第10章电子点火控制系统

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第10章电子点火控制系统
•20.2 电控点火系统的组成和分类
•4.闭合角的控制
• 闭合角控制电路的作用是:根据发动机转速和蓄 电池电压调节闭合角,以保证足够的点火能量。在发 动机转速上升和蓄电池电压下降时,闭合角控制电路 使闭合角加大,即延长一次侧电路的通电时间,防止 一次侧储能下降,确保点火能量。
② 单独点火方式:每缸火花塞都单独配有一个点火线圈, 一般是将点火线圈直接安装在火花塞的上面,因此可省 去高压导线。
第10章电子点火控制系统
20.1.2 电子点火控制系统分类
3.控制方式 ① 开环控制:电子点火控制系统中无爆燃传感器,控
制器只是以反映发动机工况、状态的各传感器信号对点 火提前角进行控制。
(1) 点火提前角调节性能较差 理论和实践证明,发动机的最佳点火时间应能够使发动机的燃烧
临近爆燃(但不产生爆燃)。因此,发动机的最佳点火提前角随发动机 转速和负荷的变化是一个不规则的曲面(图10-2)。
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
由于真空、离心点火提前调节器的点火提前角调节是 线性的,因此不可能在发动机转速、负荷变化的范围内 将点火提前角都调整到最佳的值。以某一负荷下的转速 变化对点火提前角的调整要求为例,点火正时所调整的 基本点火提前角是以发动机在整个转速变化范围内不产 生爆燃为前提的,这样只能使发动机在某些工况下接近 于最佳点火,而在其它工况下实际上是点火过迟了(图 10-3)。
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•发动机爆燃推迟点火控制 •爆燃的判别 •爆燃推迟点火提前角控制方式
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•高压配电原理 •高压配电电路原理 •二极管分配同时点火方式 •高压配电电路原理 •点火线圈分配同时点火方式 •高压配电电路原理 •单独点火方式高压配电电路原理
经济性接近最佳值。闭环控制方式即按轻微爆震来确定
最佳点火提前角。
第10章电子Βιβλιοθήκη Baidu火控制系统
•20.2 电控点火系统的组成和分类
• 一定时间内无爆震时,就逐步增大点火提前角,直至发 生轻微爆震;爆震率大于5%时,又将点火提前角减小,直 至爆震消除。
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•点火线圈通电时间控制 •通电时间控制的作用 •通电时间控制原理
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•发动机爆燃推迟点火控制 •爆燃点火提前角修正控制的作用 •开环电子点火控制系统的不足 •爆燃推迟点火控制的作用
第10章电子点火控制系统
•点火线圈的次级电压是和初级电路断开时的初级电流成正比。通电 时间短时,初级电流小,会使感应的次级电压偏低,容易造成失火。 初级电流大,对点火有利;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。
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
• 5.发动机爆震的控制 • 闭环控制所用的反馈信息可以是发动机的爆震信号、 转速信号或气缸的压力信号等。最常见的是利用发动机 的爆震信号作为反馈信息,用来控制大负荷等工况下的 点火提前角; • 爆震传感器将发动机的爆震状况反馈给ECU,一旦 爆震程度超过规定的标准,ECU立即发出点火系统推迟 点火;当爆震程度低于规定的标准时,ECU又会将点火 时刻提前,循环调节点火时刻的结果,使发动机始终处 于临界爆震的工作状态。
满负荷工况要特别小心控制点 火提前角,以免产生爆震。
最大和最小提前角的控制:微 处理器计算的点火提前角必须控 制在一定范围内,否则发动机很 难正常运转。
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•起动初始点火提前角控制 •起动非初始点火提前角控制
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•起动时点火提前角控制
工作特性如图10-1所示,它在某种程度上满足了发动机 负荷和转速变化对点火提前角改变的需求,但主要存在 以下不足:
✓点火提前角调节性能较差 ✓对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
全电子点火控制系统的优点。 ① 减少了点火能量的损失。传统的高压配电方式工作时配电器分 火头与旁电极之间的跳火和具有较高电阻的高压导线均会损失部 分点火能量,电子高压配电避免了这部分能量损失,提高了有效 的点火能量。 ② 降低了点火系统的故障率。配电器在高压下工作,分电器盖、 分火头及高压导线等的漏电、烧损是电子点火装置常见的故障, 采用电子高压配电则避免了这些故障可能,从而提高了点火系统 的工作可靠性。 ③ 增加了点火线圈(或初级绕组)的个数。对于每个点火线圈来说, 初级绕组的可通电时间增加了2~6倍。因此,即使发动机在极高 的转速下,点火线圈初级也有充足的通路时间,从而保证了发动 机在高速时有足够的点火能量和次级电压。
•1. 组成
• • ECU • 传感器 • 点火执行器
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•2.电控点火系的型式
•有分电器式 •无分电器式
•1)分电器式点火系 • ECU根据各输入信号,确定点火时刻,并将点火 正时信号IGt送至点火器,当IGt 信号变为低电平时, 点火线圈一次侧被切断,二次线圈中感应出高压电, 再由分电器送至相应缸火花塞点火。
2.按点火方式不同分
① 分组同时点火方式:一般是将各缸火花塞两两分组,
每次点火都是同组的两缸火花塞同时进行。其中一缸是 有效点火,成对的另一缸为排气行程,是无效点火。由 于排气行程缸内的温度高、压力低,因此跳火电压很低, 能量的损失很小。分组同时点火方式又有二极管分配方 式和点火线圈分配方式两种不同的高压配电形式。
② 闭环控制:电子点火控制系统中设有发动机爆燃传 感器,通过发动机爆燃传感器反馈发动机爆燃情况,作 出点火提前角的修正控制。闭环控制方式可使点火提前 角控制更接近爆燃区,可更有效地发挥发动机的功率。 因此,目前的电子点火控制系统大都采用闭环控制方式。
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•3.点火提前角和闭合角的控制
• 点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种 •1)开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用 实验方法测得的数据来确定的。这些数据存入ECU的 只读存储器ROM中,工作时,ECU根据发动机的工 况来选择调取。 •2)闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈 信息来控制点火提前角的,所以闭环控制又称为反馈 控制。通常,闭环控制方式是利用爆震传感器反馈爆 震信号来控制点火提前角的。 • 目前广泛应用的电控点火系统,是在开环控制方式 的基础上再配以闭环控制方式的混合控制方式。
② 电子高压配电:由电子控制进行高压分配,这种全电 子点火控制系统又分两种类型,一种是无分电器,但点 火线圈与火花塞之间还用高压导线连接;另一种则无高 压导线,每个火花塞上面直接连接着一个点火线圈。
第10章电子点火控制系统
20.1.2 电子点火控制系统分类
第10章电子点火控制系统
20.1.2 电子点火控制系统分类
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•2)无分电 器点火系统 • 将来自点 火线圈的高 压电直接分 配给火花塞, 有同时点火 和单独点火 两种形式。
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
单独点火式
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
第10章电子点火控制系 统
2020/11/25
第10章电子点火控制系统
本章主要内容
电子点火控制系统的分类 电子点火控制系统的结构与工作原理
第10章电子点火控制系统
10.1 概 述
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点
1.发展概况 1931年美国人首先在分电器上使用真空装置与离
心装置来自动调节点火提前角。 1976年,美国通用汽车公司首次将微机应用于点
② 可针对各种影响因素修正点火时间。电子控制点火系统微机根 据发动机温度、进气压力、混合气浓度等传感器的信号,及时对点 火提前角进行修正,使发动机在任何状态下都不偏离最佳的点火提 前角控制。
③ 可与其它电子控制系统实现协调控制。电子点火控制系统可接 受其它电子控制系统的有关信号,及时对点火提前角进行适当的调 整,以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳。
真空、离心点火提前调节装置使发动机在许多工况 下偏离最佳点火时刻,发动机的功率不能充分发挥,油 耗和排污较高。
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
•(2) 对温度等其它影响 燃烧的因素不能起调节 作用 • 当发动机的温度、进 气压力和温度、混合气 浓度等因素起变化时, 混合气的燃烧速度会发 生变化,点火提前角也 应作相应的调整。而真 空、离心点火提前调节 器则不能起作用。
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20.1.2 电子点火控制系统分类
电子点火控制系统分类 1.高压配电方式
机械高压配电 电子高压配电
2.点火方式 分组同时点火 单独点火
3.控制方式 闭环控制 开环控制
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20.1.2 电子点火控制系统分类
1.高压配电方式 ① 机械高压配电:采用传统的配电器分配点火线圈产生 的高压。因此这种改进型的电子点火控制系统还有分电 器,但只相当于传统分电器中的配电器的功能。
•起动后火提前角控制 •基本点火提前角控制 •怠速时基本点火提前角控制 •正常运转时基本点火提前角控制
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•起动后火提前角控制 •修正点火提前角控制 •怠速暖机修正 •怠速稳定修正 •空燃比反馈修正
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•起动后火提前角控制 •修正点火提前角控制 •过热点火提前角修正 •发动机爆燃点火提前角修正 •最大提前和推迟修正
第10章电子点火控制系统
•起动时点火提前角控制
•高压配电原理 •顺序点火信号的产生原理 •点火定时信号的产生 •汽缸识别原理
第10章电子点火控制系统
•3.4 典型电控点火系
•上海别克轿车 •奥迪轿车点火系统 •雅阁点火系统
第10章电子点火控制系统
上海别克轿车
上海别克轿车使用的电子点火系统,简称EI系统。 有时也将其叫做无分电器点火系统。EI系统有活动 部件少、维修工作量少、点火线圈控制效率高等优 点,是点火系统的换代产品。EI点火系统控制电路 如图所示,这些电路执行以下功能:
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•4.点火提前角的控制
•实际点火提前角=初始提前角+基本提前角+修正提前角
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•起动期间:点火提前角为固定值
•起动后 • 基本点火提前角的控制:由转 速和负荷确定
点火提前角的修正:部分负荷 工况根据冷却水温、进气温度和 节气门位置等信号修正。
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•20.2 电控点火系统的组成和分类
•若用发生爆震的循环次数与实际工作循环的次数之比值
(爆震率)来衡量爆震强度,可以定量地把爆震分为四
个等级:

爆震率在5%以下时为微爆震

5%~10%为轻爆震

10%~25%为中爆震

25%以上为重爆震。
• 当发动机出现1%~5%的轻微爆震时,其动力性、
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
3.电子点火控制系统的优点 电子控制点火系统由微机根据各有关传感器的电信号确定最佳的
点火时间并进行实时调整,这种点火提前角控制方式具有如下的优 点。
① 可实现最佳点火时间控制。电子控制点火实现了非线性控制, 使发动机各工况下都可处于最佳的点火状态。
火时刻控制。 微机控制的燃油喷射系统:点火提前角控制功能
通常作为发动机电子控制系统的一部分,由发动机 电子控制系统协调控制。
全电子点火控制装置(无分电器、无高压导线) 其点火性能也有进一步的提高。
第10章电子点火控制系统
10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特 点
2.机械式点火提前调节的不足 分电器中的真空点火提前装置和离心点火提前装置其
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