第六節(jié)磁脈沖式無觸點火裝置（磁感應式）

1、第六節(jié) 磁脈沖式無觸點火裝置（磁感應式）1、系統(tǒng)的組成電源點火開關(guān)附加電阻點火線圈點火器配電器信號發(fā)生器火花塞 1、（磁感應式）磁脈沖式信號發(fā)生器工作原理 1）組成：見圖4-8（信號轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、鐵心、傳感線圈）2） 作用：產(chǎn)生點火控制信號，送到點火器3）安裝位置：安裝在分電器中原來安裝斷電器觸點的活動底板上。 1、磁感應式（磁脈沖式）信號發(fā)生器工作原理4） 工作原理：當信號轉(zhuǎn)子隨分電器軸轉(zhuǎn)動時，信號轉(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)生感應的交變電壓信號，用這個信號作為點火控制信號。 磁感應式（磁脈沖式）信號發(fā)生器5）信號電壓波形圖 6）轉(zhuǎn)速對

2、信號電壓波形的影響 7） 鐵心間隙對信號對信號電壓波形的影響 磁感應式（磁脈沖式）信號發(fā)生器應用 磁感應式信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)較簡單，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、等汽車的點火系都是這種類型 2、電子點火器工作原理 工作原理AB 第七節(jié) 霍爾式無觸點電子點火系1、霍爾效應原理：如圖410所示，當電流I通過放在磁場中的半導體基片（稱為霍爾元件）且電流方向和磁場方向垂直時，在垂直與電流和半導體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個電壓，這個電壓稱為霍爾電壓UH 霍爾電壓UH的大?。?2、霍爾式信號發(fā)生器 1）霍爾信號發(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、霍爾式信號發(fā)生器1）霍爾信號發(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 霍爾信號發(fā)生器的工作原理 霍爾信號發(fā)生器的工作原理： 2）原理： 觸發(fā)葉輪轉(zhuǎn)動時，每當葉片進入空氣隙，磁場被旁路，霍爾元件不產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出端三極管截止，信號發(fā)生器輸出高電位； 當觸發(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，霍爾集成塊產(chǎn)生霍爾電壓，集成電路輸出端三極管導通，信號發(fā)生器輸出低電位。 葉片不停的轉(zhuǎn)動，信號發(fā)生器輸出一個矩形波信號，作為控制信號給點火器。由點火器控制初級電路的通斷。 信號發(fā)生器輸出的信號波形： 霍爾信

4、號發(fā)生器的優(yōu)缺點： 1） 工作可靠，無磨損，不受灰塵油污影響，無調(diào)整部件，小型堅固，壽命長。 2） 發(fā)動機起動性能好，信號的強弱與發(fā)當即轉(zhuǎn)速無關(guān)。 3） 價格較高 3、霍爾式電子點火系的點火器1、桑塔納霍爾式電子點火系統(tǒng)的組成。圖6-16 點火器外形功能：控制初級電路通斷;控制初級電流大??；控制閉合角大?。煌ｋ姳Ｗo；過壓保護，反向保護，慢恢復控制 集成片 點火器電路圖 霍爾式電子點火器的工作 原理1）基本功能 接通點火開關(guān)，發(fā)動機轉(zhuǎn)動，分電器的信號發(fā)生器葉片轉(zhuǎn)動，葉片進入空氣隙，信號發(fā)生器輸出高電位，送入點火器，點火器通過內(nèi)部電路適時地驅(qū)動末級大功率三極管導通，初級電路接通； 葉片離開空氣隙時

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

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

7、舉例 霍爾式電子點火系 磁感應式電子點火系 光電式無觸點點火系光電式信號發(fā)生器如圖所示： 第九節(jié)微機控制點火系 1、微機控制點火系的組成 這種點火系統(tǒng)主要由與點火有關(guān)的各種傳感器、電子控制器（ECU電腦）、點火電子組件（點火器）、點火線圈、配電器、火花塞等組成，如圖所示。 1、微機控制點火系的組成1、傳感器 傳感器用來不斷地檢測與點火有關(guān)的發(fā)動機工作狀況信息，并將檢測結(jié)果輸入電子控制器，作為運算和控制點火時刻的依據(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。微機控制的電子點火系統(tǒng)中所用的傳感器主要有以下幾種： 1、微機控制點火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的

8、信號 l）曲軸位置傳感器：檢測兩個信號： 曲軸轉(zhuǎn)角 (或發(fā)動機轉(zhuǎn)速) ，檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號 曲軸基準位置（點火基準傳感器,活塞上止點位置）：檢測基準缸活塞上止點位置信號（凸輪軸位置傳感器） 1、微機控制點火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號 2）空氣流量計（進氣管負壓傳感器）檢測進氣量信號 ； 3）冷卻液溫傳感器：檢測水溫信號 4）氧傳感器：檢測空燃比濃稀信號 1、微機控制點火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號 5）節(jié)氣門位置傳感器：檢測節(jié)氣門的開度和加速信號 ； 6）車速傳感器：檢測車速信號； 7）空檔開關(guān)：檢測變速器空檔信號； 8）點火開關(guān)：檢測點火狀態(tài)還是起動狀態(tài)

9、信號 ； 1、微機控制點火系的組成1、傳感器 各類傳感器以及所傳遞的信號 9）空調(diào)開關(guān)：檢測空調(diào)是開還是關(guān)信號 10）蓄電池：檢測電池電壓信號 11）進氣溫度傳感器：檢測進氣溫度信號 12）爆震傳感器：檢測爆震信號 1、微機控制點火系的組成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，并按照特定的程序進行判斷、運算后，給點火電子組件輸出最佳點火提前角和初級電路導通時間的控制信號。在現(xiàn)代發(fā)動機集中控制系統(tǒng)中，點火系統(tǒng)僅是電子控制器的一個子系統(tǒng)。 1、微機控制點火系的

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、微機控制點火系的組成 3點火器 點火器是綜合控制的執(zhí)行器之一，點火器的作用是根據(jù)ECU的指令，通過內(nèi)部的大功率三極管的導通和截止，控制初級電流的的通斷，完成點火工作。 1、微機控制點火系的組成3點火器 各種發(fā)動機的點火器結(jié)構(gòu)各不相同，有的點火器除接通、切斷初級電路的功能外，還有恒流控制、閉合角控制、氣缸判別、點火監(jiān)視等功能。 也有的發(fā)動機不設點火器，控制初級電路的大功率三極管設在控制器（ECU）內(nèi)部 1、微機控制點火

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

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

13、時點火 各缸單獨點火 日產(chǎn)無分電器點火系 第十節(jié)微機控制點火系應用實例豐田汽車發(fā)動機微機控制系統(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氧傳感器節(jié)氣門位置傳感器變速器空擋空調(diào)信號進氣溫度爆震傳感器蓄電池電壓 豐田點火系 豐田汽車微機控制點火系統(tǒng)247頁 豐田車微機控制點火系統(tǒng)，其主要作用是控制點火提前角;常叫ESA系統(tǒng)， 甩掉了傳統(tǒng)的離心和真空調(diào)節(jié)機構(gòu)，其點火提前角完全由微機進行控制 該系統(tǒng)為非直接點火系統(tǒng)，即保留分電器中的配電器，點火線圈產(chǎn)生的高壓電。經(jīng)配電器送至各缸火花塞。 豐田汽車微機控制點火系統(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控制點火系中最重要的傳感器之一，它是微機控制點火系中必不可少的信號源，向電子控制器輸入活塞位置（上止點）、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：磁感應式、光電式、霍爾式等。 豐田汽車微機控制點火系統(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 豐田汽車微機控制點火系統(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)角傳感器包括兩個傳感器：分電器曲軸基準位置傳感器（G信號）曲軸轉(zhuǎn)角傳感器（Ne信號） Ne信

15、號發(fā)生器4. 結(jié)構(gòu)及原理: 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個傳感器：曲軸轉(zhuǎn)角傳感器（Ne信號發(fā)生器） 作用：檢測曲軸轉(zhuǎn)角及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生24個信號 G信號 發(fā)生器4. 結(jié)構(gòu)及原理: 曲軸位置轉(zhuǎn)角傳感器包括兩個傳感器： 曲軸基準位置傳感器 G信號 發(fā)生器 作用：判別活塞上止點位置。 由信號轉(zhuǎn)子和兩個傳感線圈組成，分別產(chǎn)生G1、G2兩個信號。 G1信號用來檢測第六缸上止點位置 G2信號用來檢測第一缸上止點位置 實際檢測上止點前10 G信號和Ne信號的關(guān)系如圖644所示。G信號和Ne信號的關(guān)系 豐田點火系 豐田汽車微機控制點火系統(tǒng)2、電子控制器（電腦） 1） 在電子控制器的存儲器（ROM）中，

16、存儲著點火控制程序和點火提前角的數(shù)據(jù)。 點火提前角的數(shù)據(jù)是在各種工況下，通過大量實驗獲得的，它可使發(fā)動機在任何工況下，都能得到理想的或者最佳的點火時刻。 電腦選出最佳點火提前角 2） 在發(fā)動機工作中，電子控制器（電腦）根據(jù)各傳感器輸入的發(fā)動機信息，經(jīng)過處理再從儲器中選則出最佳電火時間， 電腦輸出控制信號IGt3）根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器輸入的G1、G2信號與Ne信號,判斷出發(fā)動機曲軸（活塞）到達規(guī)定的位置時，適時的輸出點火控制信號IGt至點火器. 當IGt信號變成低電位時，點火器中大功率三極管截止，點火線圈的初級繞組電路被切斷，次級統(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)動機每時運