无分电器式微机控制电子点火系统

四、无分电器式微机控制电子点火系统

1.组成

无分电器式微机控制电子点火系统主要由空气流量传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、车速传感器、爆燃传感器、各种控制开关、ECU、点火控制器、点火线圈以及火花塞等组成。其主要分为信号输入装置、ECU和执行器3部分。

(1)信号输入装置

信号输入装置包括各种传感器和开关。传感器用来检测与点火有关的发动机工作和状况的信息,并将检测结果输入ECU,作为计算和控制点火时刻的依据。各型汽车采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同,但其作用大同小异。除爆燃传感器之外,这些传感器大多与电控燃油喷射系统、怠速控制系统等共用。各种开关信号用于修正点火提前角。启动开关信号用于启动时修正点火提前角;空调开关信号用于怠速工况下使用空调时修正点火提前角;空挡启动开关只针对自动变速器汽车,ECU利用该信号判断发动机是处于空挡停车状态还是行驶状态,用于对点火提前角进行必要的修正。

(2)ECU

无分电器式微机控制电子点火系统是发动机集中控制系统的一个子系统,ECU是发动机集中控制系统的核心。ECU只读存储器中存储有监控和自检等程序以及该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。ECU不断接收各种传感器和开关发送的信号,并按预先编制的程序进行计算和判断后,向点火控制器发出控制信号,实现点火提前角和点火时刻的最佳控制。

(3)执行器

无分电器式微机控制电子点火系统的执行器为点火控制器。点火控制器又称点火控制组件、点火器或功率放大器,是微机控制点火系统的功率输出级,接收ECU输出的点火控制信号并进行功率放大,促使点火线圈工作。点火控制器的电路、功能与结构,不同车型有所不同,有的与ECU制作在同一块电路板上,如北京切诺基4.0 L发动机集中控制系统;有的为独立总成,用线束与ECU相连接,如丰田轿车TCCS系统。

2.类型

(1)双缸同时点火方式

微机控制双缸同时点火系统指两个气缸合用一个点火线圈,点火线圈每产生一次高压电,就使两个气缸的火花塞同时跳火,即一个点火线圈有两个高压输出端,分别与火花塞相连,负责对两个气缸同时点火,如图4-10所示。该点火方式要求同时点火的两个气缸的工作行程相差360°的曲轴转角,即一个气缸处于压缩行程的上止点,另一个气缸则处于排气行程的上止点。

图4-10 双缸同时点火系统工作示意图

(2)独立点火方式

独立点火系统点火线圈直接安装在火花塞上,即一个气缸一个独立点火线圈,俗称“独立点火”(图4-11)。独立点火系统的工作原理和其他点火系统的工作原理基本是一样的。每个线圈有个低阻抗,可让初级电压变为40 kV,以使火花塞产生火花。独立点火系统和其他点火系统的真正区别之处是:每个独立点火系统线圈直接装在火花塞上,电压直接通往火花塞电极,而不用通过分电器或高压点火线(图4-12)。这种连接方法让火花尽可能强,且提高了点火系统的可靠性。

点火线圈安装示意图如图4-12所示。

图4-11 独立点火系统工作示意图

图4-12 点火线圈安装示意图