汽车电控点火系统组成

电控点火系统主要由三大部分组成：传感器（包括开关信号），它用来监测发动机运行状况及传递人为指令；车用ECU，它负责处理由传感器传送来的信号，经过加工处理发出工作指令；执行器，它执行ECU发出的指令。图2-1所示为数字式电控点火系统。

图2-1 数字式电控点火系统

1.传感器与开关信号

传感器用来监测与点火有关的发动机工作和状况信息，并将监测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。虽然不同车型所采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同，但其作用都大同小异，而且这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等共用。下面介绍几种主要的发动机传感器。

（1）凸轮轴/曲轴位置传感器 凸轮轴/曲轴位置传感器是确定曲轴基准位置和点火基准的传感器。该传感器在曲轴旋转至某一特定的位置（如1缸压缩行程上止点前某一确定的角度）时，输出一个脉冲信号，ECU将这一脉冲信号作为计算曲轴位置的基准信号，再利用曲轴转速计算出曲轴任一时刻所处的具体位置。

曲轴位置传感器将发动机曲轴转过的角度转换为电信号输入ECU，曲轴每转过一定角度就发出一个脉冲信号，ECU通过不断地检测脉冲个数即可计算出曲轴转过的角度。与此同时，ECU根据单位时间内接收到的脉冲个数即可计算出发动机的转速。在微型计算机控制电控点火系统中，发动机曲轴转角信号用来计算具体的点火时刻，转速信号用来计算和读取基本点火提前角。凸轮轴和曲轴位置信号是保证ECU控制电控点火系统正常工作最基本的信号。

（2）空气流量计 空气流量计又称为空气流量传感器，是确定进气量大小的传感器。在L型（流量型）电控燃油喷射系统中，采用的是流量型传感器，直接检测空气流量；在D型（压力型）电控燃油喷射系统中，采用的是进气歧管绝对压力传感器，通过检测节气门后进气歧管内的负压（真空度）来间接检测空气流量。空气流量信号输入ECU后，除了用于计算基本喷油持续时间之外，还用作负荷信号来计算和确定基本点火提前角。

（3）进气温度传感器 进气温度传感器反映的是发动机吸入空气的温度。在微型计算机控制电控点火系统中，ECU利用该信号对基本点火提前角进行修正。

（4）冷却液温度传感器 冷却液温度传感器反映的是发动机工作温度的高低。ECU除了利用该信号对基本点火提前角进行修正之外，还要利用该信号控制发动机起动和暖机期间的点火提前角。

（5）节气门位置传感器 节气门位置传感器将节气门开启角度转换为电信号输入ECU，ECU利用该信号和车速传感器信号再综合判断发动机输出所处的工况（怠速、中等负荷、大负荷、减速），并对点火提前角进行修正。

其他开关用于修正点火提前角。起动开关信号用于起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；空档安全开关在采用自动变速器的汽车上使用，ECU利用该开关信号来判断发动机是处于空档停车状态还是停驶状态，然后对点火提前角进行必要的修正。

另外还有爆燃传感器，将在2.2节中叙述。

2.ECU(www.xing528.com)

现代汽车发动机大多数采用集中控制系统，电控点火系统是其子系统。ECU既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是电控点火系统的控制核心。在ECU的只读存储器（ROM）中，除存储有监控和自检等程序之外，还存储有由台架试验测定的该型发动机在各种工况下的最佳点火提前角。随机存储器（RAM）用来存储ECU工作时需要暂时存储的数据，如输入/输出数据、单片机运算得出的结果、故障码、点火提前角修正数据等，这些数据根据需要可随时调用或被新的数据改写。ECU不断接收上述各种传感器发送的信号，按预先编制的程序进行计算和判断后，向点火器发出接通或切断点火线圈初级电路的控制信号。

在电控点火系统中，其核心部件是ECU，又称“汽车电脑”。它具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与管理等功能。在电控点火系统工作时，其作用是接收由传感器传来的各种模拟信号和数字信号，对这些信号进行运算、判断和处理，然后向执行器发出控制指令。

发动机工作时，ECU运行的速度相当快，如点火时刻控制，每秒钟可以修正上百次，因此控制准确度很高，点火时刻十分精确。

3.电控点火系统的执行器

电控点火系统的执行器包括点火器、点火线圈和火花塞等。

点火器由专用集成电路和外围电路组成，除具有接通和切断点火线圈初级电路的功能外，还具有许多其他功能，如限流控制、闭合角控制、停车断电保护、确认点火信号发生电路、锁止保护电路、过电压保护电路等。

电控点火系统使用的点火线圈均采用闭磁路式点火线圈，由于其铁心是封闭的，磁通全部通过铁心内部，所以漏磁少、磁阻小、能量损失小，在产生的感应电动势相同的情况下，所需线圈匝数少、体积小，如图2-2所示。

在电控点火系统中，有分电器电控点火系统的分电器内已取消了断电器等装置，不再承担初级点火线圈通断的任务，仅起到对高压电的分配作用。在多数情况下，这种分电器内装有电磁式曲轴位置传感器为ECU提供曲轴位置和转角（G₁、G₂和Ne）信号。

火花塞的作用是将点火线圈次级产生的高压电引入发动机燃烧室，在其电极间隙形成电火花点燃混合气。电控点火系统所用火花塞与传统点火系统所用火花塞基本相同，故不再赘述。

图2-2 闭磁路式点火线圈的结构及磁路

a）结构 b）磁路 1—日字形铁心 2—初级绕组接线柱 3—高压接线柱 4—初级绕组 5—次级绕组 6—气隙