1、电脑控制电子点火系统故障诊断电脑控制电子点火系统故障诊断第四章第四章 本章主要介绍的内容有：本章主要介绍的内容有：第一节第一节 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型 第二节第二节 电控点火系故障诊断电控点火系故障诊断 第一节第一节 电控点火系统的组成和类型电控点火系统的组成和类型 电子控制点火系统也称微机控制的点火电子控制点火系统也称微机控制的点火系统，是现代轿车广泛应用的一种新型点系统，是现代轿车广泛应用的一种新型点火系统。电子控制的点火系统主要由监测火系统。电子控制的点火系统主要由监测发动机运行状况的传感器，处理信号和发发动机运行状况的传感器，处理信号和发出点火指令的电控单元，
2、对点火指令作出出点火指令的电控单元，对点火指令作出响应的点火器和点火线圈等组成，如下图响应的点火器和点火线圈等组成，如下图所示。所示。一、组成一、组成 1.1.传感器传感器 传感器用来检测与点火有关的发动机工作传感器用来检测与点火有关的发动机工作的状况信息，并将检测结果输入的状况信息，并将检测结果输入ECUECU，作为计，作为计算和控制点火时刻的依据。这些传感器大多与算和控制点火时刻的依据。这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统燃油喷射系统、怠速控制系统等电子控制系统共用。共用。2.2.控制单元（控制单元（ECUECU）目前汽车发动机大多数都采用集中控制系统，其中微机目前汽车
3、发动机大多数都采用集中控制系统，其中微机控制点火系统仅是电子控制器的一个子系统。电子控制器控制点火系统仅是电子控制器的一个子系统。电子控制器（ECUECU）既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制）既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控制核心。在系统的控制核心。在ECUECU的只读存贮器（的只读存贮器（ROMROM）中，除存储）中，除存储有监控和自检等程序之外，还存储有由台架试验测定的该有监控和自检等程序之外，还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。随机存储器型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。随机存储器（RAMRAM）用来存储微机工作时暂时需要存储
4、的数据，如输入）用来存储微机工作时暂时需要存储的数据，如输入/输出数据、单片机运算得出的结果、故障代码、点火提前输出数据、单片机运算得出的结果、故障代码、点火提前角修正数据等等，这些数据根据需要可随时调用或被新的角修正数据等等，这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写。数据改写。CPUCPU不断接收上述各种传感器发送的信号，并按不断接收上述各种传感器发送的信号，并按预先编制的程序进行计算和判断后，向点火控制器发出最预先编制的程序进行计算和判断后，向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。3.3.点火执行器点火执行器点
5、火器点火器 是电控点火系统的执行元件，它可将电子控制系统输出的是电控点火系统的执行元件，它可将电子控制系统输出的点火信号进行功率放大，驱动点火线圈工作。点火信号进行功率放大，驱动点火线圈工作。点火线圈点火线圈 可将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电可将火花塞跳火所需的能量存储在线圈的磁场中，并将电源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的源提供的低压电转变为足以在电极间产生击穿点火的1520kV1520kV高压电。在有分电器的电控点火系统中，只有一个点火线圈，高压电。在有分电器的电控点火系统中，只有一个点火线圈，而无分电器点火系统中则有多个点火线圈。而无分电器点火系统中则有多个
6、点火线圈。分电器分电器 在有分电器的电控点火系统中，分电器根据发动机的点火在有分电器的电控点火系统中，分电器根据发动机的点火顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。顺序，将点火线圈产生的高压电依次输送给各缸火花塞。火花塞火花塞 主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花，点燃气缸主要是利用点火线圈产生的高电压产生电火花，点燃气缸内的混合气。内的混合气。二、类型二、类型 1.1.有分电器式有分电器式 工作原理：工作原理：如下图。点火开关接通如下图。点火开关接通IG2IG2，点火器、点火，点火器、点火线圈和线圈和ECUECU通电，通电，ECUECU根据各种传感器输入的信根据各种传感器输入的
7、信号，确定出发动机最佳点火时刻，向点火器发号，确定出发动机最佳点火时刻，向点火器发出触发点火信号出触发点火信号“IGT”IGT”，切断初级电路，使次，切断初级电路，使次级绕组感应出高压电经分电器送到各缸火花塞。级绕组感应出高压电经分电器送到各缸火花塞。发动机每点发动机每点1 1次火，点火器向次火，点火器向ECUECU反馈反馈1 1个点火确个点火确认信号认信号“IGF”IGF”，作为自诊断系统监控信号。若，作为自诊断系统监控信号。若ECUECU连续连续4 4次未收到次未收到“IGF”IGF”信号，即判定点火系信号，即判定点火系出现故障。出现故障。10 有分电器点火系统有分电器点火系统丰田丰田4A
8、-GE4A-GE发动机发动机TCCSTCCS点火系统点火系统 11 为了保证系统的可靠工作，在点火器中设有闭为了保证系统的可靠工作，在点火器中设有闭合角控制电路和点火确认信号（合角控制电路和点火确认信号（IGfIGf）安全保）安全保护电路。当护电路。当ECUECU向点火器发出向点火器发出8-118-11个点火正时个点火正时信号（信号（IGtIGt）后，）后，ECUECU还没有接收到还没有接收到IGfIGf 信号，信号，则则ECUECU将会进入失效将会进入失效-安全模式，切断喷油。安全模式，切断喷油。2.2.无分电器式无分电器式 （1 1）同时点火）同时点火 二极管分配式二极管分配式二极管分配高
9、压电的双缸同时点火电路原理如下图所示。二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如下图所示。线圈分配式线圈分配式 点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图所示。桑塔纳所示。桑塔纳2000GSi2000GSi、捷达、捷达ATAT、GTXGTX和奥迪和奥迪200200型轿车点火系型轿车点火系统采用了这种配电方式。统采用了这种配电方式。线圈分配式线圈分配式（2 2）单独点火）单独点火无分电器单独点火方式的控制电路基本相同，但随车型不同也无分电器单独点火方式的控制电路基本相同，但随车型不同也存在一些差异，下图所示为日产公司无分电器点火系的电路控制存在
10、一些差异，下图所示为日产公司无分电器点火系的电路控制原理图。原理图。一）电控点火系点火正时的检测与调整一）电控点火系点火正时的检测与调整 对于电脑控制电子点火系统，其点对于电脑控制电子点火系统，其点火正时分为初始点火提前角、基本点火火正时分为初始点火提前角、基本点火提前角和点火提前角修正值三个部分提前角和点火提前角修正值三个部分 点火控制功能点火提前角点火提前角通电时间通电时间爆燃控制爆燃控制第二节第二节 电控点火系故障诊断电控点火系故障诊断定义定义：点火提前角点火提前角是从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。点火提前角的概念点火 开始燃烧（火焰开始传播）最大燃烧压力
11、 燃烧结束 一一点点火火提提前前角角控控制制 点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响 A-不点火 B-点火过早 C-点火适当 D-点火过迟 最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。负荷与转速对点火提前角的影响最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。点火提前角发动机负荷负荷与转速对点火提前角的影响最佳点火提前角的数值必须视燃料性质、转速、负荷、混合气浓度等很多因素而定。点火提前角发动机负荷其他因素：其他因素：最佳点火提前角除应根据发动机的最佳点火提前角除应根据发动机的转速、负荷和燃料性质确定之外，还应考虑发动转
12、速、负荷和燃料性质确定之外，还应考虑发动机燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压机燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温等因素。空燃比增大、缸内燃烧温力、冷却水温等因素。空燃比增大、缸内燃烧温度下降、大气压力下降及冷却液温度降低等，点度下降、大气压力下降及冷却液温度降低等，点火提前角应增大。在传统点火中，当上述因素变火提前角应增大。在传统点火中，当上述因素变化时，系统无法对点火提前角进行调整。当采用化时，系统无法对点火提前角进行调整。当采用ESAESA系统时，发动机在各种工况和运行条件下，系统时，发动机在各种工况和运行条件下，ECUECU都可保证理想的点火提前角，因此发动机的都
13、可保证理想的点火提前角，因此发动机的动力性、经济性和排放性都可以达到最佳动力性、经济性和排放性都可以达到最佳。曲轴位置传感器的安装位置确定了初始点火提前角，它不受点火控制系统控制。发动机起动时的初始点火提前角的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时的初始点火提前角是固定的，一般为5-10左右。如图所示，当发动机ECU接收到紧随G信号（图形左边的A点）后的第一个NE信号（图形左边的B点）时，确定出曲轴已达到一缸上止点前的5、7或10（不同的机型角度也不同），并指令开始点火，此时的角度称为。初始点火提前角的判断初始点火提前角的判断初始点火提前角的检查方法初始点火提前角的数值存储在发动机EC
14、U中，它在点火正时检查调整时输出，与其他参数无关。短接数据连接器（DLC）中的TE1和E1 端子，用点火正时灯观察，见图所示。起动后点火提前角的确定PIMVS/KS/VGTHW VTAA/VTANE 进气量进气岐管压力起动时点火控制：初始点火正时角：G、NE、STA怠速运转：VTA或IDL、NE、A/C基本点火提前角：非怠速：PIM 或VS、KS、VG、VTA、THW暖机时修正：或、超温校正:THW点火正时控制稳定怠速运转修正：或IDL、NE、SPD、C起动后点火控制：空燃比反馈修正:或修正的点火提前角：0000PIMVS/KS/VGVTANENEVTAIDLTHW+Bmax35 45min
15、10 0IDL、THW、OX、SPDEGR修正：或、或IDL或PSW或VTA、爆震修正：KNK 调整传动比修正:、或、最大和最小提前角控制:二二通通电电时时间间控控制制通电时间的定义：点火线圈初级线圈形 成通路这一段时间内转过的曲轴转角，也被称为闭合角，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。传统点火系统通电时间就是铂金触点闭合时间。三三爆爆燃燃控控制制二二)电控点火系检测方法电控点火系检测方法注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测1.点火系统次级能产生高达40000V或更高的电压，发动机运转时避免身体直接接触次级部件；2.曲轴位置传感器是点火系统的重要部件，如果该传
16、感器损坏了，发动机将无法起动；3.曲轴位置传感器的间隙大小非常重要，传感器元件任何时候也不能碰到转盘；4.无分电器点火系统初始点火正时是不可调的，在曲轴减震器或正时链壳上无正时标记，即无需检查初始点火正时；5.注意在检测点火系统时不要损坏次级高压线和火花塞，拆卸火花塞或高压线采用旋出方法以避免损坏。进行跳火测试时，将高压导线插入一只备用火花塞，然后通过火花塞外壳搭铁，从火花塞电极间隙观察是否跳火。进行发动机性能测试时（例如检测气缸压力），应将点火线圈的高压线直接搭铁，不允许断开，应确保点火线圈产生的能量安全地释放掉，以避免损坏点火线圈。电控发动机的点火系统检测注意事项点火系统的常规检测注意事项
17、注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测点火系统的故障可分为：发动机缺火点火正时不准确点火系统的电路检测主要包括五项内容：供电电压搭铁情况触发信号（曲轴位置传感器信号）点火正时（火花产生的时刻）转速信号（tach）注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测1.1.发动机缺火发动机缺火（火花间歇出现应视为缺火）的原因有：的原因有：点火线圈不牢；点火线圈初级（正极端）侧无电压或电压过低；点火线路电阻过高或中央高压线、分高线断路；点火线圈初级绕组负极侧搭铁回路没有受到点火模块的通断控制；曲轴位置传感器损坏；点火模块或ECU损坏。注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪
18、检测综合分析仪检测2.2.发动机缺火检测步骤：发动机缺火检测步骤：用视觉观察点火系统用视觉观察点火系统用诊断设备读取故障码用诊断设备读取故障码试火判断试火判断点火线圈供电电路检测点火线圈供电电路检测初级点火电路的检测初级点火电路的检测点火线圈的检测点火线圈的检测曲轴曲轴/凸轮轴位置传感器的检测凸轮轴位置传感器的检测点火信号和点火反馈信号的检测点火信号和点火反馈信号的检测点火测试器日产骐达HR16DE发动机点火次级电压的试火方法初级绕组的检测次级绕组的检测注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测整体安装的点火线圈检测同时点火系统点火线圈和分高压线之间的电阻检测注意事项注意事项
19、常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测二点火正时检测1.1.点火正时不准引起的问题点火正时不准引起的问题听到发动机发出砰砰声或火花点火的敲击声，在爬坡或加速期间更明显；发车变慢，或发车时猝然一动，在发动机暖机发车时更明显；点火过于提前，发动机会过热。发动机动力不足；在起动之前，需要很长一段时间发车；燃油经济性变差；点火过于滞后，发动机会过热。注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测2.2.点火正时的检测（针对有分电器的电控发动机）点火正时的检测（针对有分电器的电控发动机）点火正时检测前的条件点火正时检测前的条件点火正时灯的连接点火正时灯的连接判断第一缸判断第一缸点火正
20、时的读取点火正时的读取点火正时的调整点火正时的调整 注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测衡量汽油机点火系统技术状况好坏的参数主要有：发动机转速点火提前角闭合角重叠角点火提前角点火波形通过发动机综合分析仪测得点火系统的参数和波形，与标准参数和波形进行对比，从而判断点火系统的技术状况。用用发发动动机机综综合合分分析析仪仪诊诊断断点点火火系系统统注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测典型的次级点火波形火花熄灭时跳火波形的突跃注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测闭合时间内波形变化的意义以重叠方式显示次级点火波形注意事项注意事项常规检测常规检测综合分析仪检测综合分析仪检测以阵列方式显示各缸次级波形以行列方式显示各缸次级波形
