第4章 汽油机电控点火系统 汽车发动机电控技术PPT

2020/6/16
图4-5 单缸独立点火控制方式 1-点火控制器； 2-点火线圈； 3-火花塞；
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第4章 汽油机电控点火系统
学习任务二 点火提前角控制
一、点火提前角控制的必要性
发动机工作时任何工况都需要一个点火提前角，最佳的 点火提前角是保证发动机的动力性、燃油经济性和排 放性最佳的前提。当点火提前角过大时，会造成缸内 最高压力升高，爆燃倾向大。当点火提前角过小时， 燃烧最高压力和温度下降，传热损失增多，排气温度 升高。所以，为了保证发动机每一工况下点火角为最 佳，即在最高压力出现在上止点后10～15°曲轴转角时 进行点火，必须通过电控方式来实现。
学习任务一 电控点火系统组成及配电方式 二、无分电器电控点火系统
图4-2 无分电器电控点火系统
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学习任务一 电控点火系统组成及配电方式 1．双缸同时点火控制 双缸同时点火控制方式分为二极管分配高压电式和点 火线圈分配高压电式两种。 （1）二极管分配高压电式
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二、通电时间的控制
在现代电控点火系统中，通过凸轮 轴／曲轴位置传感器把发动机工作 信号输入给ECU，ECU根据存储在 内部的闭合角（通电时间）控制模 型，如图4-11所示。控制点火线圈 初级电路的通电时间。发动机工作 时，ECU根据发动机转速信号 （Ne信号）和电源电压信号确定 最佳的闭合角（通电时间），并向 点火器输出执令信号（IGt信号图）4，-11 闭合角（通电时间）控制模型 以控制点火器中晶体管的导通时间， 并随发动机转速提高和电源电压下 降，闭合角（通电时间）增长。
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（2）点火提前角的修正 1 冷却液温度修正
图4-8 点火提前角与冷却液温度信号的关系
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第4章 汽油机电控点火系统 2 发动机转速修正
图4-9 点火提前角与空调开关信号的关系
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3 喷油量修正
图4-10 点火提前角随喷油量的变化关系
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学习任务四 爆震控制
一、爆震控制的必要性
发动机工作过程中，燃料燃烧的火焰，在传播的过程中， 会使未燃混合气进一步受到压缩和热辐射的作用。如果在 火焰前锋尚未到达之前，末端混合气已经自燃，则这部分 混合气燃烧速度极快，火焰速度可达每秒白米甚至数百米 以上，使燃烧室内的局部压力、温度很高，并伴随有冲击 波。压力冲击波反复撞击缸壁，发出尖锐的敲缸声，这种 现象称为爆震燃烧。是一种不正常燃烧，轻微时，可使发 动机功率上升，油耗下降；严重时，气缸内发出特别尖锐 的金属敲击声，且会导致冷却液过热，功率下降，耗油率 上升。所以，应对爆震燃烧加以控制。
第4章 汽油机电控点火系统Biblioteka 第4章 汽油机电控点火系统
学习任务一 电控点火系统组成及配电方式 学习任务二 点火提前角控制
学习任务三 通电时间控制 学习任务四 爆震控制 学习任务五 电控点火系统故障诊断
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二、爆震控制过程
在电控点火系统中，通过爆震传感器输入给ECU，ECU 经过分析，判定有无发生爆燃及爆燃的强度，并根据 其判定结果对点火提前角进行反馈控制，可以使发动 机处于爆燃的边缘工作，既能防止爆燃发生，又能有 效地提高发动机动力性和经济性。爆燃控制实际是点 火提前角控制中的追加功能，控制过程如图4-12所示。
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2．起动后点火提前角的控制
起动后点火提前角由基本点火提 前角和修正角（或修正系数） 组成。
（1）基本点火提前角
怠速工况时基本角确定：ECU根据 节气门位置传感器信号（IDL信 号）、发动机转速传感器信号 （Ne信号）和空调开关信号 （A/C信号）来确定，如图4-6 所示。
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学习任务二 点火提前角控制 二、点火提前角的控制 1．起动时点火提前角的控制 发动机起动时，由于转速变化大，进气管绝对压力传感器 信号或空气流量计信号不稳定，ECU无法正确计算点火提 前角。而是ECU根据转速信号和起动开关信号，参照内存 储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制， 一般设定值为上止点前10°左右（因发动机型号而异）。
图4-12 爆燃控制过程
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三、爆燃控制系统 1．爆燃控制系统的组成
图4-13 爆燃控制系统的组成 1-火花整2-分电器；3-点火线圈； 4-点火器；5-ECU；6-其他传感器信号； 7-爆震传感器
图4-6 怠速时基本点火提前角的确定
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其他工况下基本角：ECU根据发动机的转速和负荷对照 存储器中存储的基本点火提前角控制模型来确定，如 图4-7所示。
（a）按喷油量和转速确定 （b）按进气量和转速确定 图4-7 基本点火提前角控制模型
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图4-3 二极管分配高压电的点火控制方式
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第4章 汽油机电控点火系统 学习任务一 电控点火系统组成及配电方式
（2）点火线圈分配高压电式
图4-4 点火线圈分配高压电双缸同时点火方式
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第4章 汽油机电控点火系统 学习任务一 电控点火系统组成及配电方式
2．单缸独立点火控制
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学习任务三 通电时间控制
一、通电时间控制的必要性
当点火线圈的初级电路被接通后，其初级电流按指数规 律增长，通电时间长短决定初级电流的大小。当初级 电流达到饱和时，若初级电路被断开，此瞬间初级电 流达到最大值（即断开电流），会感应次级电压达到 最大值。次级电压的高，会使低火花塞点火能力增强， 所以在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路 有足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈 又会发热并增大电能消耗。所以，通电时间过长过短， 都会给点火系带来不利，为了保证点火线圈工作性能， 必须对初级电路的通电时间进行控制。