汽車電控發動機點火控制系統的原理與診斷

www.gzyongxun.cn 來源：互聯網作者：俠名類別：修車常識時間：2015年02月07

點火控制系統是發動機五個控制系統之一，也是四條假想的平行線之一。

簡而言之，傳統點火系統的作用是適時地按工作順序提供點火電壓和能量，點燃可燃混合汽。這里所說到的適時的含義是按活塞的位置開始點火。活塞位置是用上止點和曲軸旋轉角度來表示的，比如上止點前10°點火，它決定點火正時（點火時刻）。按工作順序的含義是指按凸輪軸上進氣凸輪或排氣凸輪位置旋轉方向的先后順序進行點火，它決定點火時序。傳統點火系統或電子控制點火系統是怎樣實現適時地按工作順序點火的呢？本文將為大家解答。

一、傳統點火系統

1．火花塞

火花塞是點火執行元件，需提供擊穿電壓和點火能量才能可靠點燃可燃混合汽。

2．高壓線

高壓線起導線的傳輸作用，又起抑制產生電磁干擾的作用。有總線和分缸線之分，一般采用不同阻抗和合理分布來抑制干擾。

3．點火線圈

點火線圈產生擊穿電壓并提供點火能量。從不同角度，點火線圈的稱謂是不同的。從發動機構造角度，它是點火線圈；從電工學角度，它是脈沖變壓器；從電氣系統角度，它是電氣負載；從火花塞角度，它是高壓脈沖電源。

傳統點火線圈采用開磁式，電子控制點火線圈采用閉磁式。點火線圈規格型號不可以隨便調換，必須與該發動機點火系統相匹配，否則容易燒損點火線圈或使點火能量不足。由于點火線圈是有極性的脈沖變壓器，所以其兩根導線接反會使點火電壓降低、點火能量不足，容易造成車輛不易啟動、怠速不穩或加速無力。通常，點火線圈在安裝時應注意牢固且有利散熱，否則易燒損。上述都是傳統點火系統典型故障的原因。

4.分電器

分電器是一個總成，它的稱謂是翻譯過來的詞匯，這個稱謂很容易讓人們產生誤解，其實，它是由三個層面結構構成的總成。上層是配電器，中間是斷電器，下層是提前機構。

（1）配電器：由主動件分火頭和被動件分電器蓋構成，實現按標定的名義順序一次點火，它的本質是時序電氣開關。通常，從分火頭可以分辨出傳統式、電子式、電控式的點火系統，他們的區別是分火頭阻抗大小和結構差異。

（2）斷電器：由主動件觸發凸輪和被動件白金觸點開關構成，實現開閉轉換完成觸發。觸點開關接通時，點火線圈充電；觸點開關斷開時，點火線圈轉換輸出高壓。斷電器的本質是電氣開關。

（3）提前機構：由真空提前機構和離心提前機構構成。初始安裝位置決定點火靜態正時。一般分電器帶有裝配標記，必須按裝配標記安裝固定，嚴禁改變位置。一般維修人員盲目通過所謂的“趕電”方法調整發動機怠速，實際是不可取的。分電器安裝位置調整必須滿足改變汽油油號、大修造成壓縮比改變等條件。

真空提前機構就是負荷提前機構，負荷越大，提前角越小；負荷越小，提前角越大。真空提前機構決定點火動態正時。

離心提前機構是轉速提前機構，轉速越高，提前角越大；轉速越低，提前角越小。離心提前機構決定點火動態正時。

初始安裝位置、真空提前機構、離心提前機構決定斷電器觸發凸輪的位置，即決定點火提前角。真空提前、離心提前相當于電子控制點火系統的點火基本提前角MAP圖，即硬件軟化技術的實現。

對傳統點火系統電氣部分的診斷，白金觸點開關的動觸點就是一個測試點，通過測量即可以確定點火初級電路是否正常。火花塞試驗是另一個測試點，它可以確定次級電路是否正常。對于點火系統對發動機控制部分的診斷，需要通過檢查或試驗證明分電器初始位置是否正確，真空提前機構、離心提前機構是否正常，以及點火順序是否正常。

二、電子控制點火系統

其實，電子控制點火系統有傳統點火系統的影子，電子控制點火系統只是實現了硬件軟件化技術。電子控制點火系統與傳統點火系統的區別在于其將傳統點火系統斷電器的觸發凸輪和白金觸點開關轉化為輸出IGt點火信號的通過觸發輪觸發的傳感器和點火放大器。而產生IGt點火信號的傳感器一般采用光電式、磁電式或霍爾式原理制成。電子控制點火系統與傳統點火系統相比只是點火電氣系統電路有所不同罷了，但診斷的方法一樣，測試點就是IGt信號和火花塞。

電子控制點火系統的種類包括帶配電器、雙缸點火，單缸點火以及通用公司采用的雙模式點火等。

1．帶配電器式的電子控制點火系統

就是一般認為的帶分電器的電子控制點火系統。但嚴格意義說，卻不是采用分電器，而是僅采用配電器。斷電器軟件化了，提前機構軟件化了，僅剩下一個配電器。

如果我們把電子控制點火系統分成兩部分就更容易理解了。一部分是點火系統，一部分是電子控制系統。點火系統由火花塞、高壓線、配電器、點火線圈、點火放大器組成。其中，火花塞、高壓線、配電器、點火線圈屬于高壓部分電路，點火放大器屬于電子控制系統輸出元件。點火系統僅實現給火花塞提供擊穿電壓和點火能量的功能。

電子控制系統由發動機空氣供給系統感知或觸發的輸入信號和時間類信號以及爆震反饋信號、電子控制單元、輸出的點火信號IGt、點火反饋確認信號IGf組成。點火信號IGt控制點火放大器，IGf信號的作用是確定點火是否成功，實現不點火就不噴油，防止產生淹缸現象。由于IGf信號采集的電路實現不同的反饋方式（利用電路本身系統實現反饋或依靠主系統輸出狀態信號進行反饋），會有不同的工作模式和策略。

電子控制系統對點火系統的控制內容有哪些呢？

（1）確定點火指令信號：由曲軸轉速信號決定，即時間信號。

（2）確定點火靜態正時信號：由曲軸位置信號決定，即時刻信號。

（3）確定點火順序信號：由凸輪軸位置信號決定，即時序信號。

（4）確定點火提前角信號：它實際是一個動態點火正時，由空氣供給系統四個傳感器（空氣流量計、節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器）輸出信號和爆震傳感器反饋調節信號決定。通過大量實驗采集的數據制成一個MAP圖表存儲在電控單元存儲器中，通過查圖表確定點火提前角，并通過爆震傳感器反饋調節實現最佳點火提前角。

查一下上期電子控制系統對噴油電磁閥的控制內容，然后進行對比，看看是不是有相似的地方呢？會有什么讓你思維產生升華呢？

電子控制系統在不同種類的點火系統中控制內容和組成基本相同，只是產生不同算法罷了。因此，這部分內容在其他種類點火系統中不再贅述。

2．雙缸點火的電子控制點火系統

雙缸點火系統由火花塞、分缸線、與成對缸數對應的點火線圈和點火放大器組成，它的功能還是給火花塞提供擊穿電壓以及點火能量。

發動機工作原理告訴我們，當成對的汽缸在工作時，如果一個汽缸處于壓縮沖程點火時刻，那么，與其成對的汽缸一定是處于排氣沖程強制排氣過程。一個點火線圈同時控制成對汽缸的火花塞點火，必然一個處于正常點火，另一個處于排氣過程點火。由于處于壓縮沖程點火和處于排氣沖程點火的物理條件不同，點火能量的分配就不同，排氣沖程的火花塞相當于短路，分不再贅述。