第六節(jié)磁脈沖式無觸點(diǎn)火裝置（磁感應(yīng)式）

1、第六節(jié) 磁脈沖式無觸點(diǎn)火裝置（磁感應(yīng)式）1、系統(tǒng)的組成電源點(diǎn)火開關(guān)附加電阻點(diǎn)火線圈點(diǎn)火器配電器信號(hào)發(fā)生器火花塞 1、（磁感應(yīng)式）磁脈沖式信號(hào)發(fā)生器工作原理 1）組成：見圖4-8（信號(hào)轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、鐵心、傳感線圈）2） 作用：產(chǎn)生點(diǎn)火控制信號(hào)，送到點(diǎn)火器3）安裝位置：安裝在分電器中原來安裝斷電器觸點(diǎn)的活動(dòng)底板上。 1、磁感應(yīng)式（磁脈沖式）信號(hào)發(fā)生器工作原理4） 工作原理：當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心的空氣隙發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，因此傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)的交變電壓信號(hào)，用這個(gè)信號(hào)作為點(diǎn)火控制信號(hào)。 磁感應(yīng)式（磁脈沖式）信號(hào)發(fā)生器5）信號(hào)電壓波形圖 6）轉(zhuǎn)速對(duì)

2、信號(hào)電壓波形的影響 7） 鐵心間隙對(duì)信號(hào)對(duì)信號(hào)電壓波形的影響 磁感應(yīng)式（磁脈沖式）信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用 磁感應(yīng)式信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)，耐高溫，適用各種工作環(huán)境，故被廣泛采用。 北京切諾基、新解放、等汽車的點(diǎn)火系都是這種類型 2、電子點(diǎn)火器工作原理 工作原理AB 第七節(jié) 霍爾式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系1、霍爾效應(yīng)原理：如圖410所示，當(dāng)電流I通過放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片（稱為霍爾元件）且電流方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，在垂直與電流和半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個(gè)電壓，這個(gè)電壓稱為霍爾電壓UH 霍爾電壓UH的大?。?2、霍爾式信號(hào)發(fā)生器 1）霍爾信號(hào)發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)：圖411 a 觸發(fā)葉輪： b 霍爾傳

3、感器： （由永久磁鐵霍爾集成塊組成） 2、霍爾式信號(hào)發(fā)生器1）霍爾信號(hào)發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)：霍爾集成塊：霍爾集成塊包括霍爾元件和集成電路如圖 霍爾信號(hào)發(fā)生器的工作原理 霍爾信號(hào)發(fā)生器的工作原理： 2）原理： 觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)葉片進(jìn)入空氣隙，磁場(chǎng)被旁路，霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出端三極管截止，信號(hào)發(fā)生器輸出高電位； 當(dāng)觸發(fā)葉輪離開空氣隙，永久磁鐵的磁通通過霍爾集成塊，構(gòu)成回路，這時(shí)，霍爾集成塊產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出端三極管導(dǎo)通，信號(hào)發(fā)生器輸出低電位。 葉片不停的轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)發(fā)生器輸出一個(gè)矩形波信號(hào)，作為控制信號(hào)給點(diǎn)火器。由點(diǎn)火器控制初級(jí)電路的通斷。 信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)波形： 霍爾信

4、號(hào)發(fā)生器的優(yōu)缺點(diǎn)： 1） 工作可靠，無磨損，不受灰塵油污影響，無調(diào)整部件，小型堅(jiān)固，壽命長(zhǎng)。 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能好，信號(hào)的強(qiáng)弱與發(fā)當(dāng)即轉(zhuǎn)速無關(guān)。 3） 價(jià)格較高 3、霍爾式電子點(diǎn)火系的點(diǎn)火器1、桑塔納霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的組成。圖6-16 點(diǎn)火器外形功能：控制初級(jí)電路通斷;控制初級(jí)電流大小；控制閉合角大??；停電保護(hù)；過壓保護(hù)，反向保護(hù)，慢恢復(fù)控制 集成片 點(diǎn)火器電路圖 霍爾式電子點(diǎn)火器的工作 原理1）基本功能 接通點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，分電器的信號(hào)發(fā)生器葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片進(jìn)入空氣隙，信號(hào)發(fā)生器輸出高電位，送入點(diǎn)火器，點(diǎn)火器通過內(nèi)部電路適時(shí)地驅(qū)動(dòng)末級(jí)大功率三極管導(dǎo)通，初級(jí)電路接通； 葉片離開空氣隙時(shí)

5、刻，信號(hào)發(fā)生器輸出端由高電位下跳為低電位），點(diǎn)火器大功率三極管導(dǎo)通，初級(jí)電路切斷，產(chǎn)生次級(jí)高壓。 點(diǎn)火器的其它功能2） 限流控制 （恒流控制）1）桑車采用高能點(diǎn)火線圈2）高能點(diǎn)火線圈初級(jí)電路電阻小，電感小初級(jí)電流增長(zhǎng)快，初級(jí)電流大，若不控制，點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火器會(huì)因過熱而損壞。 點(diǎn)火器的其它功能2） 限流控制 （恒流控制）3） 控制電路原理： 見圖6-26 點(diǎn)火器的其它功能3） 閉合角控制1） 閉合角定義： 閉合角是指點(diǎn)火器中控制初級(jí)電路的大功率三極管在導(dǎo)通期間分電器軸轉(zhuǎn)過的角度 點(diǎn)火器的其它功能2） 閉合角控制的必要性： 若不控制，低速時(shí)，限流時(shí)間過長(zhǎng)，造成點(diǎn)火線圈壽命降低，大功率管過渡發(fā)熱 點(diǎn)

6、火器的其它功能3） 閉合角控制的方法 在點(diǎn)火器中的閉合角控制電路，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)，延遲大功率管的導(dǎo)通，在轉(zhuǎn)速高時(shí)提前導(dǎo)通，使大功率管VT的導(dǎo)通時(shí)間保持不變。 實(shí)際上控制下列情況下的時(shí)間t2保持不變： 轉(zhuǎn)速變化時(shí)； 電源電壓變化時(shí)； 點(diǎn)火線圈參數(shù)變化時(shí)。 如果轉(zhuǎn)速等因素變化時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間保持不變，則閉合角（導(dǎo)通角）是變化的。 閉合角的變化由點(diǎn)火器中閉合角控制電路控制。 點(diǎn)火器的其它功能4） 停車斷電保護(hù) 因汽車的停駛時(shí)間是隨機(jī)的，就可能會(huì)處在初級(jí)電路導(dǎo)通期間而停駛，如果此時(shí)點(diǎn)火開關(guān)忘記關(guān)斷，就會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火線圈和大功率管長(zhǎng)期通電而加速損壞，因此而設(shè)置停車斷電保護(hù)功能。 第八節(jié) 典型普通電子點(diǎn)火系應(yīng)用

7、舉例 霍爾式電子點(diǎn)火系 磁感應(yīng)式電子點(diǎn)火系 光電式無觸點(diǎn)點(diǎn)火系光電式信號(hào)發(fā)生器如圖所示： 第九節(jié)微機(jī)控制點(diǎn)火系 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成 這種點(diǎn)火系統(tǒng)主要由與點(diǎn)火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器（ECU電腦）、點(diǎn)火電子組件（點(diǎn)火器）、點(diǎn)火線圈、配電器、火花塞等組成，如圖所示。 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器 傳感器用來不斷地檢測(cè)與點(diǎn)火有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況信息，并將檢測(cè)結(jié)果輸入電子控制器，作為運(yùn)算和控制點(diǎn)火時(shí)刻的依據(jù)。各車型使用的傳感器類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)及安裝位置不同，但其作用大同小異。微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有以下幾種： 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的

8、信號(hào) l）曲軸位置傳感器：檢測(cè)兩個(gè)信號(hào)： 曲軸轉(zhuǎn)角 (或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速) ，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào) 曲軸基準(zhǔn)位置（點(diǎn)火基準(zhǔn)傳感器,活塞上止點(diǎn)位置）：檢測(cè)基準(zhǔn)缸活塞上止點(diǎn)位置信號(hào)（凸輪軸位置傳感器） 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號(hào) 2）空氣流量計(jì)（進(jìn)氣管負(fù)壓傳感器）檢測(cè)進(jìn)氣量信號(hào) ； 3）冷卻液溫傳感器：檢測(cè)水溫信號(hào) 4）氧傳感器：檢測(cè)空燃比濃稀信號(hào) 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號(hào) 5）節(jié)氣門位置傳感器：檢測(cè)節(jié)氣門的開度和加速信號(hào) ； 6）車速傳感器：檢測(cè)車速信號(hào)； 7）空檔開關(guān)：檢測(cè)變速器空檔信號(hào)； 8）點(diǎn)火開關(guān)：檢測(cè)點(diǎn)火狀態(tài)還是起動(dòng)狀態(tài)

9、信號(hào) ； 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號(hào) 9）空調(diào)開關(guān)：檢測(cè)空調(diào)是開還是關(guān)信號(hào) 10）蓄電池：檢測(cè)電池電壓信號(hào) 11）進(jìn)氣溫度傳感器：檢測(cè)進(jìn)氣溫度信號(hào) 12）爆震傳感器：檢測(cè)爆震信號(hào) 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成2電子控制器（ECU） 控制電腦一般被稱為ECU，英文為（Electronic Control Unit） 它是點(diǎn)火控制系統(tǒng)和噴油控制系統(tǒng)的中樞，作用是接收上述各有關(guān)傳感器信號(hào)，并按照特定的程序進(jìn)行判斷、運(yùn)算后，給點(diǎn)火電子組件輸出最佳點(diǎn)火提前角和初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)間的控制信號(hào)。在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)集中控制系統(tǒng)中，點(diǎn)火系統(tǒng)僅是電子控制器的一個(gè)子系統(tǒng)。 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的

10、組成2電子控制器（ECU）（電腦） 電子控制器（ECU電腦板）主要有：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入/輸出接口（I/O）、總線及電源供給電路等部分組成。 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成 3點(diǎn)火器 點(diǎn)火器是綜合控制的執(zhí)行器之一，點(diǎn)火器的作用是根據(jù)ECU的指令，通過內(nèi)部的大功率三極管的導(dǎo)通和截止，控制初級(jí)電流的的通斷，完成點(diǎn)火工作。 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成3點(diǎn)火器 各種發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火器結(jié)構(gòu)各不相同，有的點(diǎn)火器除接通、切斷初級(jí)電路的功能外，還有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點(diǎn)火監(jiān)視等功能。 也有的發(fā)動(dòng)機(jī)不設(shè)點(diǎn)火器，控制初級(jí)電路的大功率三極管設(shè)在控制器（ECU）內(nèi)部 1、微機(jī)控制點(diǎn)火

11、系的組成4、點(diǎn)火線圈 與微機(jī)控制電子點(diǎn)火系所匹配的點(diǎn)火線圈為專用高能點(diǎn)火線圈，一般采用閉磁路，能量損失小，對(duì)外電磁干擾小。 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成5、分電器 微機(jī)控制點(diǎn)火系的分電器結(jié)構(gòu)隨發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的不同有較大差異 由配電器和凸輪軸位置傳感器成； 現(xiàn)在，不少汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取消了分電器稱無分電器微機(jī)控制點(diǎn)火系 1、微機(jī)控制點(diǎn)火系的組成6、火花塞 2、微機(jī)控制點(diǎn)火系的分類 微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，按照是否保留傳統(tǒng)的分電器（實(shí)質(zhì)上指配電器），可分為兩大類： 1.有分電器點(diǎn)火系統(tǒng); 2.無分電器點(diǎn)火系統(tǒng) 同時(shí)點(diǎn)火方式 單獨(dú)點(diǎn)火方式。 2、微機(jī)控制點(diǎn)火系的分類1.有分電器點(diǎn)火系統(tǒng)（非直接點(diǎn)火系統(tǒng)） 仍保留分電器的

12、微機(jī)控制點(diǎn)火系稱為非直接點(diǎn)火系統(tǒng) 。 該系統(tǒng)中，點(diǎn)火線圈的高壓電是經(jīng)配電器進(jìn)行分配的，即由分火頭和分電器蓋組成的配電器，依照點(diǎn)火順序適時(shí)地將高壓電分配至各氣缸，使各缸火花塞依次點(diǎn)火 。 2、微機(jī)控制點(diǎn)火系的分類2.無分電器點(diǎn)火系統(tǒng) (直接點(diǎn)火系統(tǒng) ) 該系統(tǒng)中點(diǎn)火線圈上的高壓線直接與火花塞相連，工作時(shí)，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電直接送到各火花塞、由微機(jī)根據(jù)各傳感器輸入的信息，依照發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，適時(shí)地控制各缸火花塞點(diǎn)火。 2、微機(jī)控制點(diǎn)火系的分類 2.無分電器點(diǎn)火系統(tǒng) (直接點(diǎn)火系統(tǒng) ) 無分電器點(diǎn)火系統(tǒng)，按照目前常見的型式又大致可分為兩種類型： 同時(shí)點(diǎn)火方式點(diǎn)火系統(tǒng) 單獨(dú)點(diǎn)火方式點(diǎn)火系統(tǒng) 兩缸同

13、時(shí)點(diǎn)火 各缸單獨(dú)點(diǎn)火 日產(chǎn)無分電器點(diǎn)火系 第十節(jié)微機(jī)控制點(diǎn)火系應(yīng)用實(shí)例豐田汽車發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)，常叫TCCS系統(tǒng)。 它是一種綜合性控制系統(tǒng)或者叫集中控制系統(tǒng)如圖 曲軸轉(zhuǎn)交傳感器水溫傳感器空氣流量計(jì)氧傳感器節(jié)氣門位置傳感器變速器空擋空調(diào)信號(hào)進(jìn)氣溫度爆震傳感器蓄電池電壓 豐田點(diǎn)火系 豐田汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)247頁(yè) 豐田車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，其主要作用是控制點(diǎn)火提前角;常叫ESA系統(tǒng)， 甩掉了傳統(tǒng)的離心和真空調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其點(diǎn)火提前角完全由微機(jī)進(jìn)行控制 該系統(tǒng)為非直接點(diǎn)火系統(tǒng)，即保留分電器中的配電器，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電。經(jīng)配電器送至各缸火花塞。 豐田汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)1、曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器 1.功

14、用： 曲軸位置傳感器是微機(jī)控制點(diǎn)火系中最重要的傳感器之一，它是微機(jī)控制點(diǎn)火系中必不可少的信號(hào)源，向電子控制器輸入活塞位置（上止點(diǎn)）、曲軸轉(zhuǎn)速等信息。 2.類型： 常用的曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器型式有：磁感應(yīng)式、光電式、霍爾式等。 豐田汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)1、曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器 3.安裝位置：（常見有一下幾種） 1) 飛輪殼上 2）曲軸前端 3）凸輪軸前端 4) 分電器內(nèi) 豐田的曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器在分電器內(nèi)，采用磁電式，結(jié)構(gòu)如下圖 豐田汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng) 1、曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器 4. 結(jié)構(gòu)及原理: 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個(gè)傳感器：分電器曲軸基準(zhǔn)位置傳感器（G信號(hào)）曲軸轉(zhuǎn)角傳感器（Ne信號(hào)） Ne信

15、號(hào)發(fā)生器4. 結(jié)構(gòu)及原理: 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個(gè)傳感器：曲軸轉(zhuǎn)角傳感器（Ne信號(hào)發(fā)生器） 作用：檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生24個(gè)信號(hào) G信號(hào) 發(fā)生器4. 結(jié)構(gòu)及原理: 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個(gè)傳感器： 曲軸基準(zhǔn)位置傳感器 G信號(hào) 發(fā)生器 作用：判別活塞上止點(diǎn)位置。 由信號(hào)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)傳感線圈組成，分別產(chǎn)生G1、G2兩個(gè)信號(hào)。 G1信號(hào)用來檢測(cè)第六缸上止點(diǎn)位置 G2信號(hào)用來檢測(cè)第一缸上止點(diǎn)位置 實(shí)際檢測(cè)上止點(diǎn)前10 G信號(hào)和Ne信號(hào)的關(guān)系如圖644所示。G信號(hào)和Ne信號(hào)的關(guān)系 豐田點(diǎn)火系 豐田汽車微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)2、電子控制器（電腦） 1） 在電子控制器的存儲(chǔ)器（ROM）中，

16、存儲(chǔ)著點(diǎn)火控制程序和點(diǎn)火提前角的數(shù)據(jù)。 點(diǎn)火提前角的數(shù)據(jù)是在各種工況下，通過大量實(shí)驗(yàn)獲得的，它可使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下，都能得到理想的或者最佳的點(diǎn)火時(shí)刻。 電腦選出最佳點(diǎn)火提前角 2） 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，電子控制器（電腦）根據(jù)各傳感器輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)信息，經(jīng)過處理再?gòu)膬?chǔ)器中選則出最佳電火時(shí)間， 電腦輸出控制信號(hào)IGt3）根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器輸入的G1、G2信號(hào)與Ne信號(hào),判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸（活塞）到達(dá)規(guī)定的位置時(shí)，適時(shí)的輸出點(diǎn)火控制信號(hào)IGt至點(diǎn)火器. 當(dāng)IGt信號(hào)變成低電位時(shí)，點(diǎn)火器中大功率三極管截止，點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組電路被切斷，次級(jí)統(tǒng)組產(chǎn)生高壓電（約2035kV），通過配電器至火花塞處產(chǎn)生火花。 豐田點(diǎn)火系 ESA系統(tǒng)比傳統(tǒng)精確的多 ESA系統(tǒng)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)每時(shí)運(yùn)