一、电子点火装置的组成北极星电子点火装置由电脑、电子点火总成、传感器、火花塞组成。电子点火系统总成包括点火线圈组和点火模块,通过一个六柱接插件与电脑相联。点火线圈组含有4个可互换的点火线圈,每个线圈给两
一、电子点火装置的组成
北极星电子点火装置由电脑、电子点火总成、传感器、火花塞组成。
电子点火系统总成包括点火线圈组和点火模块,通过一个六柱接插件与电脑相联。
点火线圈组含有4个可互换的点火线圈,每个线圈给两个缸点火。点火模块装在点头线圈下面。点火模块内的4个大功率三极管分别控制4个点火线圈初级电路的通断。与点火有关的传感器装在曲轴箱上,包括凸轮轴位置传感器、转速与曲轴位置传感器和爆震传感器。
这些传感器都是磁感应式的,主要由铁芯(即套在凸轮轴和曲轴上的齿圈)和安装在壳体上的探头(内含磁铁与线圈)组成。当凸轮轴和曲轴转动时,齿圈与磁铁之间的相对转动引起磁场变化,就在闭合线圈内中感应出电信号(类似于汽车交流发电机产生的感应电流)。套在曲轴上的齿圈共有24个宽窄不等的凹槽。因此,在发动机转动一圈后,转速传感器探头将产生24个交流波形。曲轴位置传感若是探头也将产生24个交流波形信号,二者信息之间相差27°转角。在安装时,气缸到达一缸上止点时,曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器对准记号。
上述信号整形进入电脑后,电脑根据单位时间内接受到的转速传感器信号脉冲的数目,即可计算出发动机转速。根据曲轴位置传感器信号,即可判别每一缸的气缸活塞位置情况,以确定点火顺序与点火时刻。根据凸轮轴位置传感器信号作为喷油控制信号。
二、电子点火总成接线柱
电子点火总成(含点火线圈和点火模块)共有二针接线柱2个,四针、六针接线柱各一个。
1.二针接线柱——与凸轮轴位置传感器联接,接收凸轮轴位置传感器输入脉冲。
2.四针接线柱——分别与转速传感器和曲轴位置传感器联接,输入发动机转速信号和气缸活塞上止点位置信号。
3.六针接线柱——通往发动机电脑,6柱联接情况分别为:
(1)24x——向电脑输出经过模块整形后的转速信号,发动机转动一圈就有24个脉冲输出。
(2)1/2xcam——模块向电脑输出整形后的凸轮轴位置传感器信号。
(3)4xref—输出到电脑整形后的曲轴位置传感器信号,发动机转动一圈将产生4个信号。
(4)bypass——模块输入来自电脑的旁路电压信号。
(5)ign control——电脑向模块输出点火触发信号。
(6)ref/cam lo——模块与电脑之间的接地点联接,目的是使二者接地点之间没有电位差。
4.二针接线柱——一根接地,一根为输入电源。另外,还有一个爆震传感器信号直接通往电脑,使电脑根据检测到的爆震情况调整点火时刻。
以上接线柱中有2个接柱需作一个说明。一是ign control柱所接收的电脑点火触发信号。该信号是电脑综合发动机转速、进气量、气缸活塞位置等传感器信号后,在rom预设的点火控制程序中找出该工况下的点火角度,并经中央处理器计算判断后,得出该工况下最佳点火角度,发出ign control点火触发信号。由于该信号己经综合考虑了各种点火提前因素,所以整个装置中已不需要各个机械的点火提前装置。
二是bypass接线柱,该柱为电脑向模块输送的旁路电压信号,作为选择点火控制方式用途。只有5v和0v二种状态在发动机处于正常工况时,电脑发出5v旁路电压信号。而在起动时,或发动机转速在600r/min以下时,或传感器信号异常情况下,电脑使旁路电压为ov。在旁路电压ov时,电脑发出的ign control,点火触发信号对模块不起作用,而由模块中预设的备用ic电路。根据固定的点火角度发出脉冲。触发点火,此时也称为“模块点火控制方式”。只有在旁路电压为5v时,模块才根据ign control点火脉冲信号切断点火线圈,此时进入电脑点火控制方式。
三、点火模块内部电路分析
1.模块内各集成块功能北极星发动机点火模块,其内部电路大致可分为6个集成块部分。
(1)“cam pulse generator”——凸轮轴位置传感器信号。经二针接线柱进入该模块进行整形放大后,由六针接线柱中的“2/1xcam”柱进入电脑。
(2)“referedce pulse generator”——转速传感器与曲轴位置传感器信号整形电路。转速传感器、曲轴位置传感器信号从四针接线柱进入模块整形放大后,转速信号经六针接线柱中“24x”柱进入电脑。曲轴位置传感器所反映的气缸活塞位置信号,一方面从太针接线柱的“4xref”柱进入电脑,使电脑综合转速传感器信号以判断气缸活塞位置情况。另一方面在模块内部进入另一集成块“bypass spark timing control”即旁路点火脉冲触发电路,以将活塞上止点信号传给该集成块。
(3)“bypass spark timing control”——旁路点火脉冲触发电路,此电路产生一个点火角度固定在上止点前10°的点火触发脉冲。
(4)“bypass control”——点火方式选择电路。此电路可视为一个电控双触点继电器,其二个触点一端停在“旁路点火触发电路”,通过触点与“output switch”点火顺序开关电路相联。
另一端点与六针接线柱“ign control”柱相联。点火方式选择电路同时直接联通六针接线柱的“bypass”旁路电压柱,可视为旁路电压作为电源流入该“继电器”线圈。因此,当线圈断电(旁路电压为ov时)时触点保持“旁路点火脉冲触发电路”与“点火顺序开关电路”的连接状态。一旦“线圈”通电其触点将吸到“ign control”柱这一端,使“ign control”柱与“点火顺序开关电路”连接,同时“旁路点火脉冲触发电路”与“点火顺序开关电路”脱开。
(5)“output switch”——点火顺序开关电路。该集成块一端与模块内部的“旁路点火脉冲触发电路”或与六针接线柱的“ign control”联楼,另一端与模块内部的“cylnder select logic”气缸选择开关电路联接。按照点火顺序输送电脑点火触发脉冲(ign control)或旁路点火触发脉冲(bypass spark timing control)。
(6)“cylinder select logic”气缸选择开关电路。该电路一端有4个类似电子开关的大功率三极管分别与4个点火线圈相联,即接在该点火线圈初级绕组“—”端与接地点之间。另一端接收经点火顺序开关电路端传来的电脑触发信号(来自六针接线柱“ign control”端)或固定点火脉冲信号(来自模块内部的“bypass spark timi-ng control”)。
四个大功率三极管按顺序每次只能有一个与点火脉冲信号电路接通。当接收到点火触发脉冲时,三极管截止,与之相联的点火线圈初级绕组电路切断,通过自感与互感现象。在点火线圈的次级绕组感应出高压时,与之相联的二个火花塞跳火。
2.工作过程
(1)转速传感器、曲轴位置传感器把发动机转速、气缸活塞位置等交流波形信号通过点火模块内的“转速与曲输位置信号整形电路”整形后输入电脑。
(2)电脑根据上述信息并综合进气歧管绝对压力传感器传递的进气量信息及起动信号和其它传感器信息确定发动机点火方式。
a.在起动状态或发动机转速60r/min以下或传感器有故障情况下,此时为“模块点火方式”,电脑输出旁路信号为0v。
b.发动机正常运转状态则为“电脑点火方式”,电脑输出旁路电压为5v。
(3)发动机处于正常运转状态下,电脑中的中央处理器根据各传感器输入信息在rom中存储的点火控制程序中找出该工况下的点火角度,经过prom的校正并经中央处理器运算判断,发出点火指令,形成点火触发脉冲“ign control”。
由于此时为电脑点火方式、旁路电压为5v,5v电压经六针接线柱的“bypass”柱加到“点火方式选择电路”上。使“ign control”柱一侧的触点与“点火顺序电路”联接。电脑发出的“ign control”点火触发脉冲经“点火顺序电路”到达“气缸选择开关电路”的开关三极管,该管截止。与之相联的点火线圈初级绕组电路切断,自感和互感作用在次级绕组中感应出高压,相联的二个火花塞跳火。
其中一个火花塞处在压缩气缸内(即电脑判断将要到达压缩上止点的气缸),相应另一个火花塞处于排气行程,由于其缸内温度高所需跳火电压低,必须首先着火起着搭铁作用,使压缩气缸内的火花塞积聚最大能量,跳火点燃混合气。
(4)在起动时,或转速在600r/min以下,或电脑判断其它传感器有故障情况下,此时发动机处在模块点火方式,旁路电压为0v。因此六针接线柱“bypass”柱无电压,“点火方式选择电路”触点联接不变,保持在“旁路点火脉冲触发电路”与“点火顺序电路”的联接状态,使得“旁路点火脉冲触发电路”产生的固定点火脉冲,经“气缸选择开关电路”中的开关三极管,以一个固定不变的点火时刻切断点火线圈。