第八章 汽油机电子控制技术(第2课 点火控制系统)

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第八章 汽油机电子 控制技术
第2课 点火控制动后点火提前角的控制
起动后点火提前角=基本点火提前角+修正点火提前角。
2013年7月16日星期二
《汽车拖拉机学——电器与电子设备》课件
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第八章 汽油机电子 控制技术
第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
4.起动后点火提前角的控制 （1）基本点火提前角控制 怠速工况与正常运行工况下的基本点火提前角控 制有所不同。 ①怠速时基本点火提前角是怎样控制的？ 发动机处于怠速运转状态时，微机根据发动机
第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
⑤最大提前和推迟控制 如果根据发动机实际工况和状态计算得到的实际点火提前角过大或过小， 会导致发动机工作不正常。因此，微机点火时刻控制系统设定了一个实际 点火提前角的数值范围，以控制发动机工作时其点火提前角不会超出正常
工作的极限值。
不同的发动机，其设定的点火提前角的最大和最小极限值不同，一般其最 大值和最小值在如下范围： 最大点火提前角：35º ~45º 最小点火提前角：-10º ~0º
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第八章 汽油机电子 控制技术
第2课 点火控制系统
一、对点火系统的基本要求
3.点火时刻应适应发动机的工作情况
为何点火应适当提前？因为混合气在发动机的汽缸内从开始点火到完全燃 烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就 不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。 发动机汽缸数的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是 同一发动机由于工况和使用条件的不同等因素，都直接影响汽缸内混合气 的点火时间，为了使发动机能发出最大功率，点火系统必需适应上述情况 的变化实现最佳点火。 影响最佳点火提前角的因素有哪些？转速、负荷、启动及怠速、汽油的辛 烷值、压缩比、混合气成分、进气压力等。
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
1.何谓点火提前角 定义1：点火瞬时，气缸中心线与曲柄中心线的夹角。 定义2：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度称 为点火提前角。
2.为何要控制点火提前角
只有当通电时间到达一定值时，初级电流才可能
达到饱和。 点火线圈的次级电压和初级电路断开时的初级电 流成正比。但通电时间过长，会使点火线圈发热， 甚至烧坏，还会使能耗增大。 因此要控制一个最佳通电时间，既能得到较大的 初级电流，获得较高的点火能量和次级电压，改 善点火性能，同时又不会损坏点火线圈。
点火过迟对发动机性能有何影响？ 点火过早对发动机性能有何影响？
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
3.起动时点火提前角的控制 （1）启动初始点火提前角控制 在发动机启动初始，为何将点火提前角固定在 在某一值？
量最高。另外，为了提高发动机的经济性，当采用α=1.2~1.25的稀混合气时，
由于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。为何稀混合气需要较高的点火能 量？ 考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有50~80MJ的点火能量， 启动时应产生大于100MJ的火花能量。
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转速、空调开关是否接通来确定不同的基本点
火提前角。 怠速基本点火提前角控制有关的信号是：节气 门位置信号、发动机转速信号和空调开关信号。
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
4.起动后点火提前角的控制 ②正常运转时基本点火提前角是怎样控制的？ 电子控制单元根据发动机的负荷（进气管压力 或进气流量）信号和发动机转速信号从ROM存 储器中查出并通过插值法计算得到基本点火提 前角。 正常运转基本点火提前角控制的有关信号是： 节气门位置信号、发动机转速信号、进气流量
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第2课 点火控制系统
三、点火闭合角的控制
1.何谓点火闭合角？ 传统点火系统的闭合角是指断电器触点闭合的时间，即初级电路接通时分 电器轴转过的角度。 在计算机控制的点火系统中是沿用了传统点火系统闭合角的概念，实际是
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
③发动机温度过高时，点火提前角是怎样 修正的？ 发动机处于正常运行工况（怠速触点 断开），当冷却水温度过高时，为了
避免产生爆震，应将点火提前角推迟。
发动机处于怠速工况运行（怠速触点 闭合），冷却水温度过高，为了避免 发动机长时间过热，应将点火提前角 增大。 过热修正控制信号主要有：冷却水温 度信号、节气门位置信号等。
或进气管压力信号。
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
（2）修正点火提前角控制 何谓修正点火提前角？是基本点火提前角乘以适当的系数得到 的点火提前角。 修正点火提前角通常根据哪些信号进行修正？暖机、怠速、过
低速启动点火提前角：
低速启动点火提前角 正常启动转速点火提前角 启动转速 100
电子点火控制系统根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位置传感器信号及发 动机冷却液温度传感器信号对点火提前角进行控制，使发动机在低温或低启动 转速的情况下能顺利启动。
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第2课 点火控制系统
一、对点火系统的基本要求
2.火花塞应具有足够的能量 要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，发动机正常工作 时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小 （1~5MJ）。蓄电池点火系统能发出15~50 MJ的火花能量，足以点燃混合气。 但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需较高的火花能量。 启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低，帮所需的点火能
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
3.起动时点火提前角的控制 （2）启动非初始点火提前角控制 为提高启动性能，一些发动机启动时的点火时间并非是初始点火提前角， 而是由电子点火控制系统根据发动机的温度和启动转速对启动点火提前角
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
②发动机怠速稳定时，点火提前角是怎样修正的？ 发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化 使发动机转速改变，ECU要调整点火提前角，使 发动机在规定的怠速转速下稳定运转。
三、点火闭合角的控制
四、计算机控制点火系统的特点与类型 五、计算机控制点火系统的组成 六、爆震控制
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第2课 点火控制系统
一、对点火系统的基本要求
1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电 汽车发动机在满负荷低速时需8~10kV的高压，启动时则常需9~17kV的高压， 正常点火一般均在15kV以上，为了保证点火可靠，考虑各种不同因素的影响，
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第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
⑥当发动机发生爆燃时，点火 提前角应怎样修正的？ 当发动机产生爆燃时，对基 本点火提前角进行适当的修
正（减小点火提前角），以
迅速消除爆燃。（具体见下 一节课）
怠速运转时，ECU不断地计算发动机的平均转速。
当发动机的转速低于规定的怠速转速时，ECU根 据与怠速目标转速差值的大小相应地增大点火 提前角；当发动机转速高于规定的怠速时，推 迟点火提前角。 怠速稳定修正信号主要有：发动机转速信号、 节气门开度、车速、空调信号等。
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在启动初始，发动机的转速很低（一般发动机
启动转速在500r／min以下）此时的发动机负 荷信号（进气管压力信号或进气流量信号）不 稳定，因此，通常将点火提前角固定在初始点 火提前角。 ECU根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位 置传感器信号进行启动初始点火提前角控制， 并直接由集成电路IC产生点火定时信号Ne。
第2课 点火控制系统
二、点火提前角的控制
3.起动时点火提前角的控制 ②低启动转速情况 在启动转速很低（100r／min以下）时，保持原有的点火提前角，可能会出现 在活塞运行到上止点前混合气就已迅速燃烧起来，引起启动困难或造成反转。
为避免此种情况，ECU根据启动转速的降低来减小点火提前角，并由下式确定
指初级电路接通的时间。
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第2课 点火控制系统
三、点火闭合角的控制
2.为何要控制点火闭合角？ 当点火线圈的初级电路被接通后，初级电流是按 指数曲线规律增长的，初级电路断开时初级电流 的数值与初级电路通电时间的长短有关。