4.2.2典型微机控制点火系统结构组成(课件）-高二《汽车电气设备与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

项目4 汽车点火系统 二、典型微机控制点火系统结构组成 典型微机控制点火系统主要由传感器、电控单元ECU、点火控制器、点火线圈及火花塞等几部分组成，如图4-7所示。微机控制点火系统各组成部分的功能，如表4-1所示。 1 项目4 汽车点火系统 图4-7微机控制点火系统组成 1 项目4 汽车点火系统 组成部分 功能 传感器与信号开关 空气流量计 检测发动机进气量，判断发动机工作负荷，用于计算确定点火提前角 进气歧管绝对压力传感器 检测节气门至进气歧管之间的进气压力来反映发动机的负荷状况，用来计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。 节气门位置传感器 向主ECU输入点火提前角修正信号，用于确定发动机工况 冷却液温度传感器 检测发动机的冷却液温度，用于修正点火提前角 起动开关 检测发动机是否正处于起动状态 空挡起动开关 检测自动变速器的选挡杆是否置于N位或P位 车速传感器 检测车速，向主ECU输入车速信号，用于修正点火提前角 空调开关A/C 检测空调的工作状态（ON或OFF） ，用于修正点火提前角 爆震传感器 检测发动机爆震信号，用于修正点火提前角 电源电压传感器 向主ECU输入电源电压信号，用于修正点火提前角 曲轴基准位置传感器 检测曲轴角度基准位置，产生G1、G2信号 曲轴转角传感器 检测曲轴角度（发动机转速），产生Ne信号 点火 执行器 点火控制器与点火线圈 根据主ECU输出的点火控制信号，控制点火线圈初级电路的通断，产生次级侧高压使火花塞点火，同时，把点火确认信号IGf反馈给ECU 发动机电控制单元（ECU） 根据各传感器输入的信号，计算出最佳的点火提前角，并向点火控制器输送点火控制信号 表4-1 微机控制点火系统各组成部分的功能 1 项目4 汽车点火系统 （一）主要传感器 1．曲轴位置传感器 曲轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置，也就是曲轴的转角。它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作。通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算曲轴转角基准位置（第一缸压缩上止点）信号，作为燃油控制和点火控制的主控信号。 曲轴位置传感器通常安装在曲轴、飞轮处，是控制系统中最重要的传感器之一。曲轴位置传感器主要有三种类型的信号发生器：磁感应式、霍尔效应式和光电式。 1 项目4 汽车点火系统 （1）磁感应式曲轴位置传感器 磁感应式传感器主要由信号转子和传感头等组成，如图4-14所示。信号转子为齿盘式，固定在发动机曲轴前端或后端，在其圆周上均匀地制作有58个凸齿、57个小齿缺和1个大齿缺。大齿缺输出基准信号，对应于发动机1缸或4缸上止点前一定角度。传感头内封装有传感绕组、导磁铁芯和永久磁铁。磁感应式曲轴位置传感器工作原理如图4-8所示。 永久磁铁的磁通经转子的凸齿、传感绕组的铁芯、永久磁铁构成回路。当转子转动时，转子凸齿与绕组铁芯间的空气间隙不断发生变化，穿过绕组铁芯中的磁通也不断变化。根据电磁感应原理，当穿过绕组的磁通量发生变化时，绕组中将产生感应电动势，感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，其方向则是阻碍磁通的变化。 1 项目4 汽车点火系统 1 项目4 汽车点火系统 磁感应式曲轴位置传感器工作原理是： 当信号转子按顺时针旋转，且其凸齿逐渐向铁芯方向靠近时，如图4-9（a）中所示位置，转子凸齿与铁芯间的空气间隙越来越小，穿过绕组铁芯的磁通量也越来越多，于是在传感绕组中便产生感应电动势，在信号转子转到铁芯位于信号转子两个凸齿之间的某一位置时，磁通的变化量最大，绕组中产生的感应电动势达到最大值。 1 项目4 汽车点火系统 1 项目4 汽车点火系统 随着转子转动，绕组铁芯中磁通量增加速度减慢，绕组中产生的感应电动势减小，当转子转到图4-18所示位置时，转子凸齿与铁芯绕组的中心线正好在一条线上，转子凸齿与绕组铁芯的空气间隙最小，穿过绕组铁芯的磁通量最大，但磁通的变化量为零，则感应电动势减小到零。 转子继续转动，凸齿逐渐离开绕组铁芯，凸齿与绕组铁芯的空气间隙逐渐增大，穿过绕组铁芯的磁通量则逐渐减小，在绕组中产生的感应电动势加大，但方向与磁通增加时相反，当转子转到图4-9（c）所示位置时，磁通量减少的速率最大，绕组中的感应电动势反向达到最大值。 如此循环，随着信号转子不断旋转，在传感绕组中产生大小和方向不断变化的感应电动势。 1 项目4 汽车点火系统 （2）霍尔式曲轴位置传感器 霍尔效应是美国约翰∙霍普金斯大学物理学家爱德华∙霍尔博士于1879年首先发现的。他发现在矩形金属薄板两端通以电流，并在垂直金属平面方向加以磁场，则在金属的另外两侧之间会产生一个电位差，即霍尔电压，当磁场消失时电压立即消失。该电压称为霍尔电压，霍尔效应的原理如4-10所示。 1 项目4 汽车点火系统 1 项目4 汽车点火系统 1 项目4 汽车点