分析及检测电控发动机点火原理

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发表于 2015-5-4 15:52:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、概述ECU 控制点火,ECU 需要解决三个问题:1.ECU 需要计算发动机在不同工况、转速时的最佳点火时间(点火提前角);2.ECU 需要知道在某一时刻应该给哪一缸点火的问题(点火次序);3.ECU 控制产生高压火。 二、与点火有关的传感器1.曲轴转速转角传感器、曲轴位置传感器(上止点传感器) ECU 检测发动机转速计算点火提前角,检测曲轴转过的角度确定点火时刻。不同资料称呼不同,应该从传感器起到的作用对此定义。不管此传感器为磁脉冲式、霍尔式或光电式,如果产生的信号频率一致(磁脉冲传感器的信号凸齿间隔相同或霍尔、光电传感器缺口大小相同),此传感器只具有检测转速、转角功能,应称谓转速转角传感器。如果信号凸齿间隔不相同,此传感器具有检测上止点的功能,应称谓曲轴位置传感器。有的车型一个传感器即可实现上述功能如桑塔纳、捷达、帕萨特等。 有的车型用 2 个传感器实现以上功能,如日产风度。通用公司有些车型根据曲轴位置传感器的设计不同,曲轴旋转 360°,曲轴位置传感器产生几个不同的信号,ECU 只需要转过一定的角度而不是 360°,ECU 便可以判断出某缸上止点位置,此种设计称为快速起动装置。

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2.凸轮轴位置传感器(判缸传感器) 判缸信号,检测 1 缸压缩行程上止点,确定点火次序、喷油次序、爆震控制。注意:如果 ECU 收到的曲轴位置信号与凸轮轴位置信号对应关系不正确(配气相位错误),ECU 将记录凸轮轴位置传感器故障。 3.爆震传感器点火时间反馈信号,修正点火时间,使其达到最佳点火时刻。 三、点火次序的确定1.对于有分电器的 ECU 点火发动机只需要得到曲轴位置信号(上止点信号)。ECU 得到上止点信号作为点火基准信号,此信号在活塞到达上止点之前某个角度。ECU根据最佳点火提前角然后开始记算曲轴转过的角度(从得到上止点信号开始),ECU 确定点火时刻。ECU 不需要确定哪一缸到达压缩行程上止点,ECU 控制点火以后,由分火头适时传递。 此分火头与传统分电器分火头不一样,它的分火头更宽,保正高压火能准确传到分缸缸线(解决了点火提前的问题)。 2.对于双缸同时点火(以 4 缸为例)

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发表于 2015-5-4 15:53:57 | 显示全部楼层

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ECU 根据曲轴位置传感器(上止点传感器)信号,确定 1、4 缸上止点作为基准信号,给1、4 缸点火。哪一缸处于压缩行程哪一缸点火成功,另一缸处于排气行程为无效点火。曲轴转过180°ECU 再对 2、3 缸点火。 3.对于单缸独力点火ECU 需要知道哪一缸处于压缩行程上止点,以便确定点火次序。

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ECU根据曲轴位置传感器(上止点传感器)信号和凸轮轴位置传感器(判缸传感器) 信号之间的相互关系确定一缸压缩行程上止点。ECU 判缸以便确定点火次序、喷油次序。如果 ECU 得不到凸轮轴位置传感器信号仍有高压火,但由于 ECU 无法准确确定应该给哪一缸点火,将造成发动机难起动,排气管有时发出砰砰的声音,偶尔能起动着车。 四、点火原理分析(以别克君威为例) 笔者曾看到一篇文章,一辆别克君威轿车行驶时易熄火,原因为点火模块故障,点火模块无 3X 信号到PCM。我认为此解释欠妥,别克点火分为两种模式 1.旁路控制在发动机起动过程中或PCM、ICM有故障时,点火处于旁路控制,此时点火提前角固定在上止点前10°。 2.IC 控制着车中,当PCM 接收到第 2 个3X 脉冲信号,旁路控制线由 0V 变为5V,此时转换为 IC 控制。在此过程中24X 传感器输出的是方波信号(霍尔式传感器),曲轴转一圈产生24 个信号,因 24X 信号在单位时间内的脉冲数比7X 多,所以 PCM 利用24X 信号控制发动机在低转速时的怠速稳定及点火。如果无 24X 传感器,发动机仍能着车。7X 传感器的信号盘有 7 个槽,其中 6 个均匀分布,第 7 槽在第 6 槽前 10°,所以 7X 为上止点传感器,如果 PCM 得不到 7X信号,无高压火,不喷油。3X 信号由点火模块(ICM)产生并送到PCM,动力系统控制模块(PCM)利用此信号来计算曲轴位置、发动机转速及触发燃油喷油器。如果PCM得不到3X信号,有高压火但是不喷油。所以我认为别克君威轿车行驶时易熄火,原因为点火模块故障有可能,但不是点火模块无3X 信号到 PCM,如果无 3X信号,车就不仅仅是易熄火,而是根本不能着车。点火模块出现故障,点火进入旁路控制,导致点火提前角固定不变才是行驶中易熄火的真正原因。另外当 IC 信号线断路,点火进入旁路控制,仍能着车。 五、电控发动机高压火部分检测细节 1.点火模块工作电源检查,一般我们常在 KEY-ON 挡检测,而忽视点火开关处于起动时的检测,有时会出现点火开关打开时有电,而点火开关处于起动时无电现象。2. 检测磁脉冲式曲轴位置传感器电压时,由于起动时发动机转速低,应选用万用表2V交流电压挡,如果选择挡位偏大万用表无显示,造成错误判断。3.检测霍尔传感器时,首先检测工作电源是否正常。检测信号线可以选择发光二极管或用万用表DUTY(占空比)挡。如果选择占空比检测,万用表红表笔必须测信号线,黑表笔搭铁。由于霍尔传感器工作要有工作电源,不能断开插头。4.检测传感器信号线路时,不要忽视信号线与电源短路或与搭铁短路。5.有些车型在点火模块电源电路并联有一个电容,如丰田佳美、标致307,此电容有防止发动机高速回火功能。6.注意传感器信号的电磁干扰,用示波器读取波形检测传感器。
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