发动机ECU根据凸轮轴位置传感器(G)信号、曲轴位置传感器(NE)信号,以及其他各种传感器传来的信号确定点火正时。点火正时一旦确定,发动机ECU将点火(IGT)信号传递给点火器。当传递给点火器的点火信号处于“开”的状态时,初级线圈电流流动至点火线圈。当点火信号关闭时,流向点火线圈的初级线圈电流被切断。同时,点火确认信号(IGF)被传递给发动机ECU。 目前使用的直接点火系统(DIS)中,发动机ECU按照点火次序,把各缸点火信号传递给点火器,从而将高压电流分配至各气缸。这样,就能够进行高度精确的点火正时控制,丰田车系的点火控制电路如图6-4-1所示。在图6-4-1b中,可以看到丰田车系的1、3、4、2气缸的点火反馈是采集了IGT1、IG3、IGT4、IG2四个点火控制信号,再重叠并反相得到IGF信号。
一、点火(IGT)信号根据不同传感器的信号,发动机ECU计算优化点火正时,并发送IGT信号到点火器,接通和断开点火线圈初级电路,从而在次级电路产生点火高压,如图6-4-2所示。图中IT信号位于压缩上止点TDC之前5°、7°或10°。
图6-4-3是红旗V6轿车点火信号波形。
双火花塞点火系统中,两个火花塞同时点火,火焰传播距离缩短了一半,而且两个火花塞同时点火引发燃烧,形成较强烈的涡流,大幅度加快了火焰的传播速度。本田飞度(Fit)i-DSI发动机为每个气缸配备了两个点火火花塞,通过错开点火周期进行相位控制,从而实现发动机在整个运转过程中迅速燃烧的作用。如图6-4-4所示,曲线1和曲线2分别是发动机ECU在怠速时的点火信号控制,此时相位控制同步。
在对点火信号进行检测时,应注意观察其信号波形,其中基准电压应在0V,否则说明点火电路存在接地不良的情况。图6-4-5为桑塔纳3000轿车点火电路接地不良时的点火信号波形,由于电路接地不良,基准电压达到了2V左右,并且还存在上下波动的情况。这导致功率晶体管导通时存在大量杂波,从而使次级点火系统工作不良。
二、点火反馈(IGF)信号图6-4-6是点火反馈(IGF)信号与点火(IGT)信号之间的对应关系图。点火器利用一个反电动势把一个IGF信号发送至发动机ECU,此反电动势是当施加在点火线圈的初级电流被切断时,利用初级电流产生的。当发动机ECU接收到此IGF信号,便确定已点火(然而,这并不意味着有实际的火花)。如果发动机ECU没有收到IGF信号,则将故障码(DTC)存储下来,并且调用失效保护功能使燃油喷射停止,防止气缸磨损和三元催化器过热损坏。
图6-4-7为本田雅阁轿车F22B发动机的点火反馈信号波形。此反馈信号由分电器内部的点火电路产生。
图6-4-8为丰田皇冠3.0轿车(2JZ-GE发动机)点火反馈信号波形,此信号由点火器产生。
图6-4-9所示为丰田皇冠3.0轿车(2JZ-GE发动机)点火控制(波形1)与点火反馈(波形2)信号波形,图中可以看出,点火信号与点火反馈信号是一一对应的关系,只是信号的时长不一致。
三、点火信号与点火初级波形图6-4-10为点火信号(波形1)与点火线圈初级点火信号(波形2)对应的波形。从图中可以看出,当发动机ECU发出点火控制信号时,初级线圈开始充电,当点火控制信号结束时,初级线圈中的电流被切断,此时,初级线圈中产生感生电动势,次级线圈中产生点火高压。
图6-4-11是单缸点火控制信号与初级点火信号波形的对应波形,从波形上可以清楚地看到,点火信号出现时(波形1),初级线圈开始充电(波形2),当点火控制信号截止时即初级线圈供电中止时,在初级线圈中产生一自感电动势,在线圈互感作用下,次级线圈产生一很高的感生电压。
