第七节 微机控制点火系统(王字号).ppt

一、概述 计算机控制点火系工作过程仍分三阶段，与传统和电子式的最大区别在于初级电路控制方式不同：计算机接受与点火有关的各种传感器信号，分析并计算最佳点火提前角，然后将该点火信号送给点火控制器，由控制器控制初级电路的通断，点燃混合气。 （一）计算机控制点火系统组成　　主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成。　　 1．传感器及传递信号 　　传感器是监测发动机各种运行工况信息的装置。主要传感器有： 　　曲轴位置传感器、空气流量计（绝对压力传感器）、水温传感器、氧传感器、节气门位置传感器、车速传感器、空档开关、点火开关、空调器开关、进气温度传感器、爆震传感器等。 2．电子控制器（电控单元ECU）　　根据发动机各传感器的输入信息及内存数据，进行运算、处理、判断，然后输出指令（信号），控制执行器的动作，达到快速、准确控制发动机的工作目的。　　电子控制器的基本构成见图，它包括输入回路、输出回路、A/D转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。 　　 3．点火器　　点火器的作用是根据电子控制器输出的指令（信号），通过内部大功率管的导通与截止，控制初级电流的通断完成点火工作。有些还具有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。　　 （二）计算机控制点火系统的分类 　　 按照是否保留分电器有带分电器的计算机控制点火系和不带分电器的直接点火系： 　　1．非直接点火系统 　　该系统仍然保留分电器，点火线圈产生的高压电是经过分电器中的配电器进行分配的，即由分火头和分电器盖组成的配电器，依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸，使各缸火花塞依次点火。 2．直接点火系系统（无分电器点火系统） 　　直接点火系统取消了分电器，该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连，工作时，点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞，由微机根据各传感器输入的信息，依照发动机的点火顺序，适时的控制各缸火花塞点火。无分电器点火系统由于废除了分电器，因此不存在分火头和旁电极间跳火的问题，减小了能量损失，不存在分火头与旁电极之间产生火花问题，电磁干扰小，节省了安装空间。 直接点火系统又可分为： 　（1）同时点火方式：两个气缸合用一个点火线圈，对两个气缸同时点火。 　（2）单独点火方式：每个气缸的火花塞配一个点火线圈，单独对本缸点火。　　 二、丰田汽车微机控制点火系统 　　 丰田汽车发动机微机控制系统，常称为TCCS系统。该系统除控制点火外，还对燃油喷射、怠速、自动变速等进行控制，此外还具有故障保险、及自诊断功能等。 　　 　丰田微机控制点火系统，其主要作用是控制点火提前角，称为ESA系统，该系统框图见图4-45。系统工作时，电子控制器根据传感器输入的发动机工作信息，经过计算、处理、判断，输出控制信号到点火器，适时的控制点火器中功率三极管导通和截止，进而控制初级电流的通断，达到点火的目的。该系统为非直接点火系统，保留了分电器中的配电器，点火线圈产生的高压电，经配电器送至各缸火花塞。 　　 （一）曲轴转角传感器　　曲轴转角传感器的作用是向电子控制器输入活塞位置（上止点）、曲轴转角、曲轴转速等信息。它按照工作原理分可分为磁电式（TCCS）、霍尔式、光电式；其安装位置可在曲轴前端、飞轮壳上、分电器内或分设在曲轴、凸轮轴前端。　　曲轴转角传感器基本结构见图所示。曲轴位置传感器由上部的G信号发生器和下部的Ne信号发生器组成。　　 　　 Ne信号是曲轴转角及发动机转速信号。Ne信号装置主要由信号转子、传感线圈组成。当信号转子（固定在分电器轴上）随曲轴转动时，轮齿与传感线圈凸缘部的空气隙交替变化，导致传感线圈内磁通变化而产生交变电动势信号Ne，分电盘上有24个轮齿，分电器每转动一周，Ne信号将产生24个电脉冲。 　　 G信号是测试曲轴转角的基准信号，用来判别气缸及检测活塞上止点的位置。G信号发生器由带有凸缘的信号转子、G1、G2两个传感线圈组成。当G信号转子上的凸缘通过G1传感线圈凸缘时，产生G1信号，检测第六缸上止点位置；当G信号转子上的凸缘通过G2传感线圈凸缘时，产生G2信号，检测第一缸上止点位置。G1、G2相差180°，分电器转一圈，分别出现一次。 （二）电子控制器 　　工作时，电子控制器根据各传感器输入的发动机信息，经过处理，从存储器中选择最佳点火提前角，根据G1、G2、Ne信号，判断发动机曲轴到达规定位置时，发出控制信号IGt至点火器，当IGt为低电位时，大功率三极管截止，初级绕组电路切断，次级绕组产生高压电。起动时，点火时刻直接由传感器信号控制一个固定的点火提前角，当转速超过一定值时，自动转换成由微机输出的I