丰田TEAM21丰田诊断技术员(电子控制点火)

丰田TEAM21丰田诊断技术员电子控制点火概述•电子控制点火提前（ESA）系统是一个根据各种传感器传来的信号，采用发动机ECU(发动机控制单元)来确定点火正时的系统。•发动机ECU根据记忆中存储的最佳点火正时与发动机工况相对应的情况下，计算出点火正时，并将点火信号传送给点火器。•最佳点火正时主要由发动机转速和进气量（进气歧管压力）决定。构造•ESA系统由各种传感器、发动机ECU、点火器、点火线圈和火花塞组成。•传感器的作用:•凸轮轴位置传感器（G信号）：•探测标准的曲轴转角的信息（用于气缸位置的判别）和凸轮轴正时。•曲轴位置传感器（NE信号）：•探测曲轴转角和发动机转速。•空气流量计/进气歧管压力传感器（VG或PIM信号）：•探测进气量或进气歧管压力。•节气门位置传感器（IDL信号）：•探测怠速状态。•水温传感器（THW信号）：•探测冷却液温度。•爆震传感器（KNK信号）：•探测爆震状态。•氧传感器（OX信号）：•探测尾气中氧气的浓度。•发动机ECU的作用•发动机ECU接收从传感器传来的信号，计算出发动机在每种工况下相对应的最佳点火正时，将点火信号（IGT）传递给点火器。•点火器的作用•点火器针对发动机ECU输出的IGT信号，间歇性地将初级线圈电流作用于点火线圈。它还将点火确认信号（IGF）传递给发动机ECU。概述•发动机ECU根据G信号、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。目前使用的主要点火电路是直接点火系统（DIS）。发动机ECU按照点火次序，把各个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，提供高度精确的点火正时控制就成为可能•分电器型点火电路•分电器型点火电路系统使用分电器发送高压电流到火花塞。分电器型点火电路的导通基本和DIS控制相同。然而，只有一个单独点火器和点火线圈，只有IGT和IGF输出。点火线圈产生的高压电通过分电器送到每个气缸。IGT和IGF信号•1.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。在发动机ECU中的微机计算点火正时前，IGT信号被打开，然后断开；当IGT信号被断开，火花塞点火•2.IGF信号点火器利用一个反电动势把一个IGF信号发送至发动机ECU，此反电动势是在施加在点火器线圈的初级电流被切断时或利用初级电流量产生的。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，诊断功能DTC被存入发动机ECU，并且失效保护功能使燃油喷射停止。点火正时控制概述•点火正时控制包括两个基本控制。•1.起动点火控制起动点火控制是在预定的曲轴转角进行点火而不考虑发动机的运作情况。•该曲轴转角称为“初始点火正时角”•2.起动后点火控制起动后点火时间控制是由初始点火正时角、基本点火提前角和各种校正进行的。基本点火提前角根据发动机负荷和转速而计算出。•初始点火时间角判断•初始点火时间角度由以下因素决定•当发动机ECU接受了G信号（图形左边A点）后，再接受NE信号（图形左边B点），这就决定了当曲轴转角达到上止点前5度、7度或10度时（不同的机型角度也不同），此时的角度即为最初点火正时角度。起动点火控制和起动后点火控制•1.起动点火控制当发动机起动时，由于其速度较低再加上进入的空气质量不稳定。因此VG和PIM信号不能被用作控制信号。所以，点火时间设置在初始点火时间角。•初始点火时间角是由发动机ECU的备份IC控制的。•此外，NE信号用于确定发动机什么时候被起动，并且当发动机转速小于或等于500转/分时，表明发动机正在起动。•提示：•根据发动机型号不同，有些车型的发动机ECU是在接收到起动信号（STA信号）时才起动的。•2.起动后点火控制起动后点火控制就是当发动机起动后正常运转时的有效控制。•这种控制是通过对初始点火正时角和基本点火提前角进行各种校正来完成的。•点火正时=初始点火正时角+基本点火提前角+校正点火提前角•当起动后点火控制有效时，微处理器计算出IGT信号并通过支持备份IC输出。基本点火提前角•基本点火提前角是由NE信号和VG信号或者PIM信号来决定的。决定基本点火提前角的NE信号和VG信号被贮存在发动机ECU的内存中。•1.IDL信号打开时控制IDL信号打开，根据发动机转速点火正时提前。•提示：在某些发动机机型中，基本点火提前角依据空调器的打开/关闭而变化。（见左边的虚线区域）另外，这些机型在标准怠速时有提前角。•2.IDL信号关闭时控制点火正时按NE信号和VG或者PIM信号来确定，而这些信号又以存贮在发动机ECU上的数据为依据。•取决于车型,二个基本点火提前角被存入发动机ECU。这些数据中的一个被用于确定基于燃油辛烷值的提前角，因此如何选择和所用燃油匹配的数据。•此外，某些具有辛烷值调节能力的车辆使用KNK信号来自动改变确定点火正时的数据。校正点火提前控制•1.预热校正当冷却液温度太低而要改善发动机的行车性时，使用点火时间提前角某些机型的发动机为了适合进入的空气质量而进行校正提前角。•在极冷的条件下，通过该校正功能可将点火时间角提前大约15度。•提示：对某些机型，IDL信号和NE信号被联系起来用于校正控制。•2.过热校正当冷却液温度极高时，点火时间将被延迟以防止爆震或过热。•这种校正使点火时间角度延迟最大5度。•提示：某些机型也使用以下信号进行校正控制。•空气计量计信号（VG或PIM）•发动机转速信号（NE）•节气门位置信号（IDL），等等•3.稳定怠速校正如果发动机怠速时从目标怠速速度开始变化，那么发动机ECU将会调节点火时间以使发动机转速稳定。•发动机ECU不断地计算出发动机的平均速度。因此如果发动机转速降至目标怠速以下，发动机ECU将会使点火时间提前预设角度。•如果发动机转速高于目标怠速转速，则发动机ECU将延迟预设角度。•通过这种校正，点火时间角度变化值最大为±5度。•参考：某些车型发动机根据空调器的打开或关闭来进行角度提前。•此外，某些车型仅是当发动机转速低于目标速度时才使用这种校正。•4.爆震修正•如果发动机出现爆震，爆震传感器则会把爆震产生的振动转化为一个电压信号（KNK信号）并把它传给发动机ECU。发动机ECU根据KNK信号的强度来判断爆震是强烈、中等强或弱。然后ECU通过延迟点火时间进行校正，以使点火时间和KNK信号的强度相一致换句话说，就是当爆震较强烈时，点火时间延迟较长；而当碰撞较弱时，点火时间仅稍有延迟。当发动机停止爆震，发动机ECU便停止延迟点火时间，而且有时还会稍微地提前点火时间直到再次发生爆震。这种时间提前才会停止，然后，当爆震再次发生时，通过重新启动点火正时来重复该控制。•通过这种修正，点火正时角度延迟最大为10度。•某些机型在几乎整个负荷范围内都进行这种校正，而其它机型只在高负荷时使用这种校正方法。•5.其他校正还有一些发动机型为ESA系统增加了下列几种校正，以便更准确有效地控制点火时间。•(1)空燃比例反馈校正•在空燃比例反馈校正过程中，发动机的速度是随着燃料喷油量的增加/减少而相应变动。为了保持怠速稳定，在空燃比例反馈中，要使点火时间提前以和进入的空气量相匹配。在车辆行驶中不执行这种校正方式。•(2)EGR（废气的再循环）校正当废气再循环并且接触开关处于关闭状态时，要提前点火时间以便和进入的空气质量和发动机转速相一致，最终改善其行车性。•(3)扭矩控制校正由于车辆配备了ECT（电子控制变速器），传动装置或是星形齿轮组驱动桥离合器和制动装置在变速过程中产生一定量的震动。某些车型在换档加速或减速时为减小这种震动。通过延迟点火正时以降低发动机扭矩。•(4)转换校正当从减速转换为加速时，点火时间需要提前或者延迟以便满足加速过程的需要。•(5)巡航控制校正当以巡航控制行驶时，在下坡行驶中，巡航控制ECU发出一个信号给发动机ECU以延迟点火正时，使得在制动过程中产生的发动机扭矩变化最小，以执行平稳巡航控制。•(6)牵引力控制校正牵引力控制运作时，为了降低发动机扭矩，延迟点火正时。最大和最小提前角控制•实际点火正时等于初始点火正时角、基本点火提前角和校正点火提前角之和，如果实际点火正时有误时，将影响发动机的性能。•发动机ECU控制实际点火角（点火正时），可防止此发生，基本点火提前角和校正点火提前角之和大于或小于核定值。点火正时检查•点火正时调整或检查设定的点火正时角称为标准点火正时。•初始点火正时和固定提前点火角*。•*固定提前点火角的数值储存在发动机ECU中，它在点火正时的调整时输出，它与正常驾驶中所常有的校正无关。•点火正时调整和检查按下列方法操作。•使DLC1(数据链连接器1),DLC2,或DLC3的TE1(TC)-E1(CG)端子短路，设定标准点火正时。左图显示型号不同，标准点火正时不同，因此，做调整时，参照所相应的维修手册。•标准点火正时不合适，需要调整。•提示：•当IDL信号断开时，即使TE1和E1端子短路，点火正时也不能设定。•对最新车型而言，G和NE信号传感器固定在发动机上，点火正时不可调整。•问题–1•下列叙述与电子火花提前系统有关。标出每句的是正确还是错误。•1.发动机ECU从各种传感器获得信号来计算与发动机工况相配的点火正时。•2.发动机ECU发送点火信号到点火器。•3.点火器响应发动机ECU输出的信号立即给点火线圈供应初级电流。•4.火花塞点火，点火器发送点火确认信号到发动机ECU。•问题–2•下列叙述与点火正时调整有关。选择错误的陈述。•1.标准点火正时有初始点火正时和固定点火提前角。•2.发动机预热时，节气门紧闭（IDLON），标准点火正时被固定。•3.当端子TE1(TC)-E1(CG)之间短路且IDL信号出现，点火正时能固定。•4.一些机型上G和NE信号传感器固定到发动机上，点火正时不可调整。•问题–3•从下列词组中，选出与图示编号相应的词语。•a)基本点火提前角b)最大量和最小量提前角控制c)基本点火正时角d)校正点火提前控制•问题–4•以下是关于ESA系统的修正点火提前控制的几种陈述，选择错的陈述。•1.制冷液温度极低时，为了提前点火正时和提高驱动性能，需要进行预热校正。•2.制冷液温度极高时，通过延迟点火正时，高温校正防止爆震和过热。•3.基础点火提前角等于核定值，需要进行稳定怠速校正。•4.爆震发生时，需进行爆震校正延时。然而，当没有爆震发生时，发动机进行提前。