关于汽车电子点火系故障浅析

【摘要】文章主要介绍了一台光电式控制点火的发动机，由于线路接触不良引起中央高压线不跳火的故障，并从组成点火系的零件中，分析了产生故障的原因及检测方法。

【关键词】光电式点火系统；高压不跳火；接触不良

光电式无触点电子点火系统，是由光电式点火控制代替有触点点火的一种电路。故障通常由传感器、车载计算机、低压电路和高压电路故障所引起，一旦发生故障，则直接导致发动机工作不正常甚至不能启动，由于其全由电子控制，电路复杂，技术性强，且故障隐蔽，难于发现，因此，分析、研究点火系的组成及故障检测的方法，对于本人及有关维修人员，提高维修技术水平，准确快速地排除汽车故障具有一定的参考意义。

一、电控发动机点火系的故障现象

点火系中央高压线不跳火，主要有三方面：（1）低压电路的故障，即从点火开关到高压线圈初级端所产生的电路故障；（2）高压电路的故障，即从中央高压线到火花塞段的故障；（3）电子控制电路，即光电式传感器，计算机、功率晶体管式点火器等。

二、点火系的组成和产生故障的原因

电控点火系的组成，包括曲轴位置传感器、电子控制器（ECU）、功率晶体管式点火器、点火线圈和火花塞等。从点火系的组成可知，电子点火系的作用是将电源供给的12V低压电变为高压电(10～30kV)，并根据发动机的工作顺序与点火时间的要求，适时地准确地将高压电送到各缸火花塞，产生电火花，点燃可燃混合气，使发动机工作。引起发动机高压不跳火故障的原因约有以下几个方面：

（一）高压点火线圈出故障

高压线圈一端接电源，另一端接点火器内的功率放大管，当功率晶体管导通时，初级绕组通电，并产生磁场，功率晶体管截止时，次级绕组感应高电压，使火花塞跳火，如高压线圈短路或断路，则不能达到10～30kV的高压，即不能跳火。

（二）光电式曲轴位置传感器出故障

光电式曲轴位置传感器由发光二极管、光敏三极管、遮光盘和信号处理电路组成，装于分电器内。而凸轮轴的转速与曲轴转速之比为1：2，遮光盘外刻有360个漏光缝或孔，用于产生10转角的凸轮轴信号（20转角为曲轴信号）。在外缘内侧有6个光孔，其间隔均为600，用于产生600凸轮轴转角信号，又称1200曲轴转角信号。凸轮轴每转一圈，传感器输出两路光电转换脉冲信号，其中360个10的凸轮转角作为曲轴转角20的信号或转速信号，称作Ne信号。ECU通过检测Ne信号确定发动机曲轴的转角度或发动机转速。另6个1200的曲轴转角信号作为六缸发动机的缸序判别信号，称作G信号。ECU通过检测G信号，确定活塞行至上止点的点火时刻。以ECU与G信号为基准，按实际点火提前角计算和修正，向功率晶体管式点火器发出IGT信号，从而控制点火线圈的初级电流，实现点火控制。若传感器里的晶体管（发光管或光敏管）任一损坏或击穿，或出现传感器接头接触不良、失效、电源开路等故障，均会影响轴位置传感器向电脑发送Ne或G信号，使发动机高压不能跳火。

（三）发动机ECU有故障

发动机ECU接收来自曲轴位置传感器的G、Ne信号，向功率晶体管式点火器发出IGT点火信号，若电子计算机中某一集成块、CPU、存储器、模数转换器、接口等损坏或松脱，均不能向功率管发出点火信号，同样不能接受到来自曲轴位置传感器的G和Ne信号，即不能点火。

（四）功率晶体管式点火器有故障

晶体管式点火器击穿或失效，同样不能把点火电压送到高压线圈初级绕组，使高压点火线圈不能感应出高压電。

安全信号电阻将功率晶体管集电极电压变化反馈给ECU。当功率管失效时，安全电阻的端电压也会发生变化，ECU根据这一电压的变化，中断对气缸的喷油。

三、点火系各组件的故障检测

（一）点火线圈的检测

万用表欧姆挡检测点火线圈各绕组的电阻值，曰产、福特、丰田等线圈电阻值初次级标准如下：（如不符合要求则需更换）

（二）曲轴位置传感器的检测

检查曲轴位置传感器的导线连接插头。当发动机转动时，用数字万用表电压挡检测曲轴位置传感器G和Ne端子，检查是否有脉冲电压（如没有则需更换传感器）。

（三）功率晶体管式点火器的检测

用万用表只X1k挡测量功率管的正反向电阻值。其阻值应符合规定，如正反向电阻阻值一样，则表明功率管损坏或失效。

（四）火花塞的检测

用万用表欧姆挡测量火花塞绝缘电阻，其绝缘电阻应＞10MΩ。

四、排除故障的实例

点火系故障有时并不是按一定的规律而产生，如系统内的零件短路、或断路或失效、变值等，它会偏离检测思维，往往在被人忽略的部位产生，这种现象往往在诊断时较为困难。例如：我曾对一辆微型车的点火系高压不跳火的故障进行检修，按正常的检查步骤对该车进行依次检查，在冷态下用万用表检查点火线圈及中央高压线，并测量电阻值，结果正常。初级绕组约1Ω，次级绕组约9kΩ。转动发动机，检查从功率晶体管集电极进入高压线圈的引线，结果没有功率管输出的脉冲电压。继续测量从ECU进入功率晶体管的基极电压引线，没有基极电压，因此判断功率晶体管无故障。接着检查曲轴位置传感器的四线接头，结果正常，四条线中有电源电压和脉冲电压，故曲轴位置故障同样排除。最后对ECU进行检测，当时维修厂内并没有检测ECU的仪器，也不知道ECU的检测标准，同时，很多维修工都表达不同意见，认为电脑是昂贵元件，质量安全理应有保障，损坏机会较少，最好不要盲目装拆。我请教了有相关经验的师傅，并查阅有关资料，证明车载电脑发生故障并不是没有可能。于是，我分两步进行：

1．拆下故障车的电脑，装到另一辆微型车试启动，以此来验证车载电脑是否有损坏。验证结果，电脑并无故障。

2. 重新检查低压电路连接器以及反复测量和检查低压电路，最终，在检查电脑连接器时，发现电脑与曲轴位置传感器信号端子的连接器内金属片有污垢腐蚀，造成接触不良而引起高压不跳火。检测过程如下：

综上所述，造成该车高压不跳火，是曲轴位置传感器与电脑连接器内信号端子触片被污垢氧化而造成接触不良所致，从而说明故障发生的原因是多样化，往往偏离人们的检测思维，增加诊断难度。因此，重视维修技术人员的培训，提高设备检测手段、工艺、维修技术水平和维修人员的技术水平很有必要。

【参考文献】

[1]卢文民．汽车电器设备[M]．北京：人民交通出版社，1996.

[2]林裕．电子技术基础(第二版) [M]．北京：中国劳动出版社，1997．

[3]戴焯．汽车电子控制装置[M]．北京：北京理工大学出版社，1999．

[4]诺莱斯．汽车计算机控制系统[M]．北京：机械工业出版，1998．

[5]霍莱姆比克．汽车电器与电子系统[M]．北京：机械工业出版社，1998．

[6]春阳，等．日产轿车检查、保养及修理[M]．北京：科学技术文献出版社，1999．

【作者简介】庞晓军（1976- ），男，广西容县人，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师。