奔驰ECI点火系统工作原理(4页).doc

-奔驰ECI点火系统工作原理 作者：杨波E（energy）C（control）I（ignition）-即能量控制点火。是V12发动机的固有配置，其系统元件有：N3/10(发动机控制模块)、N91（ECI 点火系统电源装置）、N92/1(右列气缸点火控制模块)、N92/2(左列气缸点火控制模块)N91（ECI 点火系统电源装置）功能：直流变压器与冷凝器、线圈、晶体管等隔离配置。这样产生的直流电压具有约 10%90%的依赖于负荷的占空比,频率约为 20 KHz(180 V)和 65 kHz(23 V)。ECI 点火系统电源装置配有用于 180 伏和 23伏的电子过载保护。出现短路或过载情况时,输出关闭其将保持锁定,直至再次点火。点火模块循环进行的蓄电池电压保护在车辆的一侧进行。端子说明如下：87 号端子 针脚 15针脚 13针脚 12针脚 1587 号端子接地针脚 8针脚 14针脚 11针脚 8接地辅助电压约23针脚 14针脚 8针脚 7针脚 14辅助电压约23 V电压约180 V针脚 16针脚 16针脚 9针脚 16电压约180 V点火控制模块的功能：一个 L/C/R 线圈/冷凝器/电阻 - 带控制的振荡电路和调节电路为每个火花塞产生 180 V 的交流电压(初级电压)。然后,此电压输入上述火花塞线插座中的点火线圈,以产生点火电压(次级电压)。一旦发生点火,再切换至约 23 V 的辅助电压。这用于测量火花塞处的离子电流。 离子电流信号在点火模块中分离、滤波并通过屏蔽电缆发送至 ME 控制单元。结构原理图如下系统电路如下：ECI 点火模块,左侧气缸组(N92/2)ME-SFI 控制单元ECI 点火模块,右侧气缸组(N92/1)7 号至 9 号气缸的离子电流信号针脚 6针脚 32针脚 33针脚 61 号至 3 号气缸的离子电流信号10 号至 12 号气缸的离子电流信号针脚 7针脚 45针脚 46针脚 74 号至 6 号气缸的离子电流信号接地,离子电流信号针脚 5针脚 44针脚 47针脚 5接地,离子电流信号点火触发信号,7 号气缸针脚 1针脚 37针脚 49针脚 1点火触发信号,1 号气缸点火触发信号,8 号气缸针脚 2针脚 2针脚 1针脚 2点火触发信号,2 号气缸点火触发信号,9 号气缸针脚 3针脚 35针脚 24针脚 3点火触发信号,3 号气缸点火触发信号,10 号气缸针脚 4针脚 14针脚 28针脚 4点火触发信号,4 号气缸点火触发信号,11 号气缸针脚 13针脚 38针脚 50针脚 13点火触发信号,5 号气缸点火触发信号,12 号气缸针脚 12针脚 36针脚 51针脚 12点火触发信号,6 号气缸7 号至 12 号气缸的点火偏移量针脚 10针脚 29针脚 15针脚 101 号至 6 号气缸的点火偏移量点火变化(点火电路 a/b)针脚 11针脚 30针脚 43针脚 11点火变化(点火电路 a/b)点火原理：1：在点火模块中触发点火和切断离子电流C：电容器 L1： 初级线圈D：二级管 L2： 次级线圈R：电阻a:ME 控制单元的驱动TR晶体管b:ME 控制单元的离子电流信号U : 直流电压约180 V点火电压分两个步骤产生:1. 晶体管(TR)闭合 - 电压 U180 输送至次级线圈。2. 晶体管(TR)断开 - 交流电压的负半波形产生,且也输送至次级线圈。点火过程的持久控制:将整个火花持续时间的火花能量调整至油气混合物实际所需的点火能量,由 ME 控制单元根据性能图来控制。火花持续时间控制可将火花塞的一般使用寿命延长 4倍。同时,配合使用带铂电极的火花塞可进一步延长使用寿命。点火偏移量和点火改变:在最大约 2000转每分的较低负荷范围内,气缸的两个火花塞同时触发。在中等和高发 动机负荷下,点火火花触发偏移最大 10°的曲轴转角。 为使气缸上的两个火花塞磨损程度相同并防止燃烧室一侧积碳,火花塞的驱动次序每隔 720°曲轴转角就改变一次。离子电流测量:燃烧过程中在火焰前产生离子(具有不同电量的粒子),并在油气混合物中再次相互中和。可在火花塞末端施加较小的测量电压,以通过火焰来测量离子电流。测量电压加在初级点火线圈侧(约 23 V的辅助电压)。这在次级线圈侧的火花塞电极上产生约 65 Hz 和 1 kV的交流电压。离子电流调节此电压。经分离和滤波可得到离子电流信号。离子电流信号给出的气缸压力率信息具有一定的精度,此信息用于检测燃烧点火不良。每三个气缸的离子电流信号发送至 ME 控制单元。在测量窗口的帮助下,各种情况的相关气缸在 ME 控制单元中进行分配。火花塞离子电流测量从燃烧室直接发送信号,而不使用诸如燃烧室压力 传感器之类的其它额外部件。 在两个火花塞均开始点火及稍作等待后,对离子电流信开始进行测量。测量仅在第一个打火的火花塞上进行。电极间的距离号没有任何影响。燃烧期间,离子电流信号的外形和气缸压力是相同的。 通过这种行为,测得的离子电流信号用于可靠检测所有操作条件和发动 机转速下的燃烧点火不良。这用于驱动火花持续时间、火花塞诊断、 用于根据 OBD 或 EURO4 进行诊断以及用于特定气缸的燃油切断。A 离子电流信号的行为模式 B 气缸压力的行为模式 C 爆震振动 d 测量用于离子电流测量的窗口位置 如何快速准确诊断该系统在实际维修诊断中，我们常遇到的是发动机单缸、多缸、以及单边失火这些情况。很多技师采用替换法来查找故障，实际上，我们可以通过故障现象就可以大致确定故障点。下面就这几种情况作一简要分析。单缸失火：在分析前我们需要知道其火花塞的供电结构。以左侧气缸组为例，12个点火线圈被分为4组，每一组共用一个初级电源，而每个气缸的两个火花塞分别来自不同组的点火线圈供电。因此，出现单缸失火时其故障原因最可能是火花塞密封套因老化被击穿，导致点火能量丢失。可能有些技师会说N92/2损坏也有可能，当然，只是这种概率很小很小。比两个火花塞同时损坏的概率还小，因此出现这种情况时只需拆下N92/2检查密封套即可。否则，需要检查火花塞和N92/2。多缸失火：从上述的点火结构可知，当出现多个气缸失火时，其故障基本上可确定为N92/1或N92/2。当然在拆卸前查看该车上次更换火花塞的时间和行驶里程是有必要的。单侧气缸失火：有维修经验的技师都知道，引起此种故障的原因要么是N91要么是N92/1或N92/2。而确定方法就是测量N91有没有提供180V的交流电压，如果有，则说明N92/1或N92/2损坏，否则是N91的电路或自身硬件损坏。在实际中我们还知道，当出现这种故障时，发动机仍然运行平稳。原因是当发动机一侧不工作时，另外一侧就像一台6缸发动一样工作，其独特的点火顺序也是其重要因素之一。因此，询问驾驶员出现此种故障前发动机是否发抖也能推测出大致故障点，对N3/10是否有故障也能做大致判断。最后需要注意的是，本文只是简要分析了点火系统的原理与故障，引起失火的原因还有积碳过多、喷油嘴堵塞、气缸压力损失等，在此不做阐述！-第 4 页-