电控点火系统主要元件的构造与检修

5.7.1 点火器

点火器内部主要由汽缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路组成在有分电器的电控点火系统中，点火器和点火线圈一般都与分电器组装在一起，称为整体式点火组件。点火器的主要功能是根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的通断，并在完成点火后向ECU输送点火确认信号IGF(又称反馈信号或安全信号)。

在无分电器电控点火系统中，点火器一般单独安装在点火线圈附近。在此系统中，点火器除需根据ECU的指令控制点火线圈初级电路通断、向ECU发回点火确认信号外，还必须根据ECU的指令控制各点火线圈的工作顺序，以保证点火顺序与各缸做功顺序一致。

5.7.2 点火线圈

电控点火系统所用的点火线圈，其功用、结构、工作原理与传统点火系统相同，在此不再详述。在使用中，拆开点火线圈上的线束，用万用表检查点火线圈电阻，应符合规定，否则说明点火线圈有故障。注意各车型点火线圈的电阻值标准不同。

5.7.3 分电器

电控点火系统所用的分电器，其功用、结构、工作原理、检修方法与传统点火系统基本相同，在此不再详述。

5.7.4 爆震传感器

爆震传感器装配于发动机缸体上敏感部位，用于感应发动机产生的爆震。发动机电脑通过爆震传感器探测爆震强度，进而修正点火提前角，优化发动机的动力性、燃油经济性和减小环境污染。

1.爆震产生的原因

点火提前角过大，燃烧室积炭，敲击、爆震和早燃都属于点火过早。

2.爆震控制系统的组成

爆震控制系统实际就是增加了爆震传感器的电控点火系统，ECU根据爆震传感器的信号对点火提前角实行反馈控制。爆震传感器的实物如图5-36所示。一般采用检测发动机振动的方法来判断有无爆震及爆震的强度。

图5-36 爆震传感器实物图

爆震传感器的类型有电感式和压电式，压电式又有共振型、非共振型和火花塞型三种。

压电共振式爆震传感器主要由压电元件、振子、基座、外壳等组成，如图5-37所示。压电元件紧贴在振子上，振子则固定在基座上。压电元件利用压电效应检测振子的振动压力，并转换成电信号输送给ECU，输出信号与电感式爆震传感器相似。

图5-37 压电式共振型爆震传感器

由于共振型爆震传感器振子的固有频率与发动机爆震时的振动频率一致，所以必须与发动机配套使用，通用性差。但当爆震发生时，振子与发动机共振，压电元件输出的信号电压有明显增大，易于测量。

3.爆震的识别

发动机工作时，由于其他因素导致汽缸体产生机械振动是不可避免的，为防止爆震传感器误检测导致系统非正常工作，以提高控制系统的可靠性，故并非任何时间爆震控制系统都对点火提前角进行反馈控制。ECU内设有爆震信号识别电路，用以确定发动机是否发生爆震。只有在能够识别发动机点火后爆震且可能发生在一段曲轴转角范围内，控制系统才允许对爆震信号(图5-38)进行识别。

图5-38 爆震识别信号

安装在汽缸体上的爆震传感器可检测到发动机不同频率范围内的机械振动。发生爆震时传感器产生的电压信号有较大的振幅，如图5-39所示。爆震传感器向ECU输送的信号，先经过滤波电路进行过滤，只允许特定频率范围的爆震信号通过滤波电路。再将滤波后的信号峰值电压与爆震强度基准值进行比较，若其值大于爆震强度基准值，控制系统可由此判断有爆震，并以某一固定值逐渐减小点火提前角。若滤波后的信号峰值低于爆震强度基准值，控制系统则由此判断无爆震，并以某一固定值逐渐增大点火提前角。提前角与爆震信号电压关系如图5-40所示。

图5-39 振动信号与信号电压关系

4.爆震强度的确定

ECU根据爆震信号超过基准值的次数来判定爆震强度，其次数越多，爆震强度越大;次数越少，则爆震强度越小。

5.爆震传感器的检测

在使用中，拆开爆震传感器线束连接器，用万用表在传感器侧检查传感器端子与传感器壳体之间电阻，应不导通(电阻为无穷大)，否则说明内部短路，应更换传感器。

1)万用表检测

万用表检测，如图5-41所示。

线路检测:测量导线电阻，应为0Ω。

静态检测:拔下连接器，测量插座各接脚间的电阻，应与规定相符。

动态检测:拔下连接器，怠速测量插座两接脚电压，应与规定相符。

图5-40 提前角与爆震信号电压关系

图5-41 爆震传感器与ECU的连接电路

1—1号爆震传感器;2—ECU;3—2号爆震传感器

爆震传感器工作情况的检查，可在怠速运转时进行。拆开爆震传感器线束连接器，用示波器检查传感器端子与搭铁之间的信号电压，应有脉冲信号输出，否则说明传感器不良，应更换新件。

2)示波器检测

示波器检测，如图5-42所示。

将爆震传感器的导线连接器断开，连接示波器，打开点火开关，不启动发动机，使用木槌敲击传感器附近的发动机汽缸体以使传感器产生信号;在敲击发动机体之后，在示波器上应显示有一振动波形，敲击越重，振动幅度就越大。

也可对爆震传感器进行随车检测:连接好示波器，启动发动机，对发动机进行加载，获得信号波形，则可以看出波形的峰值电压和频率随发动机负载和转速的增加而增加。

爆震传感器是极耐用的，最常见的失效方式是传感器不产生信号，波形显示一条直线，这通常是因为传感器被碰伤，造成传感器的物理损坏(在传感器内晶体断裂)。

图5-42 频率波形

5.7.5 点火控制电路

各车型的点火控制电路基本相同，丰田皇冠3.0轿车点火控制电路如图5-43所示。点火开关接通后，蓄电池经30A熔丝和点火开关向点火器的“+B”端子和点火线圈的“+”端子供电，点火线圈的“-”端子和点火器的“-C”端子经点火器内的功率晶体管搭铁，从而形成回路。ECU根据各种传感器的信号，通过IGT端子控制点火器内功率晶体管的导通与截止。点火后，点火器通过IGF端子向ECU反馈点火确认信号。

图5-43 日本丰田皇冠3.0轿车点火控制电路

在维修时，点火开关接通后，用万用表分别检查点火器的“+B”端子和点火线圈的“+”端子与搭铁之间的电压，应为蓄电池电压，否则说明电源电路有故障。发动机怠速时，检查点火器IGT端子与搭铁之间，应有脉冲信号，否则说明控制线路或ECU有故障。发动机怠速时，检查ECU的IGF端子与搭铁之间，应有脉冲信号，否则说明点火器或信号线路有故障。