微机控制点火系统工作时，电控单元ECUECU根据各种传感器的信号综合计根据
139、各种传感器的信号综合计算，最后确定各缸点火提前角的精确时刻，向点火模块发出指令算，最后确定各缸点火提前角的精确时刻，向点火模块发出指令IGT1IGT1、IGT2IGT2、 IGT6 IGT6、由点火模块直接控制各缸点火线圈初级电路的搭铁，并产生次级高压直接传给火花塞。由点火模块直接控制各缸点火线圈初级电路的搭铁，并产生次级高压直接传给火花塞。与此同时，点火模块向电控单元与此同时，点火模块向电控单元ECUECU反馈反馈IGFIGF信号。信号。2021/7/169第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.18.4.1点火提前角控制点火提前角控制 在微机控制点火系中，最佳点
140、火提前角通常包括初始点火提前角、基本点火提前角在微机控制点火系中，最佳点火提前角通常包括初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。而各车型实际点火提前角的确定（计算）方法有所不同，目前主要和修正点火提前角。而各车型实际点火提前角的确定（计算）方法有所不同，目前主要有二种类型：有二种类型：丰田车系：实际点火提前角丰田车系：实际点火提前角= =初始点火提前角初始点火提前角+ +基本点火提前角基本点火提前角+ +修正点火提前角修正点火提前角日产车系：实际点火提前角日产车系：实际点火提前角= =基本点火提前角基本点火提前角点火提前角修正系数点火提前角修正系数下面以丰田车系叙述初始点火提前角、基本
141、点火提前角和修正点火提前角。下面以丰田车系叙述初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角。1 1、初始点火提前角、初始点火提前角 初始点火提前角主要用在发动机起动时，与发动机工况无关，这是因为发动机刚起初始点火提前角主要用在发动机起动时，与发动机工况无关，这是因为发动机刚起动时，其转速较低（一般认为在动时，其转速较低（一般认为在500r/min500r/min以下），且进气流量信号或进气歧管压力信号以下），且进气流量信号或进气歧管压力信号不稳定。此时可由不稳定。此时可由ECUECU根据所控制的发动机工作特性预置一个固定的点火提前角，称为根据所控制的发动机工作特性预置一个固定的点火提前角，称
142、为初始点火提前角。即是说，初始点火提前角。即是说，ECUECU检测到发动机处于起动期间，就按预置的初始点火提前检测到发动机处于起动期间，就按预置的初始点火提前角控制各缸点火，此时，角控制各缸点火，此时，ECUECU检测的控制信号主要是发动机转速信号（检测的控制信号主要是发动机转速信号（NeNe）和起动开关）和起动开关信号（信号（STASTA）。初始点火提前角的设定因发动机而异，但一般为压缩行程中活塞到达上）。初始点火提前角的设定因发动机而异，但一般为压缩行程中活塞到达上止点前止点前100100左右。左右。2021/7/170第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.1
143、8.4.1点火提前角控制点火提前角控制2 2、基本点火提前角、基本点火提前角 基本点火提前角是由发动机电子控制单元（基本点火提前角是由发动机电子控制单元（ECUECU）根据发动机的转速和负荷所确定的点火提前角，）根据发动机的转速和负荷所确定的点火提前角，是发动机运行过程中最为主要的点火提前角。是发动机运行过程中最为主要的点火提前角。基本点火提前角按两种情况确定：基本点火提前角按两种情况确定：（1 1）怠速时的基本点火提前角：怠速时）怠速时的基本点火提前角：怠速时ECUECU根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前角。角。( (丰田丰田)
144、)在空调工作时为在空调工作时为8080，在空调不工作时为，在空调不工作时为4040。（2 2）正常行驶时的基本点火提前角：该基本点火提前角由微电脑根据发动机的转速和负荷信号从内）正常行驶时的基本点火提前角：该基本点火提前角由微电脑根据发动机的转速和负荷信号从内部存储器中选出。部存储器中选出。 发动机在各种工况下的最佳基本提前角通过大量的台架试验得出，将试验数据优化后作出了如发动机在各种工况下的最佳基本提前角通过大量的台架试验得出，将试验数据优化后作出了如图图8-548-54所示的点火提前角控制脉谱图（所示的点火提前角控制脉谱图（MAPMAP），并将其存储在电子控制单元的存储器中，发动机在运），
145、并将其存储在电子控制单元的存储器中，发动机在运行过程中，电子控制单元通过发动机转速和负荷传感器获得发动机的工况信息，根据发动机所处的行过程中，电子控制单元通过发动机转速和负荷传感器获得发动机的工况信息，根据发动机所处的工况，从存储的数据中得出最佳的点火提前角。图工况，从存储的数据中得出最佳的点火提前角。图8-54 8-54 点火提前角随发动机转速与负荷变化的脉点火提前角随发动机转速与负荷变化的脉谱图谱图 基本点火提前角随发动机转速升高而增大，随进气流量（或进气歧管压力）增加而减小。在怠基本点火提前角随发动机转速升高而增大，随进气流量（或进气歧管压力）增加而减小。在怠速工况下，节气门开度传感器怠
146、速触点闭合、此时电子控制单元根据发动机转速和空调开关是否接速工况下，节气门开度传感器怠速触点闭合、此时电子控制单元根据发动机转速和空调开关是否接通确定基本点火提前角。通确定基本点火提前角。2021/7/171第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.18.4.1点火提前角控制点火提前角控制3 3、修正点火提前角、修正点火提前角 为使实际点火提前角适应发动机的运转状况，以便得到良好的动力性、经济性和排为使实际点火提前角适应发动机的运转状况，以便得到良好的动力性、经济性和排放性，必须根据相关因素（冷却液温度、进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火放性，必须根据相关因素（
147、冷却液温度、进气温度、开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。提前角，即对点火提前角进行必要的修正。 修正的项目有多有少，主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性修正、空燃比反馈修正的项目有多有少，主要有暖机修正、过热修正、怠速稳定性修正、空燃比反馈修正。修正。（1 1）暖机修正。当发动机起动后，在冷却水温度较低时，应增大点火提前角，以使发）暖机修正。当发动机起动后，在冷却水温度较低时，应增大点火提前角，以使发动机尽快暖机，控制暖机修正量的主要信号有冷却水温度信号、进气流量信号和节气门动机尽快暖机，控制暖机修正量的主要信号有冷却水温度信号、进气流量信号和节气门开度信号。
148、开度信号。（2 2）过热修正。发动机正常运行时，为防止发动机冷却水温过高而导致发动机过热，）过热修正。发动机正常运行时，为防止发动机冷却水温过高而导致发动机过热，应减小点火提前角。控制过热修正量的主要信号有冷却水温度信号和节气门开度信号。应减小点火提前角。控制过热修正量的主要信号有冷却水温度信号和节气门开度信号。（3 3）怠速稳定性修正。发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化，会引起发动机）怠速稳定性修正。发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化，会引起发动机转速改变而偏离怠速下设定的目标转速。为了能保持怠速下稳定运转，就必须相应地修转速改变而偏离怠速下设定的目标转速。为了能保持怠速下稳定运
149、转，就必须相应地修正点火提前角。当检测到的实际转速低于怠速目标转速时，应相应增大点火提前角。相正点火提前角。当检测到的实际转速低于怠速目标转速时，应相应增大点火提前角。相反，当检测到的实际转速高于怠速目标转速时，应相应减小点火提前角。控制怠速稳定反，当检测到的实际转速高于怠速目标转速时，应相应减小点火提前角。控制怠速稳定性修正的主要信号有发动机转速信号、节气门开度信号、车速信号、空调信号等。性修正的主要信号有发动机转速信号、节气门开度信号、车速信号、空调信号等。2021/7/172第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.18.4.1点火提前角控制点火提前角控制（4
150、4）空燃比反馈修正。进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号调整喷油量）空燃比反馈修正。进行空燃比反馈控制时，根据氧传感器的反馈信号调整喷油量来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，来达到理论空燃比，这种喷油量的变化必然引起发动机转速变化。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。当喷油量增大时，应相应减小点火提前角。点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。当喷油量增大时，应相应减小点火提前角。反之，当喷油量减小时，则相应增大点火提前角。反之，当喷油量减小时，则相应增大点火提前角。 发动机每转一圈，发动机每转一圈，ECUECU计算处理后就
151、输出一个提前角信号。因此，当传感器检测到计算处理后就输出一个提前角信号。因此，当传感器检测到发动机转速、负荷、水温发生变化时，发动机转速、负荷、水温发生变化时，ECUECU就自动调整点火提前角。就自动调整点火提前角。 当当ECUECU确定的点火提前角超过允许的最大（确定的点火提前角超过允许的最大（35350 0-45-450 0）或最小（）或最小（-10-100 0-0-00 0）时，发动机）时，发动机很难正常运转，此时很难正常运转，此时ECUECU将以最大或最小点火提前角允许值进行控制。将以最大或最小点火提前角允许值进行控制。2021/7/173第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点
152、火控制点火控制8.4.28.4.2通电时间控制通电时间控制 对于常用的电感储能式电子点火系来说，初级绕组电路断开瞬间其电流所能达到的对于常用的电感储能式电子点火系来说，初级绕组电路断开瞬间其电流所能达到的值，即初级绕组电路断开电流，与初级绕组电路的通电时间有关。只有通电时间达到一值，即初级绕组电路断开电流，与初级绕组电路的通电时间有关。只有通电时间达到一定值时，才能使初级绕组电流上升到足够大，并在初级绕组断路时使次级绕组线圈产生定值时，才能使初级绕组电流上升到足够大，并在初级绕组断路时使次级绕组线圈产生足够高的点火电压。足够高的点火电压。 对通电时间进行控制，就是对点火闭合角进行控制，在产生足
153、够的次级高压的同时，对通电时间进行控制，就是对点火闭合角进行控制，在产生足够的次级高压的同时，还要防止因通电时间过长使点火线圈过热而烧坏。闭合角的大小决定了点火线圈初级绕还要防止因通电时间过长使点火线圈过热而烧坏。闭合角的大小决定了点火线圈初级绕组电路的通电时间和储存的能量。为了使点火系在发动机高速时有足够的点火电压，防组电路的通电时间和储存的能量。为了使点火系在发动机高速时有足够的点火电压，防止低速时点火线圈过热和减少电能消耗，就必须对闭合角进行控制。止低速时点火线圈过热和减少电能消耗，就必须对闭合角进行控制。 闭合角的大小取决于发动机转速和电源供电电压的大小，在不同的转速、不同的供闭合角的
154、大小取决于发动机转速和电源供电电压的大小，在不同的转速、不同的供电电压下，都应保证有一定的初级绕组断开电流。随着发动机转速的升高，应适当增大电电压下，都应保证有一定的初级绕组断开电流。随着发动机转速的升高，应适当增大闭合角，以防止初级绕组断开电流减小、点火线圈储能下降，造成点火线圈次级高压降闭合角，以防止初级绕组断开电流减小、点火线圈储能下降，造成点火线圈次级高压降低而点火困难。闭合角与发动机转速的关系，如图低而点火困难。闭合角与发动机转速的关系，如图8-558-55所示。当电源供电电压变化时，所示。当电源供电电压变化时，会影响初级绕组断开电流的大小，当电压下降时，在相同的通电时间内初级绕组电
155、流所会影响初级绕组断开电流的大小，当电压下降时，在相同的通电时间内初级绕组电流所能达到的值会减小，此时应较早地将初级绕组电路接通，即增大通电时间（闭合角）。能达到的值会减小，此时应较早地将初级绕组电路接通，即增大通电时间（闭合角）。通电时间与电源电压的关系，如图通电时间与电源电压的关系，如图8-568-56所示。微机控制点火系统对闭合角进行控制时，所示。微机控制点火系统对闭合角进行控制时，主主ECUECU的内存中储存了根据电源电压和发动机转速确定的点火闭合角三维数据表格。在的内存中储存了根据电源电压和发动机转速确定的点火闭合角三维数据表格。在发动机的实际工况中，电子控制单元通过查找这个表格内的
156、数据，就可计算确定最佳的发动机的实际工况中，电子控制单元通过查找这个表格内的数据，就可计算确定最佳的点火闭合角。点火闭合角。2021/7/174第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.28.4.2通电时间控制通电时间控制 例如：某例如：某6 6缸发动机在某工况下的转速为缸发动机在某工况下的转速为2000r/min2000r/min，微机选出的最佳点火提前角为上止点前，微机选出的最佳点火提前角为上止点前300300，此时电源电压为，此时电源电压为14V14V，该发动机在上止点前，该发动机在上止点前700700时开始输入时开始输入12001200的的G G信号。问该发动
157、机是如何控制点信号。问该发动机是如何控制点火时刻和通电时间的？火时刻和通电时间的？（1 1）首先根据电源电压）首先根据电源电压14V14V，查出大功率晶体管导通，查出大功率晶体管导通时间为时间为5ms5ms（相当于（相当于600600曲轴转角）。曲轴转角）。（2 2）微机读到）微机读到1200G1200G信号时，此缸活塞正处在压缩上信号时，此缸活塞正处在压缩上止点前止点前700700。这时微机再计数。这时微机再计数4040个个1010信号，就到点火信号，就到点火时刻（上止点前时刻（上止点前300300），也就是在输入第），也就是在输入第4141个个1010信号信号时功率三极管截止，发动机点火。
158、实际上，由于时功率三极管截止，发动机点火。实际上，由于1200G1200G信号输入信号输入4040后微机才开始计数，因此当微机读后微机才开始计数，因此当微机读到到3636个个10Ne10Ne信号后，发出信号使功率三极管截止。图信号后，发出信号使功率三极管截止。图8-57 8-57 大功率三极管的控制大功率三极管的控制（3 3）6 6缸发动机功率三极管相邻两次截止时间的间隔缸发动机功率三极管相邻两次截止时间的间隔为为12001200，初级电路导通需要，初级电路导通需要600600曲轴转角，因此从点曲轴转角，因此从点火时刻到初级电路开始导通的时间为火时刻到初级电路开始导通的时间为1200-600=
159、6001200-600=600曲曲轴转角，即功率三极管在截止轴转角，即功率三极管在截止600600后就接通初级电路，后就接通初级电路，如图如图8-578-57所示。图中所示。图中BTDCBTDC表示上止点前，表示上止点前，TDCTDC表示上表示上止点。止点。2021/7/175 为了避免爆震发生，应适当减小点火提前角。但是，这种点火提前角的调整难以控制。为了避免爆震发生，应适当减小点火提前角。但是，这种点火提前角的调整难以控制。若调整值偏大，则不利于获得理想的点火时刻；若调整值偏小，如遇劣质燃油或其他偶尔若调整值偏大，则不利于获得理想的点火时刻；若调整值偏小，如遇劣质燃油或其他偶尔因素，又难免
160、发动机进入爆震区。为此，在发动机电子控制系统设置爆震控制器，它由爆因素，又难免发动机进入爆震区。为此，在发动机电子控制系统设置爆震控制器，它由爆震传感器，检测电路、控制电路及校正电路组成，如图震传感器，检测电路、控制电路及校正电路组成，如图8-588-58所示。所示。 爆震传感器将传到气缸体上的机械振动转换成电信号输入到发动机电子控制单元中，爆震传感器将传到气缸体上的机械振动转换成电信号输入到发动机电子控制单元中，电子控制单元检侧传感器送来的信号，分析判断有无爆震及爆震的强弱。然后输出相应的电子控制单元检侧传感器送来的信号，分析判断有无爆震及爆震的强弱。然后输出相应的指令控制校正电路对发动机的
161、点火提前角作较准确的调整。爆震强，推迟点火的角度大；指令控制校正电路对发动机的点火提前角作较准确的调整。爆震强，推迟点火的角度大；爆震弱，推迟的角度小。每次调整都以一个固定的角度递减，直到爆震消失为止。尔后又爆震弱，推迟的角度小。每次调整都以一个固定的角度递减，直到爆震消失为止。尔后又以一个固定的角度递增，当发动机再次出现爆震时，发动机控制单元又使点火提前角再次以一个固定的角度递增，当发动机再次出现爆震时，发动机控制单元又使点火提前角再次减小，如此不断调整。这是一种。临界控制减小，如此不断调整。这是一种。临界控制”方式，它可使发动机接近爆震区而又不进入方式，它可使发动机接近爆震区而又不进入爆震
162、区，此时缸内燃烧的热效率最高。爆震区，此时缸内燃烧的热效率最高。第第8 8章章 点火系统点火系统8.48.4点火控制点火控制8.4.38.4.3爆震控制爆震控制 2021/7/176 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.18.5.1标准点火波形标准点火波形 1 1初级点火波形初级点火波形 由于点火燃烧的过程可以通过次级与初级点火线圈的互感返回到由于点火燃烧的过程可以通过次级与初级点火线圈的互感返回到初级电路，所以对初级点火波形的测试是非常有用的。它对查出点火初级电路，所以对初级点火波形的测试是非常有用的。它对查出点火线圈的点火故障很有效。线圈的点火故障很
163、有效。 2021/7/177 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.18.5.1标准点火波形标准点火波形2 2次级点火波形次级点火波形 次级点火波形如图次级点火波形如图8-628-62所示，主要用于：所示，主要用于：分析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间分析）；分析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间分析）；分析点火线圈和次级高压电路性能（燃烧线或点火击穿电压分析）；分析点火线圈和次级高压电路性能（燃烧线或点火击穿电压分析）；检查单缸混合气空燃比是否否正常（燃烧线分析）检查单缸混合气空燃比是否否正常（燃烧线分析）查出造成气缸断火的原因（燃烧线分析，判断污浊或
164、破裂的火花塞）。查出造成气缸断火的原因（燃烧线分析，判断污浊或破裂的火花塞）。 2021/7/178 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.18.5.1标准点火波形标准点火波形 （1 1）波形分析）波形分析点火线圈充电。观察点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，点火线圈充电。观察点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确。点火线。观察击穿电压高度的一致性。如果击穿电压太高（甚至超过了示波点火线。观察击穿电压高度的一致性。如果击穿电压太高（甚至超过了示波器的显示屏）
165、，表明在点火次级电路中电阻值过高（如断路或损坏火花塞、高器的显示屏），表明在点火次级电路中电阻值过高（如断路或损坏火花塞、高压线或是火花塞间隙过大）；如果击穿电压太低，表明在点火次级电路中电阻压线或是火花塞间隙过大）；如果击穿电压太低，表明在点火次级电路中电阻值低于正常值（有受污损或破裂的火花塞、高压线漏电等）；值低于正常值（有受污损或破裂的火花塞、高压线漏电等）；跳火或燃烧电压。观察跳火或燃烧电压是否保持相对一致性，它说明火花塞跳火或燃烧电压。观察跳火或燃烧电压是否保持相对一致性，它说明火花塞工作和各缸空燃比正常与否。如果混合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。工作和各缸空燃比正常与否。如果混
166、合气太稀，燃烧电压就比正常值低一些。燃烧线。观察火花或燃烧线要十分燃烧线。观察火花或燃烧线要十分“干净干净”，即没有过多的杂波在燃烧线上。，即没有过多的杂波在燃烧线上。过多的杂波表明气缸点火不良或由于点火过早喷油器损坏、污浊火花塞以及其过多的杂波表明气缸点火不良或由于点火过早喷油器损坏、污浊火花塞以及其它原因。燃烧线的持续时间长度与气缸内混合气浓或稀有关。燃烧线太长（通它原因。燃烧线的持续时间长度与气缸内混合气浓或稀有关。燃烧线太长（通常超过常超过2ms2ms）表明混合气浓；燃烧线太短（通常少于）表明混合气浓；燃烧线太短（通常少于0.75ms0.75ms）表示混合气稀。）表示混合气稀。点火线圈
167、振荡。观察在燃烧线后面最少有点火线圈振荡。观察在燃烧线后面最少有2 2个（一般多于个（一般多于3 3个）振荡波，这表个）振荡波，这表明点火线圈是好的。明点火线圈是好的。 2021/7/179 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 对汽油机点火系统技术状况进行检测，可采用点火示波器或发动对汽油机点火系统技术状况进行检测，可采用点火示波器或发动机综合性能分析仪。下面以下面以机综合性能分析仪。下面以下面以EA3000EA3000便携式发动机综合性能分析便携式发动机综合性能分析仪为例，介绍点火系统检测。仪为例，介绍点火系统检测
168、。 汽油机性能检测包括汽油机性能检测包括1313个项目的检测，以下各节都是在进入个项目的检测，以下各节都是在进入“检检测测”“”“汽油机汽油机”界面后单击所要测试的项目开始的。如图界面后单击所要测试的项目开始的。如图9-609-60所示，所示，我们称之为我们称之为“汽油机检测汽油机检测”菜单。菜单。 2021/7/180 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 1. 1. 初级点火信号初级点火信号（1 1）连接。）连接。 常规点火系统。首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹分常规点火系统。首先将电瓶电压及充电电压测试线
169、的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，将初级点火信号适配器（别夹在电瓶的正、负极上，将初级点火信号适配器（12804011280401）的红、）的红、黑色探头分别连接到点火线圈的正、负极，再将一缸信号适配器夹在黑色探头分别连接到点火线圈的正、负极，再将一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图一缸高压线上，如图8-648-64所示。所示。 直接点火系统（包括单缸和双缸独立点火系统）。首先将电瓶电直接点火系统（包括单缸和双缸独立点火系统）。首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，再将单压及充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，再将单双缸初级信号提取适配器（双缸初级信
170、号提取适配器（12804011DIS12804011DIS）的各探针依次接入各缸）的各探针依次接入各缸的波形输出端。的波形输出端。注：有些直接点火车辆的初级信号放大器内置在点火线圈内，接线端注：有些直接点火车辆的初级信号放大器内置在点火线圈内，接线端只能测到初级信号的触发信号。只能测到初级信号的触发信号。 2021/7/181 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 （2 2）平列波。）平列波。在在“汽油机检测菜单汽油机检测菜单”下单击下单击“初级信号初级信号”图标，即进入初级信号图标，即进入初级信号检测界面，然后起动发
171、动机即可测到初级点火波形，如图检测界面，然后起动发动机即可测到初级点火波形，如图9-629-62所示。所示。单击单击“停止停止”图标（图标（“停止停止”图标被按下后即变为图标被按下后即变为“测试测试”图标），图标），系统即停止采集，再单击此图标即可恢复测试（同时系统即停止采集，再单击此图标即可恢复测试（同时“测试测试”图标恢图标恢复为复为“停止停止”图标）。图标）。单击单击“波形选择波形选择”图标，系统弹出波形选择窗口，可在其中选择其图标，系统弹出波形选择窗口，可在其中选择其他波形显示形式（波形选择窗口中包括他波形显示形式（波形选择窗口中包括“平列波平列波”、“直方图直方图”，不，不选择时系统
172、默认为平列波）。选择时系统默认为平列波）。单击单击“选择缸号选择缸号”图标，在系统弹出的小窗口中可选择显示每一缸图标，在系统弹出的小窗口中可选择显示每一缸或所有缸的初级波形。或所有缸的初级波形。2021/7/182 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 （2 2）平列波。）平列波。单击单击“显示调整显示调整”图标，系统即弹出显示调整窗口，用户可根据需图标，系统即弹出显示调整窗口，用户可根据需要单击相应图标进行要单击相应图标进行X X轴单位调整（在轴单位调整（在msms和角度之间切换）及将波形进和角度之间切换）及将波形进
173、行横、纵向平移和缩放。行横、纵向平移和缩放。单击单击“保存数据保存数据”图标，系统将当前特征值保存到数据库。图标，系统将当前特征值保存到数据库。单击单击“保存波形保存波形”图标，系统可将当前界面波形保存于指定目录。图标，系统可将当前界面波形保存于指定目录。单击单击“图形打印图形打印”图标，可对界面有效区域进行图形打印。图标，可对界面有效区域进行图形打印。单击单击“帮助帮助”图标，将进入帮助系统，可以查看相关正确与故障波图标，将进入帮助系统，可以查看相关正确与故障波形供参考。形供参考。单击单击“返回返回”图标，可返回上级图标，可返回上级“汽油机检测汽油机检测”菜单。菜单。单击单击“显示专家分析显
174、示专家分析”图标，可显示本项目测试的智能提示内容。图标，可显示本项目测试的智能提示内容。 2021/7/183 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 （3 3）直方图。）直方图。在初级点火平列波形界面单击在初级点火平列波形界面单击“波形选择波形选择”图标，在弹出的窗口中图标，在弹出的窗口中选择选择“直方图直方图”图标，系统即可切换到默认特征点的直方图测试界面，图标，系统即可切换到默认特征点的直方图测试界面，如图如图8-658-65为初级电压直方图。为初级电压直方图。单击单击“参数选择参数选择”图标，在其下拉菜单中可选择
175、初级电压或点火能图标，在其下拉菜单中可选择初级电压或点火能量，量， 正常缸特征点直方图颜色为绿色，有故障或不良的缸，其特征正常缸特征点直方图颜色为绿色，有故障或不良的缸，其特征点直方图为红色。点直方图为红色。 2021/7/184 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 2. 2. 次级点火信号次级点火信号（1 1）连接）连接常规点火系统。常规点火系统。首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹分别夹在电瓶的正、负极上，将红色次级信号夹夹在中心高压线上（从适配器极
176、上，将红色次级信号夹夹在中心高压线上（从适配器12804081280408的红色的红色BNCBNC头引入设备），一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图头引入设备），一缸信号适配器夹在一缸高压线上，如图8-688-68所示。所示。单缸独立点火系统。首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹单缸独立点火系统。首先将电瓶电压及充电电压测试线的红、黑夹分别连接到电瓶的正、负极上，再将同步信号适配器（分别连接到电瓶的正、负极上，再将同步信号适配器（1280406-11280406-1）接）接在一缸喷油嘴或初级信号线上（必须是有效的信号线，两者只能选其在一缸喷油嘴或初级信号线上（必须是有效的信号线，两者只能选
177、其一），最后将与所测车型相对应的次级信号感应片卡在点火线圈上，一），最后将与所测车型相对应的次级信号感应片卡在点火线圈上，并通过次级信号转接线、跨接线（某些车辆不用接）和次级信号连接并通过次级信号转接线、跨接线（某些车辆不用接）和次级信号连接线输入单缸次级信号提取适配器（线输入单缸次级信号提取适配器（1280408-SX1280408-SX）相应的）相应的BNCBNC头，如图头，如图8-8-6969所示。所示。 2021/7/185 第第8 8章章 点火系统点火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测 2021/7/186 第第8 8章章 点火系统点
178、火系统8.58.5点火波形检测点火波形检测8.5.28.5.2点火波形检测点火波形检测（2 2）平列波）平列波 在在“汽油机检测汽油机检测”菜单下单击菜单下单击“次级信号次级信号”图标，即进入次级信图标，即进入次级信号测试界面（默认为平列波），然后起动发动机即可测到次级平列波，号测试界面（默认为平列波），然后起动发动机即可测到次级平列波，如图如图8-708-70所示。所示。（3 3）并列波。）并列波。 在次级点火平列波形界面单击在次级点火平列波形界面单击“波形选择波形选择”图标，在弹出的窗口图标，在弹出的窗口中选择中选择“并列波并列波”图标，系统即可切换到并列波测试界面，如图图标，系统即可切换到并列波测试界面，如图8-718-71所示。所示。（4 4）如此操作，可得到重叠波、阶梯波、直方图、数据表等。）如此操作，可得到重叠波、阶梯波、直方图、数据表等。 2021/7/187 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
