關于汽車電子點火系故障淺析

【摘要】文章主要介紹了一臺光電式控制點火的發動機，由于線路接觸不良引起中央高壓線不跳火的故障，并從組成點火系的零件中，分析了產生故障的原因及檢測方法。

【關鍵詞】光電式點火系統；高壓不跳火；接觸不良

光電式無觸點電子點火系統，是由光電式點火控制代替有觸點點火的一種電路。故障通常由傳感器、車載計算機、低壓電路和高壓電路故障所引起，一旦發生故障，則直接導致發動機工作不正常甚至不能啟動，由于其全由電子控制，電路復雜，技術性強，且故障隱蔽，難于發現，因此，分析、研究點火系的組成及故障檢測的方法，對于本人及有關維修人員，提高維修技術水平，準確快速地排除汽車故障具有一定的參考意義。

一、電控發動機點火系的故障現象

點火系中央高壓線不跳火，主要有三方面：（1）低壓電路的故障，即從點火開關到高壓線圈初級端所產生的電路故障；（2）高壓電路的故障，即從中央高壓線到火花塞段的故障；（3）電子控制電路，即光電式傳感器，計算機、功率晶體管式點火器等。

二、點火系的組成和產生故障的原因

電控點火系的組成，包括曲軸位置傳感器、電子控制器（ECU）、功率晶體管式點火器、點火線圈和火花塞等。從點火系的組成可知，電子點火系的作用是將電源供給的12V低壓電變為高壓電(10～30kV)，并根據發動機的工作順序與點火時間的要求，適時地準確地將高壓電送到各缸火花塞，產生電火花，點燃可燃混合氣，使發動機工作。引起發動機高壓不跳火故障的原因約有以下幾個方面：

（一）高壓點火線圈出故障

高壓線圈一端接電源，另一端接點火器內的功率放大管，當功率晶體管導通時，初級繞組通電，并產生磁場，功率晶體管截止時，次級繞組感應高電壓，使火花塞跳火，如高壓線圈短路或斷路，則不能達到10～30kV的高壓，即不能跳火。

（二）光電式曲軸位置傳感器出故障

光電式曲軸位置傳感器由發光二極管、光敏三極管、遮光盤和信號處理電路組成，裝于分電器內。而凸輪軸的轉速與曲軸轉速之比為1：2，遮光盤外刻有360個漏光縫或孔，用于產生10轉角的凸輪軸信號（20轉角為曲軸信號）。在外緣內側有6個光孔，其間隔均為600，用于產生600凸輪軸轉角信號，又稱1200曲軸轉角信號。凸輪軸每轉一圈，傳感器輸出兩路光電轉換脈沖信號，其中360個10的凸輪轉角作為曲軸轉角20的信號或轉速信號，稱作Ne信號。ECU通過檢測Ne信號確定發動機曲軸的轉角度或發動機轉速。另6個1200的曲軸轉角信號作為六缸發動機的缸序判別信號，稱作G信號。ECU通過檢測G信號，確定活塞行至上止點的點火時刻。以ECU與G信號為基準，按實際點火提前角計算和修正，向功率晶體管式點火器發出IGT信號，從而控制點火線圈的初級電流，實現點火控制。若傳感器里的晶體管（發光管或光敏管）任一損壞或擊穿，或出現傳感器接頭接觸不良、失效、電源開路等故障，均會影響軸位置傳感器向電腦發送Ne或G信號，使發動機高壓不能跳火。

（三）發動機ECU有故障

發動機ECU接收來自曲軸位置傳感器的G、Ne信號，向功率晶體管式點火器發出IGT點火信號，若電子計算機中某一集成塊、CPU、存儲器、模數轉換器、接口等損壞或松脫，均不能向功率管發出點火信號，同樣不能接受到來自曲軸位置傳感器的G和Ne信號，即不能點火。

（四）功率晶體管式點火器有故障

晶體管式點火器擊穿或失效，同樣不能把點火電壓送到高壓線圈初級繞組，使高壓點火線圈不能感應出高壓電。

安全信號電阻將功率晶體管集電極電壓變化反饋給ECU。當功率管失效時，安全電阻的端電壓也會發生變化，ECU根據這一電壓的變化，中斷對氣缸的噴油。

三、點火系各組件的故障檢測

（一）點火線圈的檢測

萬用表歐姆擋檢測點火線圈各繞組的電阻值，曰產、福特、豐田等線圈電阻值初次級標準如下：（如不符合要求則需更換）

（二）曲軸位置傳感器的檢測

檢查曲軸位置傳感器的導線連接插頭。當發動機轉動時，用數字萬用表電壓擋檢測曲軸位置傳感器G和Ne端子，檢查是否有脈沖電壓（如沒有則需更換傳感器）。

（三）功率晶體管式點火器的檢測

用萬用表只X1k擋測量功率管的正反向電阻值。其阻值應符合規定，如正反向電阻阻值一樣，則表明功率管損壞或失效。

（四）火花塞的檢測

用萬用表歐姆擋測量火花塞絕緣電阻，其絕緣電阻應＞10MΩ。

四、排除故障的實例

點火系故障有時并不是按一定的規律而產生，如系統內的零件短路、或斷路或失效、變值等，它會偏離檢測思維，往往在被人忽略的部位產生，這種現象往往在診斷時較為困難。例如：我曾對一輛微型車的點火系高壓不跳火的故障進行檢修，按正常的檢查步驟對該車進行依次檢查，在冷態下用萬用表檢查點火線圈及中央高壓線，并測量電阻值，結果正常。初級繞組約1Ω，次級繞組約9kΩ。轉動發動機，檢查從功率晶體管集電極進入高壓線圈的引線，結果沒有功率管輸出的脈沖電壓。繼續測量從ECU進入功率晶體管的基極電壓引線，沒有基極電壓，因此判斷功率晶體管無故障。接著檢查曲軸位置傳感器的四線接頭，結果正常，四條線中有電源電壓和脈沖電壓，故曲軸位置故障同樣排除。最后對ECU進行檢測，當時維修廠內并沒有檢測ECU的儀器，也不知道ECU的檢測標準，同時，很多維修工都表達不同意見，認為電腦是昂貴元件，質量安全理應有保障，損壞機會較少，最好不要盲目裝拆。我請教了有相關經驗的師傅，并查閱有關資料，證明車載電腦發生故障并不是沒有可能。于是，我分兩步進行：

1．拆下故障車的電腦，裝到另一輛微型車試啟動，以此來驗證車載電腦是否有損壞。驗證結果，電腦并無故障。

2. 重新檢查低壓電路連接器以及反復測量和檢查低壓電路，最終，在檢查電腦連接器時，發現電腦與曲軸位置傳感器信號端子的連接器內金屬片有污垢腐蝕，造成接觸不良而引起高壓不跳火。檢測過程如下：

綜上所述，造成該車高壓不跳火，是曲軸位置傳感器與電腦連接器內信號端子觸片被污垢氧化而造成接觸不良所致，從而說明故障發生的原因是多樣化，往往偏離人們的檢測思維，增加診斷難度。因此，重視維修技術人員的培訓，提高設備檢測手段、工藝、維修技術水平和維修人員的技術水平很有必要。

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【作者簡介】龐曉軍（1976- ），男，廣西容縣人，上汽通用五菱汽車股份有限公司助理工程師。