1、1 汽油機電控點火系統的故障診斷與維修 電控點火系統（ESA）由信號輸入裝置、ECU和執行器三部分組成。電控點火系統主要控制發動機的點火時刻、點火持續時間和爆燃。對點火系統控制合理，能使發動機的動力性、經濟性達到最佳，同時使排放污染物的生成達到最少。2知識要求：1.了解點火系統的作用和點火系統控制過程2.掌握點火系統的組成和工作原理3.掌握電子點火系統工作過程4.掌握點火提前角的控制原理能力要求：1.認識電火系統各組成部件2.能正確檢查點火的高低壓電路，并能對常見故障進行檢修3對點火系有如下要求：1.點火裝置應能產生足以擊穿火花塞間隙的高壓電；2.電火花應有足夠的點火能量；3.能根據發動機工況

2、的變化提供最佳的點火時刻；4.在特殊使用條件下，如熱帶、寒帶、潮濕地帶以及空氣稀薄的高原地帶行駛的車輛點火裝置必須可靠地工作。4一、點火系統的發展 1886年，第一輛以四循環內燃機為動力的汽車是以磁電機為電源的點火系。20世紀60年代，出現了晶體管代替觸點通斷點火線圈初級電流的電子點火系統。20世紀70年代初，無觸點的電子點火系統開始出現。并在短時間內得到了迅速發展及廣泛運用。20世紀70年代末，以微機控制點火時刻的電子控制系統開始在汽車上使用。微機控制點火系統解決了傳統電子點火系統不能適應發動機工況和狀態改變時對點火提前角的實際需要的問題，使發動機的油耗和排污進一步降低。目前，最先進的是無分

3、電器微機控制的電子點火系。5二、電子點火系的類型 1.按照點火信號發生器的類型分類（1）霍爾式電子點火系統 該類點火系統的信號發生器是用霍爾元件制成。 （2）磁感應式電子點火系 該類點火系統的信號發生器是利用電磁感應原理制成， （3）光電式電子點火系統 該類點火系統的信號發生器是利用發光元件和光電轉換元件制成。微機控制點火系統解決了傳統電子點火系統不能適應發動機工況和狀態改變時對點火提前角的實際需要的問題，使發動機的油耗和排污進一步降低。目前，最先進的是無分電器微機控制的電子點火系。6二、電子點火系的類型2.按初級電流控制方式分類 （1）信號觸發式電子點火系統 點火線圈的初級電流由點火觸發信號

4、控制，觸發信號由發動機曲軸和分電器軸轉動的位置以及點火提前機構的工作情況決定。早期的電子點火系統幾乎都是該類系統。 （2）微機控制點火系統 該類系統是利用微機控制點火時刻的電子控制系統。7三、傳統電子點火系的組成 傳統電子點火系主要由電源、點火開關、點火線圈、分電器（信號發生器、配電器和點火提前調節裝置）、火花塞以及高壓線等組成。8四、傳統電子點火系的工作原理 在傳統電子點火系中，電源供給的低壓直流電，經點火線圈初級繞組到達點火模塊，點火模塊根據分電器中的信號發生器傳來的電信號，判斷曲軸位置，從而控制點火線圈初級繞組電流的通、斷，進而把經過點火線圈的電流轉化為脈沖電流，點火線圈產生高壓電，再經

5、配電器分送到各缸火花塞，在火花塞的電極間產生電火花，點燃可燃混合氣，使發動機工作。傳統點火系的工作原理如圖3-26所示。9四、傳統電子點火系的工作原理 圖3-26 傳統電子點火系工作原理10四、傳統電子點火系的工作原理 發動機工作時，分電器軸帶動信號發生器的信號裝置旋轉。信號裝置便能根據不同的工作機理，輸出對應于氣缸數及曲軸位置的較高電壓信號，這個電壓信號使點火控制器集成電路中末級大功率三極管導通，點火系初級電路接通：電源“”點火線圈點火控制器（三極管）搭鐵。 當信號發生器輸出較低的電壓信號時，使點火器大功率三極管截止，初級電路切斷，次級產生高壓。11 普通電子點火系統對點火提前角的控制均采用

6、離心式或真空式點火提前裝置，存在機械系統滯后效應、磨損以及裝置本身的機械記憶等因素的影響。該點火系統不能保證點火時刻處于最佳值，逐漸被電控點火系統取代。電控點火系統由ECU根據汽油發動機的運行工況對點火提前角進行動態調整和控制，同時采用爆震傳感器對爆震進行檢測，ECU根據檢測結果對點火提前角進行反饋控制。因此，電控點火系統能夠在發動機任何工況下提供最佳的點火提前角，使發動機動力性、經濟性、排放性都達到最佳。12 微機控制點火系統主要由與點火有關的各種傳感器、電子控制器（電控單元ECU）、點火控制器（點火器）、電源、點火線圈、分電器（有分電器電控點火系統）、火花塞等組成，微機控制點火系統的組成框

7、圖如圖3-27所示。一、微機控制點火系統的組成13 1.傳感器及其作用傳感器用來檢測與點火有關的發動機工作信息，并將檢測結果輸入電子控制器，作為運算和控制點火時刻的依據。各車型使用的傳感器類型、數量、結構及安裝位置不同，但其作用大同小異。 2.電子控制器（電控單元ECU） 電子控制器是點火控制系統和電控燃油噴射系統的核心，其作用是接收各相關傳感器及開關信號，并按照設定的程序對輸入信號進行運算、分析后，輸出控制指令，控制電子點火器工作，實現最佳的點火提前角控制和點火線圈初級線圈通斷控制。電子控制器的結構如圖3-28所示，它包括中央處理器（CPU）、輸入/輸出裝置、存儲器、A/D轉換器、電源電路和

8、備用電路等。一、微機控制點火系統的組成14 一、微機控制點火系統的組成圖3-28 電控單元ECU組成15 3.點火控制器 點火器是電控點火系統的執行器，其作用是根據ECU的指令，通過內部大功率三極管的導通和截止，控制初級電流的的通斷，完成點火工作。 4.電源 電源一般由蓄電池和發電機共同組成，主要是為點火系統提供電能，啟動時由蓄電池提供，啟動后由發電機提供。 5.點火線圈 點火線圈可以將火花塞跳火所需的能量存儲在線圈磁場中， 并將電源提供的低壓電轉變成足以擊穿火花塞間隙的1520KV的高壓電。 6.分電器 在有分電器的電控點火系統中，分電器要實現點火的分配，按照點火順序依次給各缸的火花塞。 7

9、.火花塞 一、微機控制點火系統的組成16 1微機控制有分電器點火系統 有分電器電控點火系統的次級線圈產生的高壓，通過分電器中的配電器按各缸點火順序進行分配，并依次送到各缸火花塞。該系統在進行高壓分配時產生較多電火花，不僅浪費能量，而且產生電磁干擾，如圖3-29所示。隨著無分電器電控點火系統的出現，有分電器電控點火系統已趨于淘汰。二、微機控制點火系統的分類17 2.微機控制無分電器點火系統 微機控制無分電器點火系統取消了分電器，該系統中點火線圈上的高壓線直接與火花塞相連。發動機工作時，電控單元根據各傳感器輸入的信息，經分析、運算和處理后根據點火順序將點火控制信號送到點火器，由點火器控制初級線圈的

10、通斷，使次級線圈產生高壓，適時地控制各缸火花塞點火，如圖3-30所示。二、微機控制點火系統的分類18 二、微機控制點火系統的分類圖3-30 無分電器式電控點火系統組成示意圖 19 （1）兩缸同時點火方式1）點火線圈分配式兩缸同時點火 ECU根據凸輪軸位置傳感器信號，選擇相應點火的汽缸，并將點火信號送給點火組件，點火組件中的大功率晶體管按點火順序依次次截止或導通，從而控制每個點火線圈順序產生高壓電，此高壓由點火線圈直接輸送到成對的兩缸火花塞上，使火花塞跳火，如圖3-31所示。二、微機控制點火系統的分類20 二、微機控制點火系統的分類1-輸入電路；2-穩壓電源；3-微處理器； 4-輸入電路；5-閉

11、合角控制電路；6-IGf發生電路 7-氣缸判別電路；8、9、10-驅動電路；11-點火線圈；12-火花塞 圖3-31 點火線圈分配式兩缸同時點火的電路分析21 2）二極管配電式兩缸同時點火 二極管配電點火方式是四個汽缸公用一個點火線圈，其內部裝有兩個初級線圈、一個次級線圈，利用四個高壓二極管的單向導電性與火花塞構成兩個回路，完成對一、四缸和二、三缸的高壓分配。點火器中的兩只功率三極管分別控制一個初級線圈，兩只功率三極管由電控單元按點火順序交替控制其導通與截止，如圖3-32所示。二、微機控制點火系統的分類22 二、微機控制點火系統的分類 1-電子點火器；2-點火線圈；3-氣缸蓋；4-次級繞組；5

12、-初級線圈A；6-初級線圈B 圖3-32二極管分配式兩缸同時點火的電路分析23 3）單獨點火方式 單獨點火方式在多氣門、高轉速汽油發動機上普遍采用，其結構如圖3-33所示。該點火系統由電控單元、點火控制模塊、點火線圈和火花塞等組成。二、微機控制點火系統的分類24 二、微機控制點火系統的分類 圖3-33 各缸單獨點火方式電路分析25 汽油機微機控制點火系統的功能主要包括點火提前角控制、通電時間控制和爆震控制三個方面。1.點火提前角控制 在點火系統的控制中，大多數車型的實際點火提前角等于初始點火提前角加基本點火提前角加修正點火提前角，而根據發動機的運行工況不同，ECU對實際點火提前角業要做出相應調

13、整。如啟動期間的點火提前角控制和發動機正常運行時的點火提前角控制。（1）啟動工況的點火提前角控制（2）正常運行時的點火提前角控制三、微機控制點火系統的功能26 2.通電時間控制 通電時間控制指的是ECU根據發動機轉速和蓄電池電壓調節初級線圈的通電時間。當點火線圈的初級電路接通后，其初級電流按指數規律增長。通電時間越長，初級線圈斷開電流越大，次級線圈產生的高壓越大，火花塞點火能力大大加強。在發動機工作時，必須保證初級線圈有足夠的通電時間。但通電時間過長，電流過大，會使點火線圈發熱，甚至燒壞，并會造成電能的浪費。因此，合理的通電時間，既能得到較大的初級電流，獲得較高的點火能量和次級電壓，改善點火性

14、能，同時又不會損壞點火線圈。三、微機控制點火系統的功能27 通電時間的長短可以用閉合角來衡量，閉合角指的是初級線圈通電時對應的曲軸轉角。不同的轉速，單位曲軸轉角所代表的絕對通電時間各不相同。因此，在現代汽車的電控點火系統中，要隨著發動機轉速的變化對閉合角進行控制，當轉速升高時，閉合角應增大，如圖3-38所示。 當電源電壓發生變化時，初級線圈達到飽和電流所需的絕對時間也會發生變化。為了準確的控制通電時間（閉合角），通過試驗把不同的蓄電池電壓和不同轉速下，初級線圈電流達到飽和時所需的通電時間（閉合角），繪成閉合角脈譜圖存儲在ROM中，如圖3-39。發動機工作時，ECU根據轉速信號和蓄電池電壓信號在

15、脈譜圖中查出相應的閉合角，對初級線圈的通電時間進行控制。三、微機控制點火系統的功能28 三、微機控制點火系統的功能圖3-38 閉合角與轉速的關系 圖3-39 通電時間u電源電壓的關系29 3.爆震反饋控制汽油機的爆震和點火提前角有非常密切的關系。一般情況下，點火提前角越大，產生爆震的可能性越大。當爆震產生時，減小點火提前角可消除爆震；如果點火提前角遠離爆震邊緣，又會導致發動機的動力性、經濟性不能達到最佳。如圖3-40所示，在采用閉環控制的電控點火系統中，ECU根據爆震傳感器信號，對點火提前角進行反饋控制，使發動機處于爆震的邊緣，既能防止爆震發生，又能保證汽車動力性和經濟性。三、微機控制點火系統

16、的功能30 三、微機控制點火系統的功能圖3-40 爆震控制電路框圖31 一、電控點火系統檢修步驟，如圖3-42所示。 項目實施32 AJR型發動機點火系主要組件的檢修 AJR型發動機點火系統采用無分電器雙火花直接點火系統。點火線圈發生故障，發動機立即熄火或不能啟動。ECU不能檢測到該故障信息。如果一個火花塞由于開路使這個點火回路斷開，那么和它共用一個點火線圈的火花塞也因電氣線路故障而不能跳火。如果一個火花塞由于短路而不能跳火，但電氣回路沒有斷開，那么和它共用一個點火線圈的火花塞仍然能夠跳火。圖3-43為AJR型發動機點火系電路接線圖。 任務實施33 任務實施34 測試點火線圈的供電電壓。拔下點火線圈的4針插頭，用發光二極管測試燈連