第三章电控点火系统课件.ppt
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1、第三章第三章 汽油机电控点火系统汽油机电控点火系统主讲 任广文v电控点火系统的功能电控点火系统的功能 v点火系统的组成与工作原理点火系统的组成与工作原理v电控点火系统主要元件的构造电控点火系统主要元件的构造与维修与维修本章主要内容:本章主要内容:第一节第一节 电控点火系统的功能电控点火系统的功能 本节主要内容:本节主要内容:点火提前角的控制点火提前角的控制通电时间的控制通电时间的控制爆燃的控制爆燃的控制一、点火提前角的控制一、点火提前角的控制点火提前角对发动机性能的影响点火提前角对发动机性能的影响最佳点火提前角确定依据最佳点火提前角确定依据控制点火提前角的基本方法控制点火提前角的基本方法起动时
2、点火提前角的控制起动时点火提前角的控制起动后基本点火提前角的确定起动后基本点火提前角的确定点火提前角的修正点火提前角的修正点火提前角点火提前角是从火花塞发出电火花,是从火花塞发出电火花,到该缸活塞运行至压缩上止点时曲到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。轴转过的角度。对应于发动机每一工况都存在一个对应于发动机每一工况都存在一个最佳点火提前角最佳点火提前角。适当点火提前角,可使发动机每循适当点火提前角,可使发动机每循环所做的机械功最多(环所做的机械功最多(曲线阴影部曲线阴影部分)分)点火提前角过大,易爆燃;点火提前角过大,易爆燃;点火提前角过小,排气温度升高,点火提前角过小,排气温度升高,
3、功率降低。功率降低。1、点火提前角对发动机性能的影响、点火提前角对发动机性能的影响A:不点火:不点火 B:点火:点火过早过早C:点火适当:点火适当 D:点火过:点火过迟迟 最佳点火提前角与下述因素有关:最佳点火提前角与下述因素有关:v发动机转速:发动机转速:转速升高,点火提前角增大。转速升高,点火提前角增大。采用电控采用电控点火系统,更接近理想的点火提前角。点火系统,更接近理想的点火提前角。v发动机负荷:发动机负荷:歧管压力高(真空度小、负荷大),点歧管压力高(真空度小、负荷大),点火提前角小,反之点火提前角大。火提前角小,反之点火提前角大。采用电控点火采用电控点火(ESA)系统时,可以使发动
4、机的实际点火提前角接)系统时,可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。近于理想的点火提前角。v燃料性质:燃料性质:汽油辛烷值越高,抗爆性越好,点火提前汽油辛烷值越高,抗爆性越好,点火提前角可增大。角可增大。v其他因素:其他因素:燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。气压力、冷却水温度。2、最佳点火提前角确定依据、最佳点火提前角确定依据 起动:按起动:按ECU内存储的内存储的初始初始点火提前角点火提前角对点火提前角进对点火提前角进行控制。起动时的点火提前行控制。起动时的点火提前角一般是固定的,为角一般是固定的,为10左左右。右。正
5、常运转:正常运转:ECU根据根据发动机发动机的转速和负荷信号的转速和负荷信号,确定基确定基本点火提前角本点火提前角,并根据其他,并根据其他信号信号修正修正,以确定,以确定实际的点实际的点火提前角火提前角,并向电子点火控,并向电子点火控制器输出点火信号。制器输出点火信号。3、控制点火提前角的基本方法 基本点火提前角基本点火提前角发动机转速发动机转速进气量(歧管压力进气量(歧管压力)高高电控点火数据图电控点火数据图v点火提前角常用的计算点火提前角常用的计算方法:方法:v实际点火提前角初始实际点火提前角初始点火提前角基本点火点火提前角基本点火提前角修正点火提前提前角修正点火提前角角v实际点火提前角基
6、本实际点火提前角基本点火提前角点火提前角点火提前点火提前角修正系数角修正系数起动时起动时起动后起动后基本点火提前角基本点火提前角初始点火提前角初始点火提前角修正点火提前角修正点火提前角实际点火提前角实际点火提前角点火正时控制点火正时控制起动点火控制起动点火控制起动后点火控制起动后点火控制初始点火提前角初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角修正点火提前角预热修正预热修正过热修正过热修正怠速稳定修正怠速稳定修正爆燃修正爆燃修正其他修正等其他修正等初始点火提前角初始点火提前角发动机起动过程中,进气管绝对压力传感发动机起动过程中,进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定,器信号或空气流量计信
7、号不稳定,ECU无无法正确计算点火提前角,一般将点火时刻法正确计算点火提前角,一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角固定在设定的初始点火提前角。控制信号控制信号:发动机转速信号(:发动机转速信号(Ne信号信号)和)和起动开关信号(起动开关信号(STA信号信号)。)。4、起动时点火提前角的控制、起动时点火提前角的控制 5、起动后基本点火提前角的确定、起动后基本点火提前角的确定 怠速运转怠速运转 ECU根据节气门位置传根据节气门位置传感器信号(感器信号(IDL信号信号)、)、发动机转速传感器信号发动机转速传感器信号(Ne信号信号)和空调开关)和空调开关信号(信号(A/C信号信号)确定基)确定基本
8、点火提前角。本点火提前角。怠速时基本点火提前的确定怠速时基本点火提前的确定 怠速以外工况怠速以外工况 ECU根据发动机的根据发动机的转速和负荷转速和负荷(单位转数的(单位转数的进气量或基本喷油量)确定基本点火提前角。进气量或基本喷油量)确定基本点火提前角。其它工况基本点火提前角的确定其它工况基本点火提前角的确定不同的发动机控制系统中,对点火提前角的修不同的发动机控制系统中,对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系修正系数法数法和和修正点火提前角法修正点火提前角法两种两种。主要修正项目:主要修正项目:水温修正水温修正;怠速稳定修正怠速稳定修正;空
9、燃比反馈修正空燃比反馈修正。6、点火提前角的修正、点火提前角的修正(1)水温修正)水温修正 水温修正水温修正又可分为又可分为暖机修正暖机修正和和过热过热修正修正。暖机修正暖机修正:暖机过程中,暖机过程中,随冷却水随冷却水温的提高,点火提前角应适当减小温的提高,点火提前角应适当减小。暖机修正控制信号:暖机修正控制信号:冷却液温度传冷却液温度传感器信号、进气管绝对压力传感器感器信号、进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号、节气门位信号或空气流量计信号、节气门位置传感器信号(置传感器信号(IDL信号)信号)过热修正过热修正:冷却液温度过高时,点:冷却液温度过高时,点火提前角应适当增大。火提前角应适
10、当增大。过热修正控制信号:过热修正控制信号:冷却液温度传冷却液温度传感器信号、节气门位置传感器信号感器信号、节气门位置传感器信号(IDL信号)信号)-40 -20 0 20 40 60 80冷却液温度冷却液温度/提前角提前角暖机修正暖机修正过热修正过热修正 20 40 60 80 100 120 冷却液温度冷却液温度/推迟推迟 提前提前IDL通IDL断ECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角,低根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角,低于目标转速,应增大点火提前角,反之,推迟点火提前角。于目标转速,应增大点火提前角,反之,推迟点火提前角。怠速稳定修正控制信号怠速稳定修正控制信号:发
11、动机转速信号(:发动机转速信号(Ne信号)、节信号)、节气门位置传感器信号(气门位置传感器信号(IDL信号)、车速传感器信号信号)、车速传感器信号(SPD信号)、空调开关信号(信号)、空调开关信号(A/C信号)信号)(2)怠速稳定修正)怠速稳定修正空调断开空调断开空调接通空调接通与怠速目标转速的差值与怠速目标转速的差值修正值修正值由于空燃比反馈控制系统,是根据氧传感器的反馈信由于空燃比反馈控制系统,是根据氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的,所以号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的,所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变化。为了这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变
12、化。为了稳定发动机转速,点火提前角需根据喷油量的变化进稳定发动机转速,点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。行修正。(3)空燃比反馈修正)空燃比反馈修正点火提前角喷油量二、通电时间控制二、通电时间控制 1、通电时间对发动机工作的影响、通电时间对发动机工作的影响在发动机工作时,必须保证点火线圈的初级电路有在发动机工作时,必须保证点火线圈的初级电路有足够足够的通电时间的通电时间。但如果通电时间过长,点火线圈又会发热并增大电能消但如果通电时间过长,点火线圈又会发热并增大电能消耗。耗。要兼顾上述两方面的要求,就必须对点火线圈初级电路要兼顾上述两方面的要求,就必须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。的
13、通电时间进行控制。另外还需根据蓄电池电压对通电时间进行修正。另外还需根据蓄电池电压对通电时间进行修正。现代点火线圈初级电路的通电时间由现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制,根控制,根据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角(通电时间),并控制点火器输出指令信号(角(通电时间),并控制点火器输出指令信号(IGt信号),以控制点火器中晶体管的导通时间。信号),以控制点火器中晶体管的导通时间。2、通电时间的控制方法、通电时间的控制方法为了防止初级电流过大烧坏点火线圈,在部分电控点为了防止初级电流过大烧坏点火线圈,在部分电控点火系统的点火控制
14、电路中增加了恒流控制电路。火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。恒流的基本方法恒流的基本方法:在点火器功率晶体管的输出回路中:在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻,用电流在该电阻上形成的电增设一个电流检测电阻,用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流,只要这种反馈为负压降反馈控制晶体管的基极电流,只要这种反馈为负反馈,就可使晶体管的集电极电流稳定,从而实现恒反馈,就可使晶体管的集电极电流稳定,从而实现恒流控制。流控制。3 3、点火线圈的恒流控制、点火线圈的恒流控制1、爆燃的危害、爆燃的危害是一种不正常燃烧。是一种不正常燃烧。轻微的爆燃,可使发动机功率上升,油耗下降
15、。轻微的爆燃,可使发动机功率上升,油耗下降。爆燃严重时,会导致冷却液过热,功率下降油耗上升。爆燃严重时,会导致冷却液过热,功率下降油耗上升。2、爆燃的控制方法:、爆燃的控制方法:推迟点火提前角。推迟点火提前角。在电控点火系统中,通过增加在电控点火系统中,通过增加爆燃传感器爆燃传感器检测是否发生爆燃及检测是否发生爆燃及爆燃程度,并根据判定结果对点火提前角进行反馈控制。爆燃程度,并根据判定结果对点火提前角进行反馈控制。三、爆燃的控制三、爆燃的控制增大点火提前角增大点火提前角有爆燃有爆燃无爆燃无爆燃减小点火提前角减小点火提前角v爆燃控制爆燃控制 爆燃控制过程中点火提前角的变化爆燃控制过程中点火提前角
16、的变化 本节主要内容:本节主要内容:电控点火系统的类型电控点火系统的类型基本组成与工作原理基本组成与工作原理有分电器电控点火系统有分电器电控点火系统无分电器电控点火控制系统无分电器电控点火控制系统爆燃控制系统爆燃控制系统第二节第二节 电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统的组成与工作原理1、汽油机点火系统的类型:、汽油机点火系统的类型:v传统点火系统传统点火系统:又分为:又分为:磁电机点火系统磁电机点火系统;蓄电池点火系统蓄电池点火系统。缺点:高速易断火,不适合高。缺点:高速易断火,不适合高速发动机;断电器触点易烧蚀,工作可靠性差;速发动机;断电器触点易烧蚀,工作可靠性差;点火能量低,点火可
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