电子点火系统的说明

点火系统负责产生并控制高能量的次级火花。在精确的时刻,此火花可点燃压缩的空气/燃油混合气。提供最佳的性能、燃油经济性和废气排放控制。此点火系统对于每对气缸使用一个线圈。每对同时处于上止点 (TDC) 的气缸称为同伴气缸。处于压缩冲程上止点的气缸称为事件气缸。处于排气冲程上止点的气缸称为消耗气缸。当线圈触发时,两个同伴气缸火花塞同时点火,形成串联电路。由于消耗气缸内部的较低压力提供的电阻非常小,事件气缸使用大部分可用电压产生极高能量的火花。这被称为消耗火花点火。点火系统由下列部件组成:
曲轴位置传感器
曲轴位置传感器与曲轴上的磁阻轮(前部安装曲轴位置传感器)或飞轮上的磁阻轮(后部安装曲轴位置传感器)一起工作。发动机控制模块 (ECM) 监测曲轴位置传感器信号电路的电压频率。当每个磁阻轮齿转过传感器时,传感器产生一个数字开/关脉冲。该数字信号由发动机控制模块进行处理。这将创建一个信号模式,使发动机控制模块能够确定曲轴位置。仅根据曲轴位置信号,发动机控制模块就可以确定哪一对气缸正在接近上止点。使用凸轮轴位置传感器信号,确定这 2 个气缸中的哪个处于点火行程,哪个处于排气行程。发动机控制模块以此使点火系统、喷油器和爆震控制正确地同步。此传感器也用来检测缺火。
曲轴磁阻轮
曲轴磁阻轮是曲轴的一部分。磁阻轮由 58 个轮齿和一个参考间隙组成。磁阻轮上的每个轮齿相隔 6 度,其中留出 12 度空间作为参考间隙。来自参考间隙的脉冲也称为同步脉冲。同步脉冲可使线圈点火的顺序与曲轴位置同步,而其他轮齿提供转动过程中的气缸位置。
凸轮轴位置传感器
凸轮轴位置传感器是一个霍尔效应型传感器。凸轮轴位置信号是数字开/关脉冲,凸轮轴每转一圈输出一次。凸轮轴位置传感器不直接影响点火系统的运行。发动机控制模块 (ECM) 使用凸轮轴位置传感器信息,确定气门机构相对于曲轴的位置。通过监测凸轮轴位置和曲轴位置信号,发动机控制模块可精确触发喷油器。从而可使发动机控制模块计算实际顺序燃油喷射的工作模式。如果在发动机运行时凸轮轴位置信号丢失,燃油喷射系统将基于最近一次的燃油喷射脉冲切换至计算的顺序燃油喷射模式,且发动机将继续运行。凸轮轴位置传感器由一个点火 1 电压电路、一个搭铁电路和一个信号电路组成。
凸轮轴磁阻轮
凸轮轴磁阻轮用螺栓连接至凸轮轴前部。该轮为光滑导轨,其中一半的剖面较另一半低。此导轨分别以径向或轴向方式读取。由于凸轮轴位置传感器读取的是导轨剖面,而非槽口,从而使得凸轮轴位置传感器在钥匙转至“ON(打开)”位置时提供信号。
点火线圈
点火线圈 (IC) 同时为 2 个火花塞提供电压。该点火线圈为双线圈组,直接向各火花塞提供电压。发动机控制模块 (ECM) 将指令点火线圈电路接通,从而使得电流在合适的时间或间歇流经初级线圈绕组。发动机控制模块指令点火控制 (IC) 电路断电时,将会中断流过初级线圈绕组的电流。由初级绕组形成的磁场将与次级线圈绕组的磁力线交叉,产生一个高压。次级线圈电压从线圈输出端子经过火花塞导线,通过火花塞间隙到达发动机缸体。点火线圈不可维修,必须作为一个总成更换。该点火线圈由一个点火 1 电压电路、一个点火线圈 1 和 4 控制电路和一个点火线圈 IC 2 和 3 控制电路组成。
爆震传感器
爆震传感器系统可使控制模块控制点火正时以尽可能获得最佳性能,同时保护发动机免受潜在的爆震损害,又称为点火爆震。爆震传感器系统使用 1 个或 2 个平面响应双线传感器。传感器使用压电晶体电动技术,根据发动机振动或噪声水平产生一个振幅和频率变化的交流电压信号。振幅和频率取决于爆震传感器检测到的爆震水平。控制模块通过信号高电平信号电路和低电平信号电路接收爆震传感器信号。
怠速时,控制模块从爆震传感器读入最小噪声级或背景噪声,并在其余的发动机转速范围内使用标定值。控制模块利用最小噪声级来计算噪声信道。正常的爆震传感器信号将在噪声信道中传送。随着发动机转速和载荷的变化,噪声信道的上下参数将会改变以适应正常的爆震传感器信号,使信号保持在信道中。为确定爆震气缸,当每个气缸接近点火行程的上止点 (TDC) 时,控制模块仅使用爆震传感器信号信息。如果存在爆震,信号将在噪声信道外。
如果控制模块确定爆震存在,它将延迟点火正时以消除爆震。控制模块将努力返回至零补偿水平或无火花延迟。异常的爆震传感器信号将在噪声信道外或不存在。爆震传感器诊断校准程序可用以检测控制模块内部的爆震传感器电路、爆震传感器线路或爆震传感器电压输出是否有故障。有些诊断校准可以检测由外部影响产生的持续性噪声,如松动/损坏的部件或过大的发动机机械噪声。
发动机控制模块 (ECM)
发动机控制模块 (ECM) 负责在所有驾驶条件下保持正确的火花和燃油喷射正时。电子火花正时 (EST) 是发动机控制模块用于控制火花提前的方式。该点火模块集成在发动机控制模块内部,且初级线圈接通/断开由发动机控制模块直接控制。为提供最佳操纵性能和排放,发动机控制模块监测来自以下部件的输入信号以计算点火火花正时:
值得注意的点火信息
点火线圈次级输出电压高于 40,000 V。当发动机运行时,身体避免接触点火高压次级部件,否则可能造成人身伤害。
当维修点火系统时,小心不要损坏次级点火线圈护套。在拆卸前,转动各火花塞导线,将护套从火花塞上松开。严禁出于任何测试目的而刺穿次级点火护套。在测试期间,如果针尖或测试灯穿过次级点火部件的绝缘层,将来一定会出现点火系统问题。