第六節(jié) 微機控制點火系統(tǒng)

電子點火系統(tǒng)對點火時刻的調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)點火系統(tǒng)一樣，基本上仍采用離心提前和真空提前兩套機械式點火提前調(diào)整裝置，而它們只能根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化來調(diào)節(jié)點火提前角，且調(diào)節(jié)特性為線性(或不同線性的組合)規(guī)律。而發(fā)動機的最佳點火提前角除了隨轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化外，還受諸多因素的影響，如環(huán)境狀況、車輛的技術(shù)狀況、使用狀況等，而且最佳點火提前角隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化的規(guī)律也不是線性的。因此，各種普通電子點火系統(tǒng)都存在著考慮的控制因素不全面、點火提前角控制不精確的缺陷，影響了發(fā)動機性能的充分發(fā)揮。此外，離心點火提前調(diào)整裝置和真空點火提前調(diào)整裝置中，機械運動部件的磨損、老化和臟污等，都會引起點火提前角調(diào)節(jié)特性的改變，使發(fā)動機性能下降。

點擊放大

一、有分電器微機控制點火系統(tǒng)

1.有分電器微機控制點火系統(tǒng)的組成

第六節(jié) 微機控制點火系統(tǒng)

二、無分電器微機控制點火系統(tǒng)

1.無分電器微機控制點火系統(tǒng)的優(yōu)點

1)在不增加電能消耗的情況下，進(jìn)一步增大了點火能量。

2)對無線電的干擾大幅度降低。

3)避免了與分電器有關(guān)的一些機械故障，工作可靠性提高。

4)高速時點火能量有保證。

5)節(jié)省了安裝空間，有利于發(fā)動機的合理布置，為汽車車身的流線型設(shè)計提供了有利條件。

6)無需進(jìn)行點火正時方面的調(diào)整，使用、維護(hù)方便。

點擊放大

無分電器微機控制點火系統(tǒng)由低壓電源、點火開關(guān)、微機控制單元(ECU)、點火控制器、

3.無分電器微機控制點火系統(tǒng)的工作原理

無分電器微機控制點火系統(tǒng)根據(jù)高壓配電方式的不同分為獨立點火方式和同時點火方式兩種，其工作原理也各不相同。

獨立點火方式是一個缸的火花塞配一個點火線圈，各個獨立的點火線圈直接安裝在火花塞上，獨立向火花塞提供高壓電，各缸直接點火。這種結(jié)構(gòu)的特點是去掉了高壓線，因此可以使高壓電能的傳遞損失和對無線電的干擾降低到最低水平。

點擊放大

由于一個線圈向一個氣缸提供點火能量，因此在發(fā)動機轉(zhuǎn)速相同時，單位時間內(nèi)線圈中通過的電流要小得多，線圈不易發(fā)熱，所以這種線圈的初級電流可以設(shè)計得較大，即使在發(fā)動機以9000r/min高速運行時，也能夠提供足夠的點火能量。獨立點火方式因車型的不同，其控制電路也存在一定的差異，有些采用一個點火控制器，如日產(chǎn)地平線2000轎車RB20DC發(fā)動機。

點擊放大

有些則采用多個點火控制器，如奧迪五缸發(fā)動機，但其工作原理相同。發(fā)動機工作時，微機控制單元(ECU)不斷檢測傳感器的輸入信號，根據(jù)存儲器存儲的數(shù)據(jù)計算并求出最佳點火提前角和通電時間，以點火基準(zhǔn)傳感器為標(biāo)準(zhǔn)，按照發(fā)動機各缸的作功順序，確定每一缸點火線圈的接通時間和通電時間，并將其轉(zhuǎn)換為該缸點火線圈的控制信號IGi(i指第i個氣缸)。當(dāng)某缸的控制信號為低電平時，點火控制器中對應(yīng)此缸的功率晶體管導(dǎo)通，點火線圈通電；當(dāng)該缸的控制信號變?yōu)楦唠娖綍r，對應(yīng)的晶體管截止，線圈中電流被切斷，次級線圈產(chǎn)生高壓電，將火花塞電極擊穿點火。獨立點火的點火控制器需要判別的點火氣缸的數(shù)目多，因此氣缸判別電路較復(fù)雜。

點擊放大

點火線圈配電方式是一種直接用點火線圈分配高壓電的同時點火方式。幾個相互屏蔽的、結(jié)構(gòu)獨立的點火線圈組合成一體，稱為點火線圈組件。4缸機的點火線圈組件有兩個獨立的點火線圈，6缸機的點火線圈組件有三個獨立的點火線圈。每個點火線圈供給配對的兩個缸的火花塞以高壓電。點火控制器中有與點火線圈數(shù)量相等的功率三極管，各控制一個點火線圈的工作。點火控制器根據(jù)電腦提供的點火信號，由氣缸判別電路按點火順序輪流激發(fā)功率三極管，使其導(dǎo)通或截止，以此控制點火線圈初級繞組的通斷，產(chǎn)生次級電壓而點火。點火線圈配電方式點火系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的一種無分電器微機控制點火系統(tǒng)。

點擊放大

二極管配電方式是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，對點火線圈產(chǎn)生的高壓電進(jìn)行分配的同時點火方式。與二極管配電方式相配的點火線圈有兩個初級繞組、一個次級繞組，相當(dāng)于是共用一個次級繞組的兩個點火線圈的組件。次級繞組的兩端通過四個高壓二極管與火花塞組成回路，其中配對點火的兩個活塞必須同時到達(dá)上止點，即一個處于壓縮行程上止點時，另一個處于排氣行程上止點。微機控制單元根據(jù)曲軸位置等傳感器輸入的信息，經(jīng)計算、處理，輸出點火控制信號，通過點火控制器中的兩個大功率三極管，按點火順序控制兩個初級繞組的電路交替接通和斷開。當(dāng)1、4缸點火觸發(fā)信號輸入點火控制器時，大功率三極管 V₁、初級繞組 N₁ 斷電，次級繞組產(chǎn)生虛線箭頭所示方向的高壓電動勢，此時1、4缸高壓二極管正向?qū)ǘ够鸹ㄈ?。?dāng)2、3缸點火觸發(fā)信號輸入點火控制器時，大功率三極管 V₂ 截止，初級繞組 N₁ 斷電，次級繞組產(chǎn)生實線箭頭所示方向的高壓電動勢，此時2、3缸高壓二極管導(dǎo)通，故2、3缸火花塞跳火。二極管配電方式的主要特點是一個點火線圈組件為四個火花塞提供高壓電，因此特別適宜于四缸或八缸發(fā)動機。

4. 主要元器件的結(jié)構(gòu)及原理

無分電器微機控制點火系統(tǒng)與有分電器微機控制點火系統(tǒng)相比，火花塞、高壓線和主要傳感器的結(jié)構(gòu)和原理基本相同，但是微機控制單元、點火控制器和點火線圈在結(jié)構(gòu)和原理方面存在一些差異。

2)點火控制器

由于無分電器點火系統(tǒng)有兩個或多個點火線圈或點火線圈初級繞組，所以點火控制器一般除了具有自動斷電功能、導(dǎo)通角控制、恒流控制等電路外，還有氣缸判別電路和多個大功率三極管及相應(yīng)的控制電路。

3)點火線圈

由于無分電器點火系統(tǒng)有兩個或多個點火線圈初級繞組，發(fā)動機的一個工作循環(huán)，每個點火線圈初級繞組只通斷一次(獨立點火)或兩次(同時點火)，所以點火線圈初級繞組能夠有較長的通電時間，點火線圈可以采用完全的閉磁路結(jié)構(gòu)，提高能量利用率。點火線圈具體結(jié)構(gòu)因高壓配電方式的不同而不同。

(1)獨立點火方式配電用的點火線圈：采用獨立點火方式時，發(fā)動機每個氣缸都有自己的點火線圈，每個點火線圈的結(jié)構(gòu)完全相同。

獨立點火方式特別適合在雙凸輪軸發(fā)動機上配用，點火線圈安裝在兩根凸輪軸中間，每一點火線圈壓裝在各缸火花塞上，在布置上很容易實現(xiàn)。 奧迪轎車四氣門五缸發(fā)動機的點火線圈安裝情況，每個點火線圈通過導(dǎo)向座用四個螺釘固定在氣缸蓋的蓋板上，然后再扣壓到各缸火花塞上。

獨立點火方式特別適合在雙凸輪軸發(fā)動機上配用，點火線圈安裝在兩根凸輪軸中間，每一點火線圈壓裝在各缸火花塞上，在布置上很容易實現(xiàn)。 奧迪轎車四氣門五缸發(fā)動機的點火線圈安裝情況，每個點火線圈通過導(dǎo)向座用四個螺釘固定在氣缸蓋的蓋板上，然后再扣壓到各缸火花塞上。

(3)二極管配電方式配用的點火線圈： 二極管配電方式配用的點火線圈有兩個初級繞組(或一個初級繞組被中心抽頭分成兩個部分，組成兩個初級繞組)和一個次級繞組。次級繞組有兩個輸出端，每個輸出端又分別接兩個方向相反的高壓二極管，這樣次級線圈通過四個高壓二極管與火花塞組成回路；兩個初級繞組的電路由點火控制器中的兩個大功率三極管控制輪流接通和斷開。點火線圈有兩種形式：一種是點火線圈只包含初級繞組和次級繞組，不包含高壓二極管，高壓二極管裝在火花塞上方，便于高壓二極管檢修，點火線圈有兩個高壓插座；另一種是點火線圈既包含初級繞組和次級繞組，又包含四個高壓二極管，點火線圈有四個高壓插座，這種結(jié)構(gòu)有利于簡化線路結(jié)構(gòu)，高壓線連接簡便，但是一旦有一個高壓二極管損壞，點火線圈就需要更換。