任務6微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測

1、任務6 微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測任務目標6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測6.4 任務實施6.5 評價反饋任務目標【任務目標】1.理解微機控制點火系統(tǒng)的組成與工作原理。2.掌握有分電器微機控制點火系統(tǒng)電路的分析與檢測3.掌握無分電器微機控制點火系統(tǒng)電路的分析與檢測6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析1.微機控制點火系統(tǒng)的組成微機控制點火系統(tǒng)主要由各種傳感器、電控單元ECU、執(zhí)行器（點火控制器、點火線圈以及火花塞）等組成6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的

2、分析2.微機控制點火系統(tǒng)的分類（1）有分電器的微機控制點火系統(tǒng)有分電器的微機控制點火系統(tǒng)仍保留分電器（實質(zhì)上是指配電器），又稱為非直接點火系統(tǒng)6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析（2）無分電器的微機控制點火系統(tǒng)無分電器的微機控制點火系統(tǒng)又稱直接點火系統(tǒng)或全電子化點火系統(tǒng)，它去掉了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的分電器，因此不存在分火頭和旁電極間的跳火問題，在沒有高壓線的系統(tǒng)中，還避免了電子干擾，減少了點火能量的損失，但無分電器的微機控制點火系統(tǒng)的點火線圈數(shù)量比有分電器的點火系統(tǒng)要多。根據(jù)微機控制點火系統(tǒng)的點火線圈高壓電分配方式的不同，無分電器的微機控制點火系統(tǒng)可分為雙缸同時點火、二極管配

3、電點火、獨立點火方式6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析雙缸同時點火方式6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析雙缸同時點火方式是指將兩個活塞同時到達上止點位置的汽缸（一個為壓縮行程的上止點，另一個為排氣行程的上止點）分為一組，共用一個點火線圈，系統(tǒng)中點火線圈的總數(shù)量等于汽缸數(shù)的一半。當ECU發(fā)出指令使點火控制組件的驅(qū)動晶體管VT1截止時，點火線圈N1一次電流切斷，高壓電直接加在發(fā)動機第1缸和第4缸火花塞電極上；當驅(qū)動晶體管 VT1截止時，點火線圈N2 一次電流切斷，高壓電直接加在第3缸和第2缸火花塞電極上，使兩個汽缸同時跳火。雙缸同時點火時，一個汽

4、缸處于壓縮沖程末期，是有效點火；另一個汽缸處于排氣沖程末期，是無效點火，但所耗能量很低。雙缸同時點火方式的結(jié)構(gòu)和控制電路較簡單，所以應用較多，但由于仍然存在點火線圈與火花塞之間的高壓線，能量損失略大。6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析二極管配電點火方式二極管配電點火方式，四個汽缸共用一個點火線圈，利用四個二極管的單向?qū)щ娦越惶嫱瓿蓪?、4缸和2、3缸的配電過程。與雙缸同時點火的微機控制過程基本相同。工作時，VT1控制點火線圈初級電路N1的通斷，VT2控制點火線圈初級電路N2的通斷，在次級線圈N3中產(chǎn)生方向相反的感應電動勢，分別構(gòu)成“N3VD1火花塞1火花塞4VD4N3

5、”和“N3VD3火花塞3火花塞2VD2N3”兩條回路，從而實現(xiàn)1、4缸和2、3缸的交替點火控制。6.1 6.1 微機控制點火系統(tǒng)的分析微機控制點火系統(tǒng)的分析其主要特點是：各缸均有一個點火線圈，即點火線圈的數(shù)量與汽缸數(shù)一致。由于每缸都有各自獨立的點火線圈，所以即使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速很高，點火線圈也有較長的通電時間（閉合角大），可提供足夠高的點火能量。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測1.點火系統(tǒng)電路分析皇冠3.0轎車2JZ-GE型發(fā)動機微電腦控制點火系統(tǒng)6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測電路工作原理：（1）發(fā)動機控制微電腦ECU。發(fā)動機控制微電腦的作用是利用其電子點火提前(

6、ESA)控制系統(tǒng)對點火提前角和通電時間進行控制。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，控制微電腦ECU根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷信號確定基本點火提前角，再根據(jù)進氣溫度和冷卻液溫度等傳感器送來的信號對基本點火提前角進行修正，從而確定最佳點火提前角，并向點火控制器發(fā)出點火控制信號，以實現(xiàn)對點火系統(tǒng)的控制。（2）曲軸位置和轉(zhuǎn)角傳感器。曲軸位置和轉(zhuǎn)角傳感器的作用是用來檢測活塞上止點位置和曲軸轉(zhuǎn)角，并將信號傳送給發(fā)動機控制微電腦ECU，從而確定點火基準，控制點火時間和噴油正時，并計算發(fā)動機轉(zhuǎn)速。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測（3）點火控制器。點火控制器相當于一只電子放大器和電子開關，其作用是根據(jù)發(fā)動機控制微電腦EC

7、U發(fā)出的點火控制信號，使大功率三極管導通或截止，來控制點火線圈初級繞組電流的通斷，并利用切斷初級電流后初級產(chǎn)生的自感電動勢，向發(fā)動機控制微電腦ECU傳送點火確認信號，為發(fā)動機控制微電腦ECU的故障保護功能提供依據(jù)。如果發(fā)動機控制微電腦ECU未收到點火確認信號，便判斷點火系統(tǒng)出現(xiàn)故障，控制噴油系統(tǒng)停止噴油。（4）點火線圈。點火線圈實際上是一只升壓變壓器，其作用是在發(fā)動機控制微電腦ECU和點火控制器的控制下，將低壓電轉(zhuǎn)變成供火花塞用的高壓電后去點燃混合氣體。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測2.點火系統(tǒng)電路檢測2JZ-GE型發(fā)動機采用豐田TCCS微電腦集中控制系統(tǒng)，具有故障自診斷功能

8、。點火系統(tǒng)故障的檢查主要是依靠點火控制器反饋給微電腦控制ECU的點確認信號IGf對點火系統(tǒng)進行監(jiān)測。如果微電腦控制ECU連續(xù)56次沒有收到IGf信號，即判定為點火系統(tǒng)產(chǎn)生故障，儀表板上的發(fā)動機故障警告燈就會點亮，并將故障代碼儲存在微電腦控制ECU的存儲器內(nèi)，同時輸出控制指令使燃油噴射系統(tǒng)停止噴油。發(fā)動機故障警告燈除具有上述功能外，還可用來顯示表明故障原因和部位的故障代碼以及顯示警告燈電路是否出現(xiàn)故障。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測與點火系統(tǒng)有關的故障代碼及其含義為：12表明起動機接通2S以上，仍無曲軸轉(zhuǎn)速信號和凸輪軸位置信號輸送到ECU電控單元；13表明發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到1000

9、r/min以上或更高時，ECU未收到轉(zhuǎn)速信號；14表明點火信號異常，點火器連續(xù)6次沒有信號輸送至ECU。檢修時可根據(jù)上述原因去查其相應的部位6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測檢查方法與步驟：從分電器蓋上拔出中央高壓線，使其端頭與機體保持12.5mm的間隙，用起動機帶動發(fā)動機曲軸運轉(zhuǎn)，查看是否有火花出現(xiàn)。為防止噴油器噴出的燃油過多，每次測試不得超過2S。如果火花正常，則可進行第步檢查；如果火花不正常，則應進行第步檢查。檢查點火器與發(fā)動機微電腦控制單元ECU間的IGf信號線路是否斷路或短路。如果檢查IGf信號線路無故障，可拔開點火器線束連接器，接通點火開關，用萬用表電壓擋在線束側(cè)檢查

10、微電腦控制單元ECU的IGf端與搭鐵的電壓是否為4.55V。如果電壓值正常，應更換點火器試試。檢查點火線圈、點火器和分電器各接頭有無松動、脫落或接觸不良。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測如果上述檢查正常，可再檢查每根高壓線的電阻，其電阻值應不大于25k。如果測得高壓線電阻值過大，應重換新的高壓線；如果測得的電壓值正常，則進入下一步的檢查。斷開點火器線束連接器，用起動機帶動發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)，將萬用表置于DC電壓擋，在線束側(cè)檢查微電腦控制單元ECU連接器IGf端與接地間的電壓，其正常值應為0.51V。如果測得的電壓值正常，可進行第步檢查；如果測得的電壓異常，則應進行第步檢查。檢查點火

11、器電源電壓是否正常，其正常值應為914V如檢查914V電壓異常，應檢查點火器電源電路；如檢查914V電壓正常，可檢查點火線圈初級電路有無斷路或短路處。6.2 有分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測用萬用表電阻擋檢查點火線圈電阻。其正常值為：初級線圈的冷態(tài)為0.350.55；初級線圈的熱態(tài)為0.450.65；次級線圈的冷態(tài)為915.4k；次級線圈的熱態(tài)為11.418.1k。如果測得點火線圈電阻值正常，應更換點火器；如果測得點火線圈電阻值不正常，應更換點火線圈。檢查點火器與微電腦控制單元ECU間IGf信號電路有無斷路或短路處。如果有故障，應檢查連接導線和線束連接器。6.2 有分電器的微機控制點火

12、系統(tǒng)電路分析與檢測檢查磁脈沖式曲軸位置傳感器。斷開分電器線束連接器，用萬用表電阻擋測傳感器各端子間的直流電阻，其正常值分別為：G1與G-兩端子問的冷態(tài)為125200；G1與G-兩端子問的熱態(tài)為160235；G2與G-兩端子間的冷態(tài)為125200；G2與G-兩端子間的熱態(tài)為160235；NE與G-兩端子間的冷態(tài)為155250；NE與G-兩端子問的熱態(tài)為190290。斷開分電器線束連接器，拆開分電器總成，用手轉(zhuǎn)動分電器軸，,用萬用表測傳感器G1與G兩端子間、G2與G兩端子間和NE與G兩端子間應有脈沖信號輸出。用專用厚薄規(guī)檢查傳感器信號轉(zhuǎn)子凸起與感應線圈鐵心之間的氣隙，其值應為0.20.4mm。如果

13、檢查結(jié)果與上述規(guī)律不符，說明曲軸位置傳感器有故障，應修理或更換分電器總成。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測1.點火系統(tǒng)電路分析桑塔納2000GSi型轎車AJR型發(fā)動機采用了直接點火系統(tǒng)，每兩個氣缸共用一個點火線圈，4個氣缸共用兩個閉磁路式點火線圈。兩個點火線圈與點火控制器組裝成一體，稱為點火控制組件或點火動力組件，固定在發(fā)動機缸體上6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測兩個線圈初級電路的接通與切斷由點火控制器N122根據(jù)電控單元J220發(fā)出的指令進行控制。1、4缸共用一個點火線圈N128，初級電流由電控單元J220的端子“78”發(fā)出的信號進行控制；2、3缸共用一個點火

14、線圈N，初級電流由電控單元J220的端子“71”發(fā)出的信號進行控制。當每個線圈初級繞組的電流切斷時，次級繞組中產(chǎn)生的高壓電同時分配到兩個氣缸的火花塞跳火。當點火開關接通時，15號電源線以及點火控制組件端子“2”電源接通，電控單元J22根據(jù)曲軸位置傳感器等傳感器信號控制點火當1、4氣缸需要點火時，立即從控制端子“78”發(fā)出控制脈沖，使點火控制器N122中控制點火線圈N128的功率三極管截止，點火線圈N128的初級電流切斷，其次級繞組中就會產(chǎn)生高壓電并加到1、4氣缸火花塞上同時跳火。當2、3氣缸需要點火時，電控單元J220便從控制端子“71”發(fā)出控制脈沖，使點火控制器N122中控制點火線圈N的三極

15、管截止，線圈N的初級電流切斷，次級繞組產(chǎn)生高壓電并加到2、3氣缸火花塞上同時跳火。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測2.點火系統(tǒng)電路檢測（1）點火控制組件的檢修桑塔納2000GSi型轎車直接點火系統(tǒng)的點火線圈與點火控制器組裝成整體組件，不能單獨更換，只能總成更換。點火控制組件的檢測方法與其他點火系統(tǒng)不同，檢測條件是蓄電池電壓必須高于11.5V，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸位置傳感器工作正常。檢查點火控制組件N152的電源電壓檢測時，從點火線圈組件上拔下四端子線束插頭，將數(shù)字式萬用表的兩只表筆分別連接插頭上的“2”端子與“4”端子，接通點火開關時，電源電壓標準值應當大于或等于11.5V

16、。如電源電壓為零，說明點火控制組件至中央線路板(中央繼電器盒)15號電源線之間的線路斷路，應逐段進行檢修。點火控制組件系插頭上的端子“4”與中央線路板15號電源線之間的導線電阻值應小于1.5。檢測完畢斷開點火開關。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測檢查電控單元J220對點火控制組件的控制功能檢查J220是否向N152發(fā)送控制脈沖信號?？刂乒δ芸捎蒙Ｋ{2000GSi型轎車專用檢測儀器和工具檢測，也可用發(fā)光二極管LED與串聯(lián)510/0.25W電阻組成的LED調(diào)碼器檢測。在檢測過程中不要觸摸點火控制組件及檢測導線。檢測時，首先拔下中央線路板上的燃油泵熔斷絲S5(桑塔納2000GSi為

17、10A熔斷處)，使燃油泵停止轉(zhuǎn)動。拔下點火控制組件N152線束插頭，將LED調(diào)碼器分別連接線束插頭“l(fā)”、“4”端子以及“3”、“4”端子，分別檢測1、4缸和2、3缸點火線圈的控制信號。啟動發(fā)動機時，如發(fā)光二極管閃亮，說明電控單元J220的點火控制功能正常。當點火系統(tǒng)發(fā)生故障時，如點火控制組件N152電源電壓和電控單元J220的控制功能都正常，就說明點火控制組件N152有故障，需要更換新品。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測（2）檢查點火線圈次級繞組電阻檢測時，為了防止損壞點火控制器，檢測次級繞組阻值時必須使用高阻抗萬用表（萬用表內(nèi)阻不小于10k/V）。檢測1、4缸線圈次級繞組的

18、阻值時，萬用表的兩只表筆分別連接高壓插孔A、D檢測2、3缸點火線圈次級繞組時兩只表筆分別連接高壓插孔B、C在室溫（20）條件下，1、4缸或2、3缸點火線圈次級繞組的標淮阻值均為40006000。如阻值不符規(guī)定，應予更換點火控制組件總成。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測（3）凸輪軸位置傳感器的測試霍爾式凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)1-進氣凸輪軸；2-凸輪軸位置傳感器；3-傳感器固定螺釘；4-定位螺釘與座圈；5-信號轉(zhuǎn)子；6-發(fā)動機缸蓋大眾AJR發(fā)動機使用凸輪軸位置傳感器作為判缸信號6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測檢測傳感器電源電壓凸輪軸位置傳感器接線插座上有三個引線端子

19、，端子“1”為傳感器電源正極端子，與電控單元“62”端子連接；端子“2”為傳感器信號輸出端子，與電控單元“76”端子連接；端子“3”為傳感器電源負極端子，與電控單元“67”端子連接。檢測電源電壓時，首先斷開點火開關，拔下傳感器線束插頭，將萬用表的正、負表筆分別連接插頭上端子“1”與“3”；然后接通點火開關，測得電壓標準值應當高于4.5V。如電壓為零.說明線束斷路、短路或電控單元ECU有故障；再斷開點火開關，繼續(xù)檢查導線是否短路或斷路。6.3 無分電器的微機控制點火系統(tǒng)電路分析與檢測檢測線束有無斷路故障在斷開點火開關的情況下拔下電控單元線束插頭，然后用萬用表電阻OHMX200擋分別檢測傳感器插頭與ECU線柬插頭上端子“1”與“62”、端子“2”與“76”、端子“3”與“67”之間的阻值，標準阻值應不大干1.5。如阻值過大或為無窮大，說明線束與端子接觸不良或?qū)Ь€斷路，應予修理或更換線束。檢測線束有無短路故障檢測傳感器線束插頭上端子“1”與ECU線束插頭上端子“76”和“67”之間的阻值，標準阻值應為無窮大。如阻值不是無窮大，說明線束導線