电控点火系统的设计毕业论文.docx

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电控点火系统的设计毕业论文

ZHEJIANGWATERCONSERVANCYANDHYDROPOWERCOLLEGE

毕业设计（论文）

题目：

系（部）：

机械电子工程系

专业班级：

汽车电子技术

姓名：

学号：

指导教师：

201年4月15日

摘要

汽油机点火系统的性能对汽油机的动力性、经济性和排放性具有十分重要的影响，点火系统只有满足一定的基本要求才能使汽油机的这些性能达到较好的水平。

因此，该系统的在出故障时，如何快速诊断和检修成为了重要课题，本人通过学习电控点火系统组成及工作原理，结合顶岗实践的内容，总结电控点火系统的检修方法。

关键词

电控点火；元件；检测；检修

Abstract

automotiveelectroniccontrolsystemtechnology,themoderncarhasbecomeahigh-techcrystal,whichrequiresmotorvehiclefaultdiagnosistechnologytohigh-techdirection.Traditionalfaultdiagnosismethodssimplycannotadapttomodernvehiclefaultdiagnosis,particularlyoftheelectroniccontrolsystemfaultdiagnosis,theneedforadvancedtestingequipment,advancedmode.Inthispaper,electronicallycontrolledignitionsystemcomponentsandworkingprincipleanddescribesitsmaincomponentsofthedetectionmethod.

Keywords

Electronicignition;components;detection;Maintenance

摘要1

关键词i

Abstracti

Keywordsi

目录ii

引言1

1．电控点火系统的组成与类型1

1.1电控点火系统的组成1

1.2电控点火系统的类型及特点1

1.3电控点火系统的工作原理2

2．电控点火系统主要元件的构造与检测方法3

2.1点火器检测3

2.2点火线圈检测3

2.3传感器检测4

2.4点火控制电路6

3．丰田车系故障检修案例7

3.1佳美车型爆震传感器故障检修7

3.2凌志车型点火线圈故障检修8

3.3凌志400车型突然熄火故障检修9

结论9

参考文献11

引言

电控点火能提高汽油机的动力性、经济性和减少有害气体的排放，更好的达到节能环保的要求，使得减轻汽车对污染环境的程度。

但是新的技术给故障诊断带来新的挑战，传统的故障诊断方式已经不能适应现代汽车故障诊断的要求，尤其对电控系统故障的诊断，必须采用先进的检测设备，先进的工作模式。

通过顶岗实践，学习实际经验，结合理论知识，总结汽油机电控点火系统故障诊断方法非常有意义。

1．电控点火系统的组成与类型

1.1发动机电控系统的组成基本都可分为传感器—电控单元（ECU）—执行器

传感器：

采集压力、温度、空气流量、转速等发动机的工作情况。

把它们转换为ECU可以识别的电信号。

ECU:

为传感器提供电压，接收传感器信号并处理，传送指令给执行器。

执行器：

负责执行电控单元发出的各项指令

.传感器的分类

（1）空气流量传感器：

检测发动机进气流量，是计算点火时刻和喷油量的主要控制信号。

（2）进气绝对压力传感器：

根据发动机负荷，测出节气门后方进气歧管绝对压力的变化。

与转速信号一起确定基本喷油量和基本点火提前角。

（3）节气门位置传感器TPS：

检测节气门开度，判断发动机怠速、部分负荷、全负荷工况，输送给ECU实现不同的控制模式。

还可以检测节气门变化的快慢实现加速加油、减速减油、断油控制。

（4）凸轮轴位置传感器：

向ecu提供曲轴转角基准位置信号，控制供油正时和点火正时

（5）曲轴位置传感器：

检测曲轴转速和转角。

主要对点火正时和喷油进行修正。

（6）进气温度传感器：

检测进气温度。

燃油喷射和点火控制的修正信号

（7）冷却液温度传感器：

检测冷却液温度。

燃油喷射、点火正时、废气再循环、空调、怠速、变速器换挡、离合器锁止、冷却风扇进行控制修正。

（8）氧传感器：

检测废气含氧量，对喷油时间进行修正，使发动机得到最佳浓度混合气

（9）爆震传感器，修正点火正时，防止爆震

，ecu：

a，提供基准电压供传感器使用

b，接收传感器或者其他装置输入的信息；c储存该车型特征参数，处理程序，故障信息、运算所需有关数据信息等；d运算分析，根据信息参数求出执行命令数值，与标准值对比，查出故障；e，向执行器输出命令；f，自我修正功能

4：

执行器

a燃油泵：

建立油压，当泵内油压超过一定数值时开始供油。

油路堵塞时，卸压阀开启。

b喷油器：

将燃油以一定压力喷出并雾化。

c点火器：

点火控制

d怠速控制阀：

通过改变旁通进气量，维持发动机在目标转速下稳定运行。

e：

进气控制阀，二次空气喷射阀，油泵继电器，自诊断显示与仪表装置等等

发动机电控系统组成

图1-1电控点火系统的基本组成

1.2电控点火系统的类型及特点

电控点火系统中使用模拟计算机根据各传感器信号对点火提前角进行控制。

电控点火系统的类型：

可分为有分电器和无分电器式。

（1）有分电器电控点火系统

特点：

1个点火线圈。

组成：

由凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。

（2）无分电器电控点火控制系统

特点：

用电子控制装置取代分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火。

①独立点火方式

特点：

点火线圈的数量和气缸数相等。

优缺点：

分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。

②同时点火方式

特点：

点火线圈的数等于气缸数的一半。

③二极管配电点火方式

特点：

四个气缸共用一个点火线圈。

　　电控点火系统主要优点：

　　①在各种工况及环境条件下，均可自动获得最佳的点火提前角。

　　②在整个工作工程中，均可对点火线圈初级回路通电时间和电流进行控制。

　　③采用爆燃控制功能后，可使点火提前角控制在爆燃的临界状态。

1.3电控点火系统的工作原理

电控点火系统与其他电控系统一样，由传感器、ECU及执行器3部分组成。

在工作时，微机根据曲轴位置传感器提供的信号，判断出发动机各缸的活塞位置，并根据此信号计算出发动机转速值，再通过节气门位置传感器或空气流量计确定负荷大小，ECU从存储单元中查出对应工况的点火提前角和点火初级电流通电时间，椐此对电子点火器进行控制，从而实现对点火系统的精确控制。

另外，ECU还根据其他影响因数对这两个参数进行修正，以实现对点火系统的智能控制。

同时，电控点火系统采用爆震信号传感器对爆震信号进行检测，ECU根据检测结果对点火提前角实施反馈控制。

通过爆震反馈控制，可以使实际点火提前角比较接近理想最佳点火提前角。

从而使汽油机的动力性经济性和有害物控制的控制排放达到较佳的水平。

G信号和Ne信号：

提供发动机曲轴位置和曲轴转速信号，多由磁电、光电或霍尔传感器提供。

IGt信号：

点火器功率晶体管通断控制信号。

IGf信号：

点火器向ECU输送的点火确认信号。

发动机工作时，ECU向点火器发出点火控制信号（Igt）后，若有3~5次均收不到返回的点火确号），ECU判定点火系有故障，便强行停止喷油认信号（IGf信号）。

IGd信号：

判断气缸位置和确定点火顺序信号（无分电器点火系统采用）。

2．电控点火系统主要元件的构造与检测方法

2.1点火器检测

点火器内部主要由气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路组成。

功能：

根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的通电或断电，并在完成点火后向ECU输送点火确认信号。

检测：

用万用表或示波器检查发动机ECU相应端子间电压，应符合要求。

表2-1点火器检查标准

端子

检查条件

检查标准

+B——搭铁

点火开关“ON”

蓄电池电压

IGT——搭铁

发动机工作

有脉冲

IGF——搭铁

发动机工作

有脉冲

2.2点火线圈检测

点火线圈的作用是将电源的12V低压电转变为15～20kV高压电。

点火线圈按有无附加电阻可分为带附加电阻型和不带附加电阻型。

按铁芯形状不同可分为开磁路式和闭磁路式。

按功能差异，分为普通型和高能型。

检测：

万用表检测点火线圈的电阻，应符合规定。

表2-2点火线圈检查标准

线圈

初级线圈

次级线圈

检查条件

冷态

（-10～50℃）

热态

（50～100℃）

冷态

（-10～50℃）

热态

（50～100℃）

检查标准

1.11～1.75Ω

1.41～2.05Ω

9.0～15.7kΩ

11.4～18.8kΩ

2.3传感器检测

2.3.1曲轴位置传感器的检测

曲轴位置传感器用于确定发动机转速和曲轴转角的角度。

其结构为磁电感应式。

齿形传感器转子安装在曲轴上，曲轴带动传感器转子旋转，传感器线圈的磁通量变化，线圈产生电压信号输出。

齿形传感器转子共有34个齿，有一处缺少2个齿，因此，曲轴旋转一圈产生34个电压信号，周期为10°曲轴转角。

其中，在缺齿的部位，电压信号间隔较大（如图2-1所示），发动机电脑依此确定曲轴的位置（但不能准确地确定是压缩上止点还是排气上止点，只有和凸轮轴位置传感器配合，才能确定）。

曲轴位置传感器的检测方法：

（1）测量电阻：

用欧姆表检测传感器线圈的电

阻值，冷态电阻是985～1600Ω，热态电阻是1265～1890Ω。

（2）测量波形：

发动机工作状态下，用示波器检测的曲轴和凸轮轴位置传感器，信号波形如图2-1所示。

图2-1曲轴位置传感器信号

2.3.2凸轮轴位置传感器的检测

凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的工作原理相同。

安装于发动机上方凸轮轴的一端。

信号板随凸轮轴一起旋转，板上有三个凸舌,排列如图2-2所示。

当凸轮转动时，信号板上的凸舌和传感器间的气隙改变，传感器线圈的磁通量变化，线圈产生电压信号输出。

由于凸舌在信号板圆周上排列是不均匀的，因此，信号电压的间隔也是不均匀的，发动机ECU依此判别气缸的位置。

发动机ECU将其和曲轴位置信号合并，来判别每个气缸点火用的压缩上止点和曲轴转角角度信息，以确定点火正时。

凸轮轴位置传感器的安装位置与信号波形如图2-2所示。

凸轮轴位置传感器的检测方法：

（1）测量电阻：

冷态电阻：

1630～2740Ω；热态电阻：

2065～3225Ω。

（2）波形测量：

凸轮轴位置传感器的波形如图2-2所示。

图2-2凸轮轴位置传感器与信号波形

2.3.3爆燃传感器

功能：

检测发动机有无爆燃发生及爆燃强度。

类型：

电感式和压电式两种，压电式又分为共振式、非共振式和火花塞座金属垫型。

（1）电感式爆燃传感器

构造：

主要由铁心、永久磁铁、线圈及外壳等组成。

原理：

利用电磁感应原理检测发动机爆燃。

（2）压电式爆燃传感器

原理：

利用压电效应原理检测发动机爆燃。

①压电式共振型爆燃传感器

由压电元件、振子、基座、外壳等组成。

当发生爆燃时，振子与发动机共振，压电元件输出的信号电压也有明显增大，易于测量。

②压电式非共振型爆燃传感器

与共振式相比，非共振式内部无震荡片，但设一个配重块，以一定的预紧压力压紧在压电元件上。

当发动机发生