1、學(xué)習(xí)情景3電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng),學(xué)習(xí)單元1電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng)概述學(xué)習(xí)單元2點火提前角的控制方式學(xué)習(xí)單元3電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng)主要元件檢測,學(xué)習(xí)單元1電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng)概述,電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng)是一個根據(jù)各種傳感器傳來的信號，采用發(fā)動機(jī)ECU來確定點火正時的系統(tǒng)。系統(tǒng)功能初級電路通電時間控制點火提前角控制爆震控制。,系統(tǒng)構(gòu)成,除爆燃傳感器為電控點火系統(tǒng)所專用之外，其他傳感器基本上都與電控燃油噴射系統(tǒng)所共用，而且都由一個ECU集中控制。,電控點火系統(tǒng)的工作過程,現(xiàn)代的點火控制系統(tǒng)都是由計算機(jī)控制的電子控制系統(tǒng)。,有分電器,無分電器,二極管分配式

2、,點火線圈分配式,雙缸同時點火,各缸獨立點火方式,電控點火系,分電器式電控點火系統(tǒng),ECU根據(jù)各輸入信號，確定點火時間，并將點火正時信號IGt送至點火控制器。當(dāng)IGt信號變?yōu)榈碗娖綍r，點火線圈初級電路被切斷，次級感應(yīng)出高電壓，再由分電器按發(fā)火順序送至相應(yīng)氣缸的火花塞上產(chǎn)生電火花。,有分電器式電控點火系統(tǒng)1主繼電器；2壓力傳感器；3溫度傳感器；4基準(zhǔn)位置傳感器；5轉(zhuǎn)速傳感器；6ECU；7EFI控制；8ESA控制；9點火信號；10通電開始；11點火；12電子點火器；13點火監(jiān)視回路；14閉合角控制；15點火線圈；16點火開關(guān)；17蓄電池；18至分電器；19至發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表,豐田佳美2.0L3S-FE

3、、皇冠3.0JZ-GE、LS4001UZ-FE采用,IGF,IGT,無分電器式二極管分配式,ECU將1、4缸的點火觸發(fā)信號輸入點火控制器時，Tr2截止，初級繞組B中電流被切斷，次級繞組感應(yīng)出上“+”下“”的高壓電，并經(jīng)四缸和一缸火花塞構(gòu)成回路，同時跳火。發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)過一圈后，二、三缸點火。以此類推。,二極管分配式同時點火的無分電器點火系工作原理圖1二、三缸觸發(fā)信號；2電子點火控制器；3控制部分；4穩(wěn)壓器；5一初級繞組A；6高壓二極管；7次級繞組；8初級繞組B；9一、四缸觸發(fā)信號,由于處于壓縮行程一缸的氣缸壓力高，火花塞擊穿電壓高（有效點火），而處于排氣行程一缸的氣缸壓力低，火花塞擊穿電壓低(無

4、效點火）。,無分電器式點火線圈分配式,點火線圈分配式同時點火的無分電器點火系統(tǒng),一個點火線圈的次級繞組分別與兩個火花塞串聯(lián)同時跳火。點火控制器根據(jù)ECU輸出的點火信號，按點火順序觸發(fā)相應(yīng)的晶體管導(dǎo)通、截止，從而控制相應(yīng)的點火線圈產(chǎn)生高壓，再通過高壓線送到火花塞點火。次級回路中的二極管是防止在初級回路接通瞬間次級回路產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。,桑塔納2000GSiAJR發(fā)動機(jī)采用,單獨點火方式,每個汽缸都配有一個點火線圈，且直接裝在火花塞上方。省去了高壓線，減少了能耗。由于每缸一個線圈，所以即使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速9000r/min，線圈也有較長的通電時間（最大閉合角），可提供足夠的點火能量。,(b)日產(chǎn)六缸機(jī)點次

5、電路(c)奧迪五缸機(jī)點火電路無分電器單獨點火,點火控制信號IGT：實際上就是點火器中功率晶體管的通斷控制信號。它是ECU輸出到點火組件的點火命令信號，也是點火組件計算閉合角的基準(zhǔn)信號。IGT信號輸出后，在活塞位置達(dá)到存儲器所記憶的最佳點火時間時，IGT信號消失，也就是發(fā)出了點火指令。,點火確認(rèn)信號IGF：點火器反饋給ECU的信號。當(dāng)ECU接收到此IGF信號，便確定已點火。如發(fā)動機(jī)ECU沒有接收到IGF信號，診斷功能DTC(故障碼）被存入發(fā)動機(jī)ECU，并且失效保護(hù)功能使燃油噴射停止。,最佳點火提前角能保證發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放都達(dá)到最佳值的點火提前角稱為最佳點火提前角。曲線A是氣缸內(nèi)不燃燒

6、的壓力波形，它是以上止點（TDC）為中心的左右對稱波形。曲線B、C、D分別表示點火時刻在上止點第10度以前，10度左右和10度以后三種點火提前角時的燃燒壓力波形?？梢姡罴腰c火提前角在上止點前10度左右。最佳點火提前角不是一成不變的。,圖3-152氣缸壓力與點火時刻的關(guān)系,影響點火提前角的因素發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，點火提前角應(yīng)該增大；反之小。進(jìn)氣歧管絕對壓力（負(fù)荷）：當(dāng)管路壓力高（真空度小，負(fù)荷大），要求點火提前角小；反之大。辛烷值：辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可以加大；反之小。燃燒室結(jié)構(gòu)、燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力和冷卻液溫度也會影響。,圖3-153轉(zhuǎn)速對點火提前角的影響,圖

7、3-154進(jìn)氣歧管絕對壓力對點火提前角的影響,學(xué)習(xí)單元2點火提前角的控制方式,圖3-155點火提前角構(gòu)成,圖3-156點火正時控制,發(fā)動機(jī)起動時，進(jìn)氣量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號都不穩(wěn)定，點火提前角固定為一值初始點火提前角。,實際點火提前角=初始點火提前角十基本點火提前角十修正點火提前角（或延遲角）,根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷通過試驗后獲得各種工況下的點火提前角。存儲在ECU存儲器中。,根據(jù)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時的其他傳感器進(jìn)行修正的點火提前角。,爆震控制具有爆震控制的點火系統(tǒng)，點火時刻就控制在爆震界面上，這樣即控制了爆震的發(fā)生，又能更有效地得到發(fā)動機(jī)的輸出功率。爆震控制系統(tǒng)加了爆震傳感器的點火控制系統(tǒng)。,圖3-157

8、爆震控制的點火提前角,學(xué)習(xí)單元3電子控制點火提前(ESA)系統(tǒng)主要元件檢測,基本檢測導(dǎo)線連接器的檢測輕微搖動連接器，察看是否有松動。若有松動，應(yīng)撥下連接器，檢查接觸片是否被腐蝕。若有腐蝕現(xiàn)象，需用銅刷或電器接觸清潔劑將其除去。安裝時，可用專用的導(dǎo)電油脂涂抹，以防腐蝕。,ECU的基本檢測檢測ECU的電源線、搭鐵線是否良好，導(dǎo)線連接器是否正常。拔下連接器，查看其內(nèi)部是否有銹蝕、觸針是否彎曲，并檢查ECU上的所有搭鐵線是否有腐蝕。如果上述檢測一切正常，可用替代法確定ECU是否有故障。,傳感器檢測點火系統(tǒng)主要的傳感器為凸輪軸位置傳感器、曲軸位置傳感器和爆震傳感器，檢測具體見發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器部分。凸輪軸

9、位置傳感器的功用是產(chǎn)生第一缸上止點信號，用以確定曲軸基準(zhǔn)位置和點火基準(zhǔn)。曲軸位置傳感器用來提供曲軸轉(zhuǎn)速信號和曲軸轉(zhuǎn)角信號，曲軸轉(zhuǎn)速信號是計算點火提前角的基礎(chǔ)，與凸輪軸的位置信號一起工作，使點火系統(tǒng)得以正常控制。,點火正時檢查與調(diào)整點火失準(zhǔn)的后果過早，發(fā)動機(jī)容易出現(xiàn)爆震過遲，發(fā)動機(jī)出現(xiàn)回火、放炮,動力下降油耗升高甚至造成零部件損壞,點火正時可以通過點火正時槍、解碼器、發(fā)動機(jī)分析儀等檢查，發(fā)動機(jī)點火正時一般范圍為838度曲軸轉(zhuǎn)角。,正時燈調(diào)整法啟動發(fā)動機(jī)，暖機(jī)達(dá)到正常工作溫度；將點火正時燈2個黑色夾頭分別接于蓄電池正、負(fù)極樁頭上，傳感器夾于第一缸高壓導(dǎo)線上；調(diào)整發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速至正常怠速狀態(tài)下，利用點火

10、正時燈照射于正時皮帶輪上，查看皮帶輪上記號是否為廠家規(guī)定角度(一般為610)。若需調(diào)整，松開分電器螺絲，利用點火正時對準(zhǔn)正時皮帶輪再轉(zhuǎn)動分電器(左右轉(zhuǎn))直至刻度記號存規(guī)定值為止，最后鎖緊分電器螺絲即可。,點火系統(tǒng)波形測試與分析,(1)晶體管導(dǎo)通閉角開始。(2)開始充磁一次線圈導(dǎo)通；二次線圈被一次線圈磁力線感應(yīng)，產(chǎn)生振蕩磁阻。(3)充磁飽和一次線圈持續(xù)通電；二次線圈被一次線圈磁力線感應(yīng)，此時，二次線圈完全克服磁阻，完成充磁，并有限流作用。(4)晶體管斷電切斷一次線圈電源搭鐵回路。(5)釋放充磁二次線圈克服高壓線、分火頭間隙、火花塞間隙，將充磁能量釋放(即在火花塞產(chǎn)生跳火)；在一次線圈被二次線圈的

11、磁力線感應(yīng)，產(chǎn)生振蕩磁阻。(6)持續(xù)放磁因一次線圈與二次線圈互感應(yīng)之電壓仍能克服火花塞間隙，使二次回路繼續(xù)導(dǎo)通。(7)磁滯振蕩一次線圈與二次線圈互感應(yīng)之電壓已無法克服火花塞間隙，因而由電容器來吸收磁能。(8)磁能釋放由電容器，將點火線圈之磁能吸收，為克服電容阻抗，而產(chǎn)生磁滯振蕩。(9)電容飽和克服電容阻抗。,圖3-164電子式點火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)波形,電子式點火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)波形,二次波形分析圖為無觸點的電子點火系統(tǒng)的正常點火波形，與有觸點者相比，因其初級電路的通斷不是機(jī)械觸點的合與開，而是晶體管的導(dǎo)通，持續(xù)期內(nèi)初級電壓沒有明顯的振蕩，而充磁過程中因限流作用電壓有所升高，這一變動因點火線圈的感應(yīng)引起次級電壓

12、線相應(yīng)的波動（圖中點2所示），這是無觸點點火波形的正?，F(xiàn)象，檢測時需注意這一點。,圖2-51二次波形,點火火花時間分析將發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)達(dá)正常工作溫度固定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速到2000RPM正常標(biāo)準(zhǔn)火花時間在1.52.4mS（分電盤系統(tǒng)），在無分電盤點火系統(tǒng)，則標(biāo)準(zhǔn)火花時間必須在0.8mS以上。當(dāng)火花時間低于0.8mS，可能造成之原因如下：高壓線電阻太大，火花塞間隙太大，分電盤與分火頭間隙太大，混合比過稀，火花塞溫度過冷，點火正時太慢，汽缸壓力太高，汽門彈簧太弱等。,直接點火波形分析1.晶體管導(dǎo)通閉角開始。2.開始充磁電流流入一次線圈；二次線圈被一次線圈磁力線感應(yīng)，產(chǎn)生振蕩磁阻。3.充磁飽和一次線圈持續(xù)通電；

13、二次線圈被一次線圈磁力線感應(yīng)，此時，二次線圈完全克服磁阻，完成充磁，并有限流作用。4.晶體管斷電切斷一次線圈電源搭鐵回路。5.釋放充磁二次線圈克服高壓線、火花塞間隙，將充磁能量釋放（即在火花塞產(chǎn)生跳火）；在一次線圈被二次線圈的磁力線感應(yīng)，產(chǎn)生振蕩磁阻。6.持續(xù)放磁因一次線圈與二次線圈互感應(yīng)之電壓仍能克服火花塞間隙，使二次回路繼續(xù)導(dǎo)通。7.磁滯振蕩一次線圈與二次線圈互感應(yīng)之電壓已無法克服火花塞間隙，因而由電容器來吸收磁能。8.磁能釋放由電容器，將點火線圈之磁能吸收，為克服電容阻抗，而產(chǎn)生磁滯振蕩。9.電容飽和克服電容阻抗。,雙缸直接點火系統(tǒng)測試波形,有效點火波形,無效點火波形,二次高壓波形判斷如

14、果實測波形與標(biāo)準(zhǔn)波形相比有差異，說明點火系統(tǒng)有故障。P164圖顯示某些故障波形。,電子點火系統(tǒng)故障診斷當(dāng)懷疑點火系故障時，可按下列程序檢查檢查火花：拔下分電器上的高壓線，用手握住拆開的高壓線端頭并使之與搭鐵相距12.5mm，轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)曲軸皮帶輪，高壓線端頭應(yīng)發(fā)出火花。注意，每次轉(zhuǎn)動曲軸皮帶輪的時間不能大于5-10秒，以免噴油嘴噴油過多。檢查IGF和IGT信號電路的線束和連接器有無開路或短路。檢查發(fā)動機(jī)電腦線束連接器端子IGF與車身搭鐵間的電壓，應(yīng)為5V。若電壓值正常，則更換點火器；若電壓值不符合要求，則檢查和更換發(fā)動機(jī)ECU。,檢查IGT、IGF點火信號波形。工作時，波形的頻率與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步，只有當(dāng)點火正時需要改變時，電子點火正時信號