第4章 电子点火系统

✓ 脉谱图，存于ECU中，试验定 ✓ 对号入座取用
θ
△θ
水温
P
n
怠速时的暖机修正
汽车发动机电控技术
2）β的定量控制策略
日产SR180E（实测）
nβt
800 28.8° 6 1500 36° 4 2000 48° 4 300 72° 4
β （某车型）
β＝C
t ＞4ms β
3000
6000 n
β＝0.024n β＝C
第4章 电子点火控制系统
§1 点火系功能、组成、类型 §2 点火系统的工作原理 §3 点火系统的控制策略 §4 爆震控制 §5 点火系统的故障诊断技术
汽车发动机电控技术
§1 点火系统的功能、组成、类型
电能→磁能预存，在恰当时刻磁能→电能→热能→火花。
预存 恰当
存多长时间 ？ 什么时间 ？
β角控制 θ角控制
产生高压 1 原理 2
点燃混合气
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θ
点火系与四冲程的时序关系
β
θ β
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θ控制 β控制
I1
点火时刻控制 !？ 点火能量控制 !？
t（ms）
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§1 点火系统的功能、组成、类型
传 感 器
1. 电源 2. 传感器 3. 电控单元 4. 点火控制器
5. 点火线圈 6. 分电器 7. 高压线 8. 火花塞
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奥迪轿车5缸发动机单独点火系
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§3 点火系统的控制策略
控制策略
1. 确定θ和β的大小，定量控制策略 2. 实现θ和β的控制，执行控制策略
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1. θ和β的定量控制策略 1）θ的定量控制策略 θ—实际角，最终、最佳 θ0—初始角，固定，由装配关系自然形成，通常为5°～10° θP —基本角，工况，预存于ECU、取用 △θ—修正角，实际状况修正
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2. 爆震传感器 1）作用
爆震传感器
ECU
点火
无爆震，提前 有爆震，推迟
临界点
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2）类型
检测方法
1. 缸压法 2. 缸体振动法 3. 燃Байду номын сангаас噪音法
共振型
✓ 磁致伸缩式 ✓ 压电式
非共振型：压电式
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3）结构原理 压电式（非共振型） 原理：晶体受力→电压，电压与外力成正比
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2. 微机控制无分电器点火系 2）单独点火方式
无分电器，点火线圈直接与火花塞相连; 无无高压线连接，一体化结构。
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共用一个点火器
丰田1MZ-FE电控独立点火系统
汽车发动机电控技术
多个点火器：点火线圈独自配用，集成一体。
丰田V6 1MZ-FE电控独立点火系统
汽车发动机电控技术
作业 1. 点火提前角控制系统的组成及主要部件的功用？ 2. 什么是基本点火提前角? 3. 点火提前角的修正内容有哪些? 4. 初级线圈的导通闭合角控制的目的? 5. 什么是有效火花和无效火花？ 6. 爆震现象和危害？ 7. 点火正时爆震反馈原理?
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t ＝4ms
t ＜4ms
电压修正
通常闭合时间 t→4～6ms
β＝（n／60×103）×360×t ＝6×10﹣3×n t °
U
β＝ f（n，u）,即β的特性场预存于ROM中。 汽车发动机电控技术
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§4 爆震控制
1. 爆震 机理：火焰中心传播、无序自燃、非正常燃烧
危害 因素
发动机振动
传感器振动
压电元件输 出电压
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磁致伸缩式（共振型）
原理：发动机振动→铁心振动→线圈产生电压，爆震时发
生谐振，输出电压最大。
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3. 爆震传感器故障诊断
ECU将各缸θ↓约15°
可靠耐久，不易失效，易物理损伤
力矩适中
爆震传感器失效
✓ 小→灵敏度↓→θ偏大→易爆震 ✓ 大→灵敏度↑→θ偏小→远离爆震
汽车发动机电控技术
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§1 点火系统的功能、组成、类型
传统点火系
普通电子点火系 微机控制点火系
✓ 有分电器 ✓ 无分电器
同时点火方式 单独点火方式
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§2 点火系统的工作原理
1. 微机控制有分电器点火系
IGT信号：上升沿导通充磁，下降沿截止触发点火；
IGf信号：点火确认信号，此信号无→停喷油；
启动模式：θ =θ0
运行模式：θ =θ0＋θP ＋△θ
汽车发动机电控技术
启动模式
1. θ =θ0 ，例如，丰田IG－GEL发动机θ = 10° 2. θ随水温调整，例如，日产ECCS系统。
θ
30 20 10
﹣20 0 20 40 60 80 水温
日产ECCS系统
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运行模式：θ =θ0＋θP ＋△θ
✓ 过热：零件熔损 ✓ 振动↑、噪音↑：零件损坏 ✓ 排放↑、油耗↑、Pe↓
✓ 燃油、 压缩比 、燃烧室温度、结构 ✓ 负荷：负荷↑→爆震↑ ✓ θ角： θ角↑→爆震↑，最敏感、有效
爆震控制 ✓ 原因：爆震有害，无爆震无效率，临界点最佳 ✓ θ闭环控制：无爆震→渐↑θ→爆震→渐↓θ
问题：？爆震→电信号→ECU
误点火
✓ 形成：VT导通瞬间→U2≈1.5～2 KV
✓ 预防
串入高压二极管 D 高压回路中预留3～4㎜气隙
﹣
吸 压功
﹢
VT
D
＊？
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ECU
点火器
1、4-输入电路；2-稳压电源；3-微处理器；5-闭合角控制电 路；6-IGF信号发生器；7-汽缸鉴别电路；8、9、10-驱动电 路；11-点火线圈；12-火花塞
只需判活塞位置，不需判缸序。
ECU
点火器
丰田4A-GE发动机有分电器点火系统
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分电器盖和转子
点火线圈
ECU
点火器
转速表
蓄 电 池
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系
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2. 微机控制无分电器点火系
1）同时点火方式
两个同位缸串联于次级绕组；
有效点火、无效点火。
动力下降
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桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机 爆震传感器电路连接
ECU
万用表检测
✓ 静态电阻：R12＞ 1 MΩ ✓ 线路检测：R线＜ 0.5Ω ✓ 动态信号：U12→在0.3～0.4V间波动
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示波器检测: ✓ 木槌敲击缸体→波形输出 ✓ 随车检测:负载和转速↑→振幅和频率↑