汽車點(diǎn)火控制系統(tǒng)課件

1、模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 了解有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)類型和工作原理。 能分析和檢修有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。課題一課題一 有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)如圖511所示,試分析該點(diǎn)火系統(tǒng)的類型。圖511 點(diǎn)火控制系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 一、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1.發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電路發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電路 以本田雅閣F22B2為例。本田雅閣F22B2發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電路如圖512所示。其控制框圖如圖513所示。分電器除有進(jìn)行高壓配電的配電器外,還有產(chǎn)

2、生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和計(jì)數(shù)信號的曲軸位置傳感器和產(chǎn)生判斷氣缸的凸輪軸位置傳感器。圖512 本田雅閣F22B2發(fā)動(dòng)機(jī) 點(diǎn)火系統(tǒng)電路模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖513 本田雅閣F22B2發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)控制框圖模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.分電器的組成分電器的組成 分電器的分解如圖514所示。其內(nèi)部安裝有曲軸位置傳感器(Ne)、凸輪軸位置傳感器(G1、G2)、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈和配電器。分電器的結(jié)構(gòu)如圖515所示。圖514 分電器的分解模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖515 分電器的結(jié)構(gòu)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (1)曲軸位置傳感器(Ne) Ne信號(CKP)的

3、作用是計(jì)算曲軸位置和轉(zhuǎn)速。如圖516所示,當(dāng)Ne轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),Ne轉(zhuǎn)子齒與Ne線圈的凸緣部(磁頭)的間隙不斷變化,導(dǎo)致通過Ne線圈的磁通變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。輪齒靠近及遠(yuǎn)離磁頭時(shí),磁通將產(chǎn)生1次增減變化,所以每個(gè)輪齒通過磁頭時(shí),都將在Ne線圈中產(chǎn)生1個(gè)完整的交流電壓信號。圖516 Ne轉(zhuǎn)子及信號波形(CKP)a)曲軸位置傳感器結(jié)構(gòu) b)信號波形模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (2)凸輪軸位置傳感器(G1、G2) G信號在1、4缸活塞上止點(diǎn)前(BTDC)10產(chǎn)生,用于辨別給哪個(gè)氣缸噴油和點(diǎn)火,也用來替代Ne信號,作為計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)信號。G 轉(zhuǎn)子位于Ne轉(zhuǎn)子上方,G1線圈與G2線圈對稱,

4、G1 (TDP)線圈用于判斷4缸活塞上止點(diǎn),G2(CYP)線圈用于判斷1缸活塞上止點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如圖517所示,原理與Ne信號相同。圖517 凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理a)凸輪軸位置傳感器的結(jié)構(gòu) b)信號波形模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 二、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原二、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理理 ECU 根據(jù)G 信號確定哪個(gè)氣缸將到上止點(diǎn),利用Ne信號測定曲軸轉(zhuǎn)角,以便準(zhǔn)確控制該氣缸的噴射時(shí)刻和點(diǎn)火時(shí)刻,如圖518所示。ECU 以G 信號為基準(zhǔn)信號,在存儲(chǔ)器ROM 中選擇最佳點(diǎn)火時(shí)刻數(shù)值,并根據(jù)其他傳感器信號計(jì)算最佳點(diǎn)火提前角Z。同時(shí)ECU 利用Ne信號,以1為單位

5、,開始計(jì)數(shù)曲軸轉(zhuǎn)角。當(dāng)計(jì)數(shù)值等于Z時(shí),ECU 通過黃/綠線向點(diǎn)火器晶體管VT的基極發(fā)出指令,使VT截止,并切斷點(diǎn)火線圈一次線圈的電流,同時(shí)在二次線圈中感應(yīng)產(chǎn)生高壓,通過分火頭和高壓線,送到火花塞跳火。圖518 G/Ne信號與噴射時(shí)刻 和點(diǎn)火時(shí)刻的關(guān)系模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 三、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測與維三、有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的檢測與維修修 1.高壓火花試驗(yàn) 用火花塞試驗(yàn)器連在各缸高壓線上,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),觀察有無火花。若無火花,則應(yīng)繼續(xù)下一步試驗(yàn)。 2.檢查各缸高壓線電阻各缸高壓線電阻要小于25k。 3.檢查點(diǎn)火線圈有無電源供應(yīng)接通點(diǎn)火開關(guān),用電壓表檢查點(diǎn)火線圈(

6、黑/黃線)與搭鐵之間的電壓。若有蓄電池電壓,則表明點(diǎn)火線圈的電源電路良好;若無蓄電池電壓,則應(yīng)檢查點(diǎn)火線圈與點(diǎn)火開關(guān)之間黑/黃線有無斷路(見圖512和圖519)。 4.檢查點(diǎn)火器的電源電路 接通點(diǎn)火開關(guān),檢測點(diǎn)火器黑/黃線與搭鐵間的電壓,應(yīng)為蓄電池電壓。若無蓄電池電壓,則應(yīng)檢查點(diǎn)火線圈與分電器線束插頭之間是否斷路。若線路良好,則應(yīng)檢查點(diǎn)火線圈的電阻,初級為0.60.8;次級為1422k。檢查點(diǎn)火線圈內(nèi)部是否有對地短路等。圖519 本田分電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 5.檢查傳感器 (1)檢查傳感器信號。如圖5110所示,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),分別測量ECM 線束插頭B的端子11

7、-12 (CYP)、端子13-14 (TDC)和端子15-16 (CKP)的電壓信號,如果顯示電壓脈沖,則表明系統(tǒng)良好;若無脈沖信號,則應(yīng)檢查傳感器和連接線束是否斷路或短路。傳感器電路端子編號與導(dǎo)線顏色見表511。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (2)檢查傳感器和線路導(dǎo)通性。 6.用示波器檢查點(diǎn)火系統(tǒng)次級電壓用示波器檢查點(diǎn)火系統(tǒng)次級電壓 波形穩(wěn)定,且電壓值在815kV (取決于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷),則表明點(diǎn)火系統(tǒng)正常;若波形不符合要求,如果電壓過高,則可能是分電器蓋或分火頭安裝不當(dāng)、火花塞間隙過大或高壓線脫落等所致;如果各缸電壓相差較大,則可能是各缸火花塞間隙不一致所致;如果一缸或多缸次級電壓

8、過低,則可能是一缸或多缸火花塞積炭或臟污、火花塞間隙過小、高壓線與發(fā)動(dòng)機(jī)接地或分電器蓋上有積炭等。檢查點(diǎn)火線圈初級電源線極性是否接反等。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 7.點(diǎn)火次序和正時(shí)標(biāo)記點(diǎn)火次序和正時(shí)標(biāo)記 本田直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序?yàn)?342;直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火次序?yàn)?53624。初始點(diǎn)火提前角,雅閣F22B1型轎車在轉(zhuǎn)速為650750r/min時(shí),為上止點(diǎn)前1317。圖5111 在雜物箱下拉出 維修檢查連接器圖5112 用正時(shí)燈檢查點(diǎn)火正時(shí)a)連接正時(shí)燈 b)正時(shí)標(biāo)記模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)8.故障碼診斷故障碼診斷 故障碼4、8、9、54和59為TDC/CKP/

9、CYP 傳感器電路故障。故障碼4 表示CKP傳感器電路故障；故障碼8表示TDC傳感器電路故障;故障碼9表示CYP傳感器電路故障;對里程(LEGEND)轎車,故障碼54表示2號CKP傳感器電路故障；故障碼59表示2號CYP傳感器電路故障。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 了解無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)類型的原理。 能分析檢修無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的故障。課題二課題二 無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)如圖521和圖522所示,說明圖中指引位置的零件名稱。圖521 發(fā)動(dòng)機(jī)總成圖522 發(fā)動(dòng)機(jī)艙模

10、塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)如圖523和圖524所示,試比較其異同。圖523 有分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖524 無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 一一、無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)概述無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)概述 1.無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的類型無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的類型 無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)取消了分電器,在電控單元ECU 和點(diǎn)火器的控制下,點(diǎn)火線圈的高壓電按照一定的點(diǎn)火順序,直接加在火花塞上。 無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)其組成一般由與點(diǎn)火有關(guān)的傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)微型計(jì)算機(jī)(ECU)、點(diǎn)火器(也稱點(diǎn)火模

11、塊)、點(diǎn)火線圈、高壓線、火花塞等部件構(gòu)成,如圖521所示。其組成取消了分電器,減少了故障率。圖521和圖525中各元件分立,低壓和高壓線路都比較長,故障率還是較高。線路長使電路中的電容大,高壓火花能量較弱。因此現(xiàn)代汽車大多采用雙缸同時(shí)點(diǎn)火雙缸同時(shí)點(diǎn)火或單獨(dú)點(diǎn)火單獨(dú)點(diǎn)火兩種。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (1)雙缸同時(shí)點(diǎn)火 雙缸同時(shí)點(diǎn)火是指點(diǎn)火線圈每產(chǎn)生一次高壓電,都使兩個(gè)氣缸的火花塞同時(shí)跳火。次級繞組產(chǎn)生的高壓電將直接加在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的1、4缸和2、3缸(六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的1、6缸,2、5缸和3、4缸)火花塞電極上跳火。雙缸同時(shí)點(diǎn)火,其高壓電的分配有二極管分配(見圖526)和點(diǎn)火線圈分配(見

12、圖524和圖527)兩種形式。圖525 無分電器計(jì)算機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)的組成圖526 二極管高配壓模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 如圖527所示為桑塔納2000GSi、捷達(dá)AT、GTX和奧迪200型轎車采用的雙缸同時(shí)點(diǎn)火電路。雙缸同時(shí)點(diǎn)火電路將點(diǎn)火器和點(diǎn)火線圈組合在一起,縮短了低壓電線,如圖528所示。圖527 大眾轎車雙缸同時(shí)點(diǎn)火電路模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 有的在點(diǎn)火線圈次級回路中連接有一只高壓二極管,防止次級繞組在初級電流接通時(shí)產(chǎn)生的電壓(約為1000V)加到火花塞電極上而導(dǎo)致誤跳火,如圖529所示。圖528 點(diǎn)火器與點(diǎn)火線圈組成一體圖529 高壓二極管的作用模塊五模塊

13、五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (2)單獨(dú)點(diǎn)火的控制(DLI) 如圖5210所示,本田飛度的i-DSI發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng),將點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、高壓部分都集成在一起,共8套,每個(gè)氣缸有兩套,其外形如圖5211所示。稱為獨(dú)立點(diǎn)火。智能化雙火花塞順序點(diǎn)火系統(tǒng),每個(gè)氣缸有兩套點(diǎn)火系統(tǒng)、兩個(gè)火花塞?；鸹ㄈc點(diǎn)火線圈組裝在一起,取消了高壓線,減小了線路長度和故障率,增強(qiáng)了高壓火花能量。兩個(gè)火花塞分別設(shè)在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè),縮短了燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑サ木嚯x和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了氣缸范圍內(nèi)的急速燃燒,同時(shí)降低了爆燃傾向,使壓縮比盡可能提高,實(shí)現(xiàn)了高輸出功率、高輸出轉(zhuǎn)矩及低油耗的統(tǒng)一。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖52

14、10 本田飛度發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖5211 本田飛度發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線圈的外形a)點(diǎn)火線圈安裝位置 b)點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、高壓線一體模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)原理無分電器計(jì)算機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)原理 (1)點(diǎn)火系統(tǒng)中各傳感器的作用 曲軸位置傳感器CPS向ECU 提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角信號,轉(zhuǎn)速信號用于計(jì)算確定點(diǎn)火提前角,轉(zhuǎn)角信號用于計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)過的角度,以控制點(diǎn)火時(shí)刻?？諝饬髁坑?jì)AFS和節(jié)氣門位置傳感器TPS向ECU 提供發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號,用于計(jì)算點(diǎn)火提前角。冷卻液溫度信號CTS、進(jìn)氣溫度信號IATS、車速信號VSS、空調(diào)開關(guān)信號A/C以及爆震傳感器DS信號等,用

15、于修正點(diǎn)火提前角。 (2)點(diǎn)火系統(tǒng)基本原理 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),CPU 通過上述傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息采集到隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 中,并不斷檢測凸輪軸位置傳感器信號(即標(biāo)志位信號),判定哪一缸即將到達(dá)壓縮上止點(diǎn)。當(dāng)接收到標(biāo)志信號后,CPU 立即開始對曲軸轉(zhuǎn)角信號進(jìn)行計(jì)數(shù),以便控制點(diǎn)火提前角。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (3)點(diǎn)火系統(tǒng)控制內(nèi)容 最佳點(diǎn)火提前角=基本點(diǎn)火提前角+點(diǎn)火提前角修正值。點(diǎn)火系統(tǒng)控制內(nèi)容見表521。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)二、豐田二、豐田TCCS點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng) 1.初始點(diǎn)火提前角初始點(diǎn)火提前角 初始點(diǎn)火提前角是原始設(shè)

16、定的,又稱為固定點(diǎn)火提前角。對于豐田汽車的1GGEL發(fā)動(dòng)機(jī)來講,其值為上止點(diǎn)前10曲軸轉(zhuǎn)角。出現(xiàn)下列情況之一時(shí),實(shí)際點(diǎn)火提前角等于初始點(diǎn)火提前角: (1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速在400r/min以下時(shí)。 (2)當(dāng)T端頭短路或節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)閉合,車速在2km/h時(shí)。 (3)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 的后備系統(tǒng)工作(當(dāng)某個(gè)重要傳感器損壞,發(fā)動(dòng)機(jī)以固定噴油量和固定點(diǎn)火時(shí)刻工作)時(shí)。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.基本點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角 基本點(diǎn)火提前角通常以二維表格的形式儲(chǔ)存在CPU 的ROM 存儲(chǔ)器中,又分為怠速和正常行駛兩種情況。 (1)怠速時(shí)的基本點(diǎn)火提前角是指節(jié)氣門位置

17、傳感器的怠速觸點(diǎn)閉合時(shí)所對應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角,如圖5212所示。 (2)正常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角是指節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)打開時(shí)所對應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角。圖5212 開啟空調(diào)前后點(diǎn)火提前角 與轉(zhuǎn)速的關(guān)系模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 3.點(diǎn)火提前角的修正點(diǎn)火提前角的修正 點(diǎn)火提前角修正一般分為暖機(jī)修正、怠速穩(wěn)定修正、過熱修正及空燃比反饋修正四種。 (1)暖機(jī)修正:如圖5213所示是點(diǎn)火提前角暖機(jī)修正特性曲線。當(dāng)節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)閉合時(shí),計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度對點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正。當(dāng)冷卻液溫度較低時(shí),由于混合氣的燃燒速度較慢,應(yīng)適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角,以促使發(fā)動(dòng)機(jī)盡快暖機(jī);隨著冷

18、卻液溫度的升高,點(diǎn)火提前角修正值應(yīng)逐漸減小。 (2)怠速穩(wěn)定修正:發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí),如空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等動(dòng)作而引起負(fù)載變化時(shí),會(huì)引起轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。所以ECU 根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差,動(dòng)態(tài)地修正點(diǎn)火提前角。若發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí),控制系統(tǒng)將相應(yīng)地增加點(diǎn)火提前角,以利于怠速的穩(wěn)定;反之,則相應(yīng)減小點(diǎn)火提前角,如圖5214所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (3)過熱修正:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常行駛工況,節(jié)氣門位置傳感器無怠速信號輸出時(shí)(IDL斷),如果冷卻液溫度過高,會(huì)產(chǎn)生爆燃,應(yīng)適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速運(yùn)行工況時(shí)(IDL通),若冷卻液溫度過高,為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)長時(shí)間過熱

19、,則應(yīng)增大點(diǎn)火提前角,如圖5215所示。 (4)空燃比反饋修正:當(dāng)裝有氧傳感器的電控燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制時(shí),ECU 通常根據(jù)氧傳感器的反饋信號對空燃比進(jìn)行修正。隨著修正噴油量的增加或減少,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性,當(dāng)反饋修正油量減少而導(dǎo)致混合氣變稀時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾狱c(diǎn)火提前角;反之,則減小點(diǎn)火提前角,如圖5216所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 三、日產(chǎn)三、日產(chǎn)ECCS點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng) ECCS是日產(chǎn)公司發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)的簡稱。主要由傳感器、電子控制裝置(ECM)、點(diǎn)火控制模塊、點(diǎn)火線圈、火花塞等組成模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 當(dāng)EC

20、U 讀到120信號時(shí),即表示此時(shí)某缸活塞處于壓縮上止點(diǎn)前70的位置,如圖5218b所示。用于控制點(diǎn)火時(shí)刻的基準(zhǔn)信號為120信號輸入后4,如圖5218c所示,ECU 開始計(jì)數(shù),當(dāng)ECU 計(jì)數(shù)到26個(gè)1信號后,在第27個(gè)1信號時(shí)(見圖5218d),截止大功率晶體管(此時(shí)為上止點(diǎn)前40)點(diǎn)火線圈次級線圈產(chǎn)生高壓而點(diǎn)火,如圖5218e所示。故實(shí)際的點(diǎn)火時(shí)刻基準(zhǔn)設(shè)定在各缸壓縮行程上止點(diǎn)前66處,如圖5218c所示。圖5218 日產(chǎn)公司ECCS點(diǎn)火系統(tǒng)各信號的對應(yīng)關(guān)系模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 四、桑塔納四、桑塔納2000GSi型轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)型轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 1.點(diǎn)火時(shí)刻控制

21、點(diǎn)火時(shí)刻控制 凸輪軸位置傳感器產(chǎn)生的判缸信號下降沿輸入ECU 時(shí),表明第1缸活塞處于壓縮上止點(diǎn)前88,如圖5219a所示。當(dāng)ECU 接收到判缸信號下降沿后,將對曲軸位置傳感器(CPS)輸入的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)開始時(shí)的信號稱為基準(zhǔn)信號,由ECU 內(nèi)部電路控制,曲軸每旋轉(zhuǎn)180產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)信號。因?yàn)榍S位置傳感器第一個(gè)凸齒信號在判缸信號下降沿后7時(shí)產(chǎn)生,所以基準(zhǔn)信號對應(yīng)于第1缸活塞壓縮上止點(diǎn)前81位置,如圖5219b所示。圖5219 桑塔納2000GSi型轎車四缸發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制信號的對應(yīng)關(guān)系模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.導(dǎo)通角控制導(dǎo)通角控制 導(dǎo)通角是指點(diǎn)火線圈一次側(cè)電路的功

22、率三極管導(dǎo)通期間,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)過的角度。導(dǎo)通角的控制方法是：ECU 首先根據(jù)電源電壓高低,在存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的導(dǎo)通時(shí)間脈譜圖中查詢導(dǎo)通時(shí)間,然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定導(dǎo)通角的大小。 ECU 控制點(diǎn)火系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)控制,其控制精度高、運(yùn)算速度快,因此一般都采用匯編語言編程。為了便于程序編制與調(diào)試,一般采用模塊化結(jié)構(gòu),將程序分成若干個(gè)子程序進(jìn)行編制與調(diào)試。點(diǎn)火控制軟件的流程簡圖如圖5220所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 五、故障診斷與排除舉例五、故障診斷與排除舉例 1.故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 一輛上海別克轎車,行駛里程80000km 后,在高速公路上行駛時(shí)突然出

23、現(xiàn)加速間歇停頓、怠速不穩(wěn)的現(xiàn)象。原地空荷急加速,有時(shí)能聽到排氣管“放炮”和空氣濾清器處回火聲。 2.故障診斷與排除故障診斷與排除 此車曾做過許多項(xiàng)目的修理與檢查,但用戶反映問題總是時(shí)好時(shí)壞,故障不能徹底排除。于是又對故障現(xiàn)象進(jìn)行了重新認(rèn)證,發(fā)現(xiàn)除了上述的故障現(xiàn)象外,還有一個(gè)特殊的現(xiàn)象就是:如果起動(dòng)順利的話,則加速、怠速工況均非常正常;如果起動(dòng)困難的話,則加速、怠速等工況也均不好。 依據(jù)這些現(xiàn)象,認(rèn)為原因有可能在點(diǎn)火線路上,但為預(yù)防是油路故障,先針對油壓系統(tǒng)進(jìn)行快速檢查。通過試驗(yàn),基本可以排除汽油泵和油壓調(diào)節(jié)器的原因。其檢修重點(diǎn)應(yīng)針對點(diǎn)火系統(tǒng)。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 3.故障原因

24、分析故障原因分析 如果24X曲軸位置傳感器(安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前面)和3X曲軸位置傳感器(安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)右面)及凸輪軸位置傳感器丟失信號,是否會(huì)導(dǎo)致電控ECU 的ECM 無法驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火線圈呢? 如圖5221所示,3X曲軸位置傳感器靠近曲軸,是一種霍爾效應(yīng)開關(guān),在曲軸平衡軸后面安裝了一個(gè)同心環(huán)(環(huán)上有個(gè)開口),環(huán)上有7個(gè)槽孔,其中前6個(gè)槽孔相隔60,第7個(gè)槽孔與第6個(gè)槽孔相隔10。同心環(huán)隨著曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),磁場便以一定的間隙通過環(huán)上的槽孔到達(dá)3X “霍爾效應(yīng)”開關(guān)。點(diǎn)火計(jì)算機(jī)使3X信號電路的搭鐵,使信號電路通電。當(dāng)磁場被同心環(huán)擋住時(shí), “霍爾效應(yīng)”傳感器便斷開3X信號電路的搭鐵,使信號電路斷電。ECU 通過3

25、X 的“通、斷”脈沖信號來判斷曲軸位置,作為ECM 計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的依據(jù)。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖5-2-21 上海別克轎車的點(diǎn)火電路模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 了解點(diǎn)火提前控制原理。 了解閉合角控制原理。 掌握爆燃和點(diǎn)火時(shí)刻的關(guān)系。課題三課題三 點(diǎn)火系統(tǒng)的基本控制點(diǎn)火系統(tǒng)的基本控制模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖531 汽油機(jī)氣缸點(diǎn)火做功的過程圖532 氣缸壓力與曲軸轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系 如圖531所示是汽油機(jī)氣缸點(diǎn)火做功的過程。如圖532所示是汽油機(jī)氣缸內(nèi)壓力與曲軸轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。由圖可知,從點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)混合氣開始,到混合氣猛烈燃燒有一個(gè)時(shí)間過程,因此需要在活塞到

26、達(dá)上止點(diǎn)前點(diǎn)火。最佳點(diǎn)火時(shí)刻是將燃燒控制在輕微爆燃時(shí)刻,使汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放凈化性能達(dá)到最佳狀態(tài)。分析最佳點(diǎn)火時(shí)刻與哪些因素有關(guān)?模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 一、點(diǎn)火提前控制一、點(diǎn)火提前控制 1.點(diǎn)火提前角控制的基本模式點(diǎn)火提前角控制的基本模式 點(diǎn)火提前角的控制本身屬于相當(dāng)復(fù)雜的多變量求解問題,國外實(shí)踐證明很難找到進(jìn)行控制的精確數(shù)學(xué)模型,而且也沒有這個(gè)必要。考慮到影響發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角的主要因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷,因此目前普遍通過試驗(yàn)方法來獲得發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷時(shí)所對應(yīng)的最佳點(diǎn)火提前角,以此確定三維控制模型圖(見圖533),再將該模型圖轉(zhuǎn)換成二維表格,將這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在

27、計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中,如圖534所示,以控制實(shí)際的點(diǎn)火提前角。圖534 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中點(diǎn)火 提前角的二維表格圖533 由試驗(yàn)得到的點(diǎn)火時(shí)間三維模型模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.點(diǎn)火提前角及其影響因素點(diǎn)火提前角及其影響因素 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣后,火焰需要一定的時(shí)間才能傳播至整個(gè)燃燒室,也就是說從開始點(diǎn)火到混合氣燃燒產(chǎn)生最大壓力,有一定的時(shí)間延遲,如圖531所示。實(shí)踐證明,混合氣燃燒產(chǎn)生的最大壓力出現(xiàn)在活塞位于上止點(diǎn)以后的曲軸轉(zhuǎn)角10左右,發(fā)動(dòng)機(jī)可以發(fā)出最大的功率,油耗最低。因此,點(diǎn)火的時(shí)刻應(yīng)考慮上述的時(shí)間延遲,要求點(diǎn)火的時(shí)刻要適當(dāng)提前,如圖532所示。 點(diǎn)火提前是

28、以上止點(diǎn)為基準(zhǔn),用曲軸的轉(zhuǎn)角來衡量,稱為點(diǎn)火提前角,其范圍在上止點(diǎn)前540。點(diǎn)火提前角是指從火花塞開始跳火到活塞行至上止點(diǎn)為止這一段時(shí)間曲軸轉(zhuǎn)過的角度。能使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率、油耗最低、排放污染最小的點(diǎn)火提前角稱為最佳點(diǎn)火提前角。最佳點(diǎn)火提前角與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、水溫、進(jìn)氣溫度等因素有關(guān)。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (1)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對點(diǎn)火提前角的影響 當(dāng)節(jié)氣門開度即發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷不變時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)進(jìn)入氣缸的混合氣量是基本相同的,從點(diǎn)火開始到燃燒產(chǎn)生最大壓力所需的時(shí)間也基本相同。在這段相同的時(shí)間內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí),活塞走過的距離長,相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角也大,對應(yīng)點(diǎn)火提前角就大;反之,

29、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí),活塞走過的距離短,相應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角小,對應(yīng)的點(diǎn)火提前角就小。最佳點(diǎn)火提前角隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高而加大。由于高速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的混合氣的壓力、溫度有所提高,進(jìn)氣擾流增強(qiáng),使燃燒的速度有所加快,所以高速時(shí)隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加,點(diǎn)火提前角增加的幅度減小,如圖535和圖536所示。圖535 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與點(diǎn)火 提前角的關(guān)系圖536 用點(diǎn)火正時(shí)燈檢查的情形模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (2)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對點(diǎn)火提前角的影響 節(jié)氣門的開度與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷成正比。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí),節(jié)氣門開度增大,進(jìn)入氣缸的混合氣量增多,混合氣的質(zhì)量提高,燃燒速度加快,點(diǎn)火提前角應(yīng)相應(yīng)減小,如圖537所示。 (

30、3)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)或怠速時(shí)對點(diǎn)火提前角的影響 發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)或怠速時(shí),雖然混合氣的燃燒速度較慢,但發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很低,燃燒所對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角很小,如果點(diǎn)火提前角過大,有可能造成起動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),而使起動(dòng)困難,因此要求起動(dòng)或怠速時(shí)的點(diǎn)火提前角較小或不提前。 (4)汽油品質(zhì)對點(diǎn)火提前角的影響 發(fā)動(dòng)機(jī)使用的汽油標(biāo)號和混合氣的濃度不同,要求的點(diǎn)火提前角也不相同。汽油標(biāo)號越高,燃燒速度慢,點(diǎn)火提前角越大。圖537 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷對點(diǎn)火 提前角的影響模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (5)壓縮比、爆燃對點(diǎn)火提前角的影響 發(fā)動(dòng)機(jī)在一定條件下,會(huì)出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象,嚴(yán)重的爆燃會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)產(chǎn)生極高的壓力沖擊波,發(fā)出敲擊

31、氣缸的響聲,同時(shí)還會(huì)引起氣缸內(nèi)的局部過熱,沖壞氣缸墊、節(jié)氣門等。影響爆燃的因素主要有發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比、汽油的辛烷值和點(diǎn)火提前角。一般情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比越高,若點(diǎn)火提前角越大,汽油的辛烷值過低,就越容易產(chǎn)生爆燃。我國現(xiàn)行的汽油標(biāo)號是用汽油的辛烷值來標(biāo)定的,而汽油的辛烷值是衡量汽油抗爆性的指標(biāo),辛烷值越高,表示汽油的抗爆性越好,使用中越不容易發(fā)生爆燃。在汽車的使用中,壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)要使用高標(biāo)號的汽油,如果不得已使用了低標(biāo)號汽油,為了避免發(fā)生爆燃,則應(yīng)減小點(diǎn)火提前角。 (6)進(jìn)氣溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度對點(diǎn)火提前角的影響 進(jìn)氣溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高,混合氣的質(zhì)量提高,燃燒的速度加快,點(diǎn)火提前角應(yīng)相應(yīng)減小。

32、模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 二、閉合角控制二、閉合角控制 閉合角是點(diǎn)火線圈通電期間(通電時(shí)間)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。對于電感儲(chǔ)能式電子點(diǎn)火系,當(dāng)點(diǎn)火線圈的一次側(cè)電路被接通后,其一次電流是按指數(shù)規(guī)律增長的。一次側(cè)電路被斷開的瞬間一次電流所能達(dá)到的值稱斷開電流,與一次側(cè)電路接通的時(shí)間長短有關(guān)。只有通電時(shí)間達(dá)到一定值,一次電流才可能達(dá)到最大。二次電壓最大值U2與斷開電流成正比。因此,必須保證通電時(shí)間能使一次電流達(dá)到最大。為此,必須增加通電時(shí)間,但如果通電時(shí)間過長,點(diǎn)火線圈又會(huì)發(fā)熱并使電能消耗增大,反而不利于點(diǎn)火系統(tǒng)的正常工作。因此要控制一個(gè)最佳通電時(shí)間,必須兼顧上述兩方面的要求,顯然在電控單

33、元ROM 中存放的一次線圈導(dǎo)通時(shí)間(即通電時(shí)間)并不是常數(shù)。同時(shí),當(dāng)蓄電池的電壓變化時(shí),也將影響一次電流,如蓄電池電壓下降,在相同的通電時(shí)間里一次電流所達(dá)到的值將會(huì)減小,因此必須對通電時(shí)間進(jìn)行修正,如圖538所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 為了減小轉(zhuǎn)速對二次電壓的影響,提高點(diǎn)火能量,有些車型采用點(diǎn)火線圈,一次電阻很小,其飽和電流可達(dá)30A 以上,這一技術(shù)稱為高能點(diǎn)火技術(shù)(HEI)。為了防止一次電流過大燒壞點(diǎn)火線圈,在點(diǎn)火控制電路中增加了恒流控制電路,從而保證在任何轉(zhuǎn)速下一次側(cè)平均電流都能達(dá)到規(guī)定值7A,一方面改善了點(diǎn)火性能,另一方面又能防止一次電流過大,避免通電時(shí)間過長而燒壞點(diǎn)火

34、線圈,如圖539所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 三、爆燃和點(diǎn)火時(shí)間的關(guān)系三、爆燃和點(diǎn)火時(shí)間的關(guān)系 如圖5310所示,爆燃與點(diǎn)火時(shí)刻有密切的關(guān)系。曲線A 是氣缸內(nèi)不燃燒時(shí)的壓力波形,曲線B、C、D 分別表示點(diǎn)火時(shí)刻為B、C、D氣缸內(nèi)的燃燒壓力波形。顯然,點(diǎn)火提前角越大,燃燒壓力越高,則越容易產(chǎn)生爆燃,如曲線B 所示。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在臨近爆燃范圍時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩,如圖5311MBT曲線所示。因此,在有爆燃傳感器閉環(huán)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中,利用爆燃傳感器檢測爆燃界限,進(jìn)行反饋控制,把點(diǎn)火時(shí)刻控制在臨近爆燃時(shí),有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 了解曲軸、凸

35、輪軸位置傳感器的類型和結(jié)構(gòu)原理。課題四課題四 曲軸、凸輪軸位置傳感器曲軸、凸輪軸位置傳感器模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 觀察如圖541和圖542所示的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng),試標(biāo)出曲軸(凸輪軸)位置傳感器的安裝位置。圖541 有分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)圖542 無分電器的點(diǎn)火系統(tǒng)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 曲軸位置傳感器(CKP)是用來確認(rèn)曲軸轉(zhuǎn)角位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信息,ECU 用此信號控制燃油噴射量、噴油正時(shí)、點(diǎn)火時(shí)刻(點(diǎn)火提前角)、點(diǎn)火線圈通電時(shí)間(閉合角)、怠速轉(zhuǎn)速和電動(dòng)汽油泵的運(yùn)行。 有分電器的車型,曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器都安裝在分電器內(nèi),其結(jié)構(gòu)有電磁式、霍爾式和光電式

36、,如圖543所示。 無分電器的車型,曲軸位置傳感器安裝在曲軸的前端或后端(見圖544、圖545)。凸輪軸位置傳感器安裝在凸輪軸的前端。圖543 曲軸位置傳感器的形式模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖545 信號轉(zhuǎn)子安裝在曲軸后端圖544 信號轉(zhuǎn)子在曲軸上的位置a)信號轉(zhuǎn)子用飛輪齒圈 b)在曲軸前端帶輪上 c)在曲軸中間 d)安裝在曲軸前端模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 一、曲軸位置傳感器一、曲軸位置傳感器 1.電磁式曲軸位置傳感器電磁式曲軸位置傳感器 如圖546所示是電磁式曲軸位置傳感器的外形。電磁式曲軸位置傳感器由轉(zhuǎn)子和線圈組成,如圖547a所示。轉(zhuǎn)子固定在分電器軸或曲軸上,線

37、圈固定在分電器殼體或氣缸體上。永久磁鐵的磁力線經(jīng)過轉(zhuǎn)子、線圈、拖架構(gòu)成封閉回路。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),由于轉(zhuǎn)子齒與線圈鐵芯、拖架間的間隙不斷發(fā)生變化,通過線圈的磁通也不斷變化,線圈兩端便產(chǎn)生感應(yīng)電壓,并以交流信號輸出。交流信號的頻率能反映曲軸的轉(zhuǎn)速和位置。當(dāng)轉(zhuǎn)速低時(shí),其振幅較小,信號較弱,如圖547b所示。圖546 電磁式曲軸位置 傳感器的外形圖547 曲軸位置傳感器原理模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.霍爾式曲軸位置傳感器霍爾式曲軸位置傳感器 (1)工作原理 如圖548a所示,將六面體霍爾元件放在磁場中,在前后兩個(gè)面上接上電源,在上下兩個(gè)面上有磁場B 通過,那么在左右兩個(gè)面上就會(huì)產(chǎn)生霍爾電壓

38、。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到霍爾元件與永久磁鐵之間時(shí),霍爾元件上沒有磁場作用,不能產(chǎn)生霍爾電壓,不輸出信號,如圖548c所示。當(dāng)觸發(fā)葉片離開空氣間隙,霍爾元件受到磁場作用,在磁場和電流同時(shí)存在的情況下,霍爾元件就產(chǎn)生了霍爾電壓。其葉片如圖544b所示。圖548 霍爾式曲軸位置傳感器的工作原理模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (2)控制電路 由于霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電壓非常微弱,只有幾微伏,所以要經(jīng)過放大和整形才能被利用。如圖549所示,當(dāng)有霍爾電壓產(chǎn)生時(shí),晶體管V 導(dǎo)通,傳感器產(chǎn)生低電壓;當(dāng)沒有霍爾電壓產(chǎn)生時(shí),晶體管V 截止,傳感器產(chǎn)生的是高電壓?；魻栐a(chǎn)生的霍爾電壓UH信號經(jīng)過放大、整形,最后以整齊的

39、矩形脈沖(方波)信號UG輸出,其框圖如圖549所示。圖549 霍爾整形電路框圖模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) (3)檢修 桑塔納轎車的霍爾傳感器:紅黑線是電源線、綠白線是信號線、棕白線是搭鐵線。在點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)紅黑線與棕白線之間的電壓應(yīng)為1112V。葉片在空氣間隙中時(shí),綠白線與棕白線之間的電壓為1112V;葉片不在空氣間隙中時(shí),綠白線與棕白線之間的電壓為0.30.4V。否則,說明傳感器已經(jīng)損壞。由于不同車型的霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)和電路的參數(shù)可能不同,所以在進(jìn)行檢查時(shí),要掌握所檢查車型傳感器的標(biāo)準(zhǔn)電路參數(shù),并以此作為檢查的依據(jù)。 用示波器檢測時(shí),負(fù)極探針連接到傳感器的搭鐵線、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或蓄電

40、池的負(fù)極接線柱上,正極探針連接到傳感器通往ECU 的信號輸出線上。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),在不同的轉(zhuǎn)速條件下運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī),其輸出波形為方波,如圖5410所示。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 3.光電式曲軸位置傳感器光電式曲軸位置傳感器 光電式曲軸位置傳感器與霍爾式一樣,都需要外加電源。光電式曲軸位置傳感器的外形如圖5411所示,由信號發(fā)生器和信號盤組成。信號發(fā)生器安裝在分電器殼體上,由兩只發(fā)光二極管、兩只光敏二極管和電子電路組成,兩只發(fā)光二極管分別正對著兩只光敏二極管。信號盤在發(fā)光二極管和光敏二極管之間,隨分電器軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),它的外圍均布有360條縫隙,產(chǎn)生1信號。對于六缸發(fā)動(dòng)機(jī),在信號盤外圍稍靠內(nèi)的

41、圓上,間隔60分布六個(gè)孔,產(chǎn)生120曲軸轉(zhuǎn)角信號,其中有一個(gè)較寬的孔,用于產(chǎn)生第一缸上止點(diǎn)對應(yīng)的120信號,如圖5412b所示。圖5411 光電式曲軸位置傳感器實(shí)物模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng)圖5412 光電式曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)原理a)分電器 b)信號盤 c)原理圖模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 二、凸輪軸位置傳感器二、凸輪軸位置傳感器 凸輪軸位置傳感器用來確認(rèn)凸輪軸的位置,ECU 用此信號判斷給哪一個(gè)氣缸點(diǎn)火和噴油順序。其結(jié)構(gòu)原理與曲軸位置傳感器基本相同,有電磁式、霍爾式、光電式三種形式。分電器內(nèi)的120信號屬于凸輪軸位置傳感器信號?；魻柺酵馆嗇S位置傳感器如圖5413所示

42、。圖5413 霍爾式凸輪軸位置傳感器的安裝位置模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 了解爆燃控制系統(tǒng)的組成。 能識別、控制爆燃。課題五課題五 點(diǎn)火系統(tǒng)爆燃控制點(diǎn)火系統(tǒng)爆燃控制模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 圖551所示為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)幾種不正常燃燒現(xiàn)象,試比較其異同。圖551 爆燃 觀察圖552和圖553,說說爆燃傳感器的作用。圖552 爆燃傳感器的安裝位置圖553 爆燃傳感器模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 一、爆燃與發(fā)動(dòng)機(jī)的性能一、爆燃與發(fā)動(dòng)機(jī)的性能 適當(dāng)增大點(diǎn)火提前角,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可獲得最大功率和最佳燃油經(jīng)濟(jì)性。但是點(diǎn)火提前角過大又會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃。汽油機(jī)在接近壓縮上止點(diǎn)時(shí),

43、火花塞跳火,點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)的混合氣。以火花塞為中心,火焰向四周傳播,可燃?xì)怏w在氣缸內(nèi)膨脹做功。在此期間,如果氣缸內(nèi)壓力和溫度異常升高,部分混合氣在火焰尚未傳播到達(dá)時(shí)就自行著火燃燒。整個(gè)燃燒室內(nèi)瞬時(shí)形成多火源燃燒,這種現(xiàn)象稱為爆燃,如圖551所示。嚴(yán)重的爆燃還產(chǎn)生高溫和強(qiáng)大的壓力波。如果持續(xù)產(chǎn)生爆燃,會(huì)引起氣缸體、氣缸蓋和進(jìn)氣歧管等薄壁構(gòu)件的高頻振動(dòng),運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生沖擊載荷,導(dǎo)致很大的噪聲、縮短發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命,甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。爆燃還會(huì)使火花塞電極或活塞過熱、熔損,發(fā)動(dòng)機(jī)將造成嚴(yán)重機(jī)械故障。 在電控點(diǎn)火系統(tǒng)中,用爆燃傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制,有效地控制點(diǎn)火提前角,則可以防止爆燃,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在爆燃的臨界狀態(tài)

44、。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 二、爆燃控制系統(tǒng)的組成二、爆燃控制系統(tǒng)的組成 點(diǎn)火提前角的閉環(huán)控制如圖554所示,由爆燃傳感器、帶通濾波電路、信號放大電路、整形濾波電路、比較基準(zhǔn)電壓形成電路、積分電路、提前角控制電路和點(diǎn)火控制器等組成。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 爆燃傳感器有壓電型(共振、非共振)和磁致伸縮型兩種類型,如圖555所示?，F(xiàn)在廣泛采用的是寬幅壓電非共振型爆燃傳感器。該類傳感器雖輸出電壓的峰值較低,但可以在較大振動(dòng)頻率范圍內(nèi)檢測出共振電壓信號。圖555 爆燃傳感器的類型a)非共振型 b)共振型 c)磁致伸縮型外形 d)磁致伸縮型內(nèi)部結(jié)構(gòu)模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)

45、點(diǎn)火控制系統(tǒng) 三、爆燃識別與控制三、爆燃識別與控制 發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃一般僅在高負(fù)荷、中低轉(zhuǎn)速(小于3000r/min)時(shí)產(chǎn)生,由于爆燃傳感器輸出電壓的振幅隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高低不同而有很大的變化,因此判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生爆燃不能根據(jù)爆燃傳感器輸出電壓的絕對值進(jìn)行判別。常用的方法是,將發(fā)動(dòng)機(jī)無爆燃時(shí)爆燃傳感器輸出電壓,與產(chǎn)生爆燃時(shí)爆燃傳感器的輸出電壓進(jìn)行比較,從而做出判定結(jié)論。 1.基準(zhǔn)電壓的確定基準(zhǔn)電壓的確定 判定爆燃的基準(zhǔn)電壓通常利用發(fā)動(dòng)機(jī)即將爆燃時(shí)的傳感器輸出信號電壓來確定。最簡單的方法如圖556所示,首先對傳感器輸出信號進(jìn)行濾波和半波整流,利用平均電路求得信號電壓的平均值,然后再乘以常數(shù)倍即可形成基準(zhǔn)電壓Ub,平均值的倍數(shù)由設(shè)計(jì)制造時(shí)試驗(yàn)確定。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高時(shí),爆燃傳感器輸出電壓的幅值增大,所以基準(zhǔn)電壓不是一個(gè)固定值,其值將隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高而增大。模塊五模塊五 點(diǎn)火控制系統(tǒng)點(diǎn)火控制系統(tǒng) 2.爆燃強(qiáng)度的判別爆燃強(qiáng)度的判別 發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃的強(qiáng)度取決于爆燃傳感器輸出信號電壓的振幅和持續(xù)時(shí)間。爆燃信號電壓值超過基準(zhǔn)電壓值的次數(shù)越多,爆燃強(qiáng)度越大;反之,超過基準(zhǔn)電壓值的次數(shù)越少,說