无分电器点火系统常称为DLI系统,它取消了传统的分电器,没有配电器,点火线圈产生的高压电直接送到火花塞。常采用以下两种方式:同时点火方式和单独点火方式。 1.无分电器同时点火系统。 同时点火系统主要由传感器、电子控制器、点火器、点火线圈等组成,丰田皇冠车DLI系统组成见图7-47和图7-48。 凸轮位置传感器和曲轴位置传感器(磁电式)。 凸轮位置传感器由G(G1、G2)信号发生器组成。曲轴位置传感器产生N信号。ECU根据G1、G2和Ne信号判别气缸、检测曲轴转角以及决定点火时刻的初始点火提前角凸轮位置传感器的G信号转子每转一转(相当于曲轴转两转),分别产生一次G1、G2信号,G1信号可判别第六缸处于压缩上止点附近,表示第六缸完成点火准备,然后依Ne信号决定第六缸的点火时刻:G2信号可判别第一缸处于压缩上止点附近,依Ne信号决定第一缸的点火时刻。
Ne信号发生器信号转子有24个齿,Ne信号用以检测转子转角15°(或曲轴转角30°),作为点火时的基准信号、发动机转速信号。G1、G2、Ne信号关系见图7-49。
2.电子控制器(ECU)。
ECU根据各传感器输入信号,经计算、处理,将点火时刻信号IG和气缸判别信号(IGdAIGdB),送至点火器,实现对点火的控制。
(1)点火时刻(提前角)控制信号。当G1、G2信号产生后,第一个Ne信号即为第六缸或第一缸的初始点火时刻信号。当G1、G2信号产生时,以此信号为基准,由Ne信号控制其后三次点火信号(每4个Ne信号产生一个点火信号),之后再由G信号重设其后的三次点火信号。
(2)气缸判别信号。ECU根据G1、G2、Ne信号,经计算和分频电路,输出气缸信号lGdAIGdB。点火器根据IG、GdA、IGdB信号确定需要点火的气缸。判缸信号GdA、IGdB的时序波形见图7-50。
3.点火器。
点火器的工作电路见图7-51。点火器的最基本功能是接收ECU输出的GdA、IGdB和IG信号,依次驱动各点火线圈初级绕组的接通和截止,实现微机控制点火。
当点火器从ECU接收到IGdA、IGdB和IG1信号后,点火器内的气缸判别电路判别出需要点火的缸,点火器通过驱动电路,控制相应的点火线圈的大功率管导通,初级绕组充磁,当点火信号IG变为低电位时,切断初级绕组,次级绕组产生高压电。
4.点火线圈。
DLI用点火线圈采用小型闭磁路点火线圈。它由初级线圈、次级线圈、铁心、高压二极管、外壳、低压接柱、高压引线等组成。每组点火线圈供应两缸同时点火,示意图见图7-52。
当初级绕组电流被切断时,两个气缸中都有跳火现象发生,在能量分配上,压缩行程的气缸压力较高,所需跳火电压高,而排气行程气缸压力接近大气压,所需电压低,因此能保证压缩行程气缸有足够的点火能量。
在点火器大功率管VT导通瞬间,初级绕组产生反向的感应电动势,见图7-53,次级绕组也产生1000V左右的电压,由于此时气缸中气压低,火花塞可能跳火,高压二极管可避免点火线圈次级绕组产生的电压在火花塞造成跳火现象,如图7-54所示。
5.同时跳火工作原理。
在线圈配电式电子点火装置中,电子控制单元(ECU)适时地使点火线圈初级绕组通过低压电流,使次级绕阻周围产生磁通,当ECU使点火线圈中初级电流突然切断时,其磁通急剧变化,使次级绕组感应出高压电动势,此电动势直接加于两缸火花塞上,同时击穿两缸火花塞电极间隙进行点火。
双缸进行点火时,气缸两两组合的情况是:1缸和6缸、2缸和5缸、3缸和4缸。这三组中的任一组点火时必有一缸处于压缩(点火)行程,而另一缸则处于排气行程,两个火花塞串联后加上很高电压时,由于排气行程的火花塞很容易产生火花放电呈现出很小阻力,所以大部分高压都加在处于压缩形成的火花塞上,迫使该火花塞间隙击穿而导通放电。高压回路中串联的二极管能防止发动机在点火线圈电流接通瞬间被错误地点火。
2.无分电器单独点火系统。
此点火方式适合在四气门发动机上配用,该系统每个气缸的火花塞配用一个点火线圈,单独对本缸进行点火。点火线圈有较长通电时间,能在高达9000r/min的宽转速范围内提供足够的点火能量和高压电;初级线圈通电电流较小,不易发热;点火线圈体积小巧,可压装在火花塞上;由于无机械式分电器、无高压导线,因而能量传导损失、漏电损失小,同时也节省了发动机周围的安装空间;无机械磨损、无线电干扰极少日产公司无分电器单独点火系统控制原理图见图7-55。该系统由各缸独立的点火线圈和点火器、电控单元(ECU)等组成。发动机工作时,ECU根据曲轴转角传感器、空气流量计点火基准信号传感器、冷却液温度传感器及开关输入信号,依据ROM中存储的数据,计算后适时地输出点火信号至点火器,由点火器中功率管分别接通、切断各缸点火线圈初级电路,从而在次级绕组中产生高压。
奥迪四气门五缸发动机单独点火系统电控原理图如图7-56所示。该点火系的五个点火线圈分别接到两个点火器N122、N127上,其中N122控制1、2、3缸的点火线圈,其中N127控制4、5缸的点火线圈,两个点火器分别用导线与电控单元相连。发动机工作时,电控单元通过1、2、23、20、21各接柱上的点火信号输出线,适时地对各缸输出点火信号,通过点火器控制各缸点火。
独立式点火方式的突出优点如下:
(1)由于无机械式分电器、无高压导线,因此能量损失、漏电损失少。机械磨损或破坏的机会也减少,加之各缸的点火线圈和火花塞均由金属罩包覆,无线电干扰极少。
(2)由于采用了与其缸数相同的特制的点火线圈,该点火线圈的充电时间极短,能在较宽的转速范围内提供足够的点火能量和高压电。
(3)取消了机械配电部件,点火线圈直接装在火花塞上,节省了发动机周围的安装空间。
