电控点火系统副本.ppt

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1、第一节第一节电控点火系统概述电控点火系统概述 点火系按照初级电路的控制方式来分可分为：传统点火系、电子点火系、微机控制点火系三种。传统点火系（也称蓄电池点火系）传统点火系（也称蓄电池点火系）传统点火系（也称蓄电池点火系）传统点火系（也称蓄电池点火系）传统点火装置的缺陷：传统点火装置的缺陷：1.不能满足发动机多缸、高转速的要求不能满足发动机多缸、高转速的要求 2.火花塞积炭难以清洁火花塞积炭难以清洁 3.系统电容不易选择系统电容不易选择 4.触触点容易烧蚀、点容易烧蚀、间隙需要经常调整间隙需要经常调整电子点火系电子点火系电子点火系不足采用了信号发生器，从根本上消除了由触点引起的缺点和采用了信号发

2、生器，从根本上消除了由触点引起的缺点和故障故障 点火控制模块还具有闭合角控制和初级线圈恒流控制功能点火控制模块还具有闭合角控制和初级线圈恒流控制功能对点火提前角的调整，仍采用机械式真空提前装置和离心对点火提前角的调整，仍采用机械式真空提前装置和离心式提前装置式提前装置，所以点火提前角的控制不精确，所以点火提前角的控制不精确不能对爆震进行反馈控制不能对爆震进行反馈控制，为了避免大负荷时的爆燃，必，为了避免大负荷时的爆燃，必然采用妥协方式减小点火提前角然采用妥协方式减小点火提前角微机控制点火系统微机控制点火系统的控制内容1、点火提前角2、闭合角3、爆燃控制4.1.1电控点火系组成电控点火系组成及功

3、能1、传感器：主要由空气流量计、曲轴和凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器及爆燃传感器等，其作用在于向ECU提供发动机的各种运行参数，以便ECU确定最佳的点火时刻2、ECU：接受各种传感器送来的信号经过处理后，计算出最佳点火提前角，并向电子点火器输出控制信号IGT3、电子点火器：其主要功能是接受ECU输出的点火控制信号，控制点火线圈初级电路的通断，产生次级高压，使火花塞点火；同时把IGF反馈给ECU4.1.2电控点火系统的分类按配电方式分为：有分电器式和无分电器式1、有分电器式点火控制系统、有分电器式点火控制系统有分电器的点火控制系统的主要特点是采用传统的配电方式，ECU根据各

4、输入信号，确定点火时间，并将点火正时信号送至点火控制器，当点火正时信号变为低电平时，点火线 圈初级电流被切断，次级线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应缸火花塞产生电火花。无分电器式无分电器式无分电器式无分电器式(电子配电电子配电电子配电电子配电)无分电器式点火系统的配电方式主要有三种：单独点火无分电器式点火系统的配电方式主要有三种：单独点火方式、双缸同时点火方式、二极管配电点火方式。方式、双缸同时点火方式、二极管配电点火方式。(1)(1)(1)(1)双缸同时点火方式双缸同时点火方式双缸同时点火方式双缸同时点火方式双缸同时点火是指一只点火线圈同时为两个气缸点火。这种方式要求一只点火线圈同时为两

5、个火花塞点火，同时点火的两个敢缸工作相位相差360曲轴转角，这样当一缸接近压缩行程上止点时，另一缸必然在接近排气行程上止点，若此时点火，两个气缸的火花塞将同时跳火。(2)(2)(2)(2)二极管配电点火方式二极管配电点火方式二极管配电点火方式二极管配电点火方式如图所示，其点火线圈有两个初级绕组和一个次级绕组，次级绕组有两个输出端，在通往四个火花塞的高压电路中串联4个高压二极管。（3 3 3 3）单独点火方式单独点火方式单独点火方式单独点火方式3 3、两种微机控制点火系比较两种微机控制点火系比较无分电器点火系统的工作原理与前述的点火系统的工作原理基本相同，都是利用各种传感器产生的各类信号，通过微

6、机的运算对点火线圈的初级绕组进行控制，使点火线圈的次级绕组产生高压电动势，所不同的是前述的电子点火系用一个点火线圈，而无分电器点火系统则采用多个点火线圈，因此无分电器点火系统就要对需要进行点火的气缸进行识别，控制需要点火气缸的点火线圈通断，产生高压电。为此，无分电器的点火系统除了需要前述点火系统所需的发动机转速、负荷、水温、进气温度、起动、怠速等信号外，还需要有气缸的识别信号。气缸识别信号可采用曲轴位置传感器或凸轮轴位置传感器信号，如图4.7通过微机运算后得出，再将气缸识别信号送到点火器，点火器中的气缸判断电路收到气缸识别信号后，确定哪一个气缸的点火线圈需要点火。第二节第二节点火提前角和闭合角

7、的控制点火提前角和闭合角的控制本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：本节主要介绍的内容有：点火提前角的控制原理 闭合角的控制原理 4.2.1点火提前角的控制点火提前角的定义：从火花塞开始点火到活塞运动到压缩上止点所对应的曲轴转角。最佳点火提前角：总趋势：n，；负荷，发动机转速（n,）发动机负荷（负荷，）汽油辛烷值 辛烷值越高，抗爆性越好，；反 之则减小。为了避免爆震，实际提前角都略小于理 想最佳点火提前角。其它影响因素 有发动机燃烧室形状、空燃比、大气 压力、冷却水温度等。最佳点火提前角=初始点火提前角基本点火提前角修正点火提前角(或点火延迟角)4.2.2闭合角的控

8、制闭合角的定义：点火线圈初级电路通电时间期间曲轴转过的角度闭合角控制也称通电时间控制。对于电感储能式电控点火系统，当点火线圈的初级线圈被接通后，通过线圈的电流是按指数规律增大的。初级线圈被断开瞬间所能达到的断开电流值与初级线圈接通时间长短有关。闭合角控制模型第三节 爆燃传感器与爆燃反馈控制爆燃的定义爆燃的危害消除爆燃的最佳措施：减小点火提前角爆燃传感器的控制原理4.3.1爆燃传感器的结构和工作原理爆燃传感器的结构和工作原理 爆燃传感器用来检测发动机是否发生爆燃，如果发动机发生爆燃，微机将自动减小点火提前角。常见的爆燃传感器有两种，即一种是磁致伸缩式爆燃传感器，另一种是压电式爆燃传感器。磁致伸缩

9、式爆燃传感器的外形与结构如图a所示。压电式爆燃传感器的结构如图b所示。4.3.2爆燃反馈控制爆震控制爆震控制爆震控制爆震控制1 1 对于共振检测方法，对于共振检测方法，对于共振检测方法，对于共振检测方法，ECUECU首先把首先把首先把首先把输入信号的最大值与爆震强输入信号的最大值与爆震强输入信号的最大值与爆震强输入信号的最大值与爆震强度基准值进行比较度基准值进行比较度基准值进行比较度基准值进行比较，若输入信号最大值大于基准值，表示汽油机，若输入信号最大值大于基准值，表示汽油机，若输入信号最大值大于基准值，表示汽油机，若输入信号最大值大于基准值，表示汽油机已发生爆震，然后已发生爆震，然后已发生爆

10、震，然后已发生爆震，然后ECUECU按预先设定的角度值逐步减小点火提前角，按预先设定的角度值逐步减小点火提前角，按预先设定的角度值逐步减小点火提前角，按预先设定的角度值逐步减小点火提前角，直至爆震消除。爆震消除后，直至爆震消除。爆震消除后，直至爆震消除。爆震消除后，直至爆震消除。爆震消除后，ECUECU将按预先设定的角度值逐步增将按预先设定的角度值逐步增将按预先设定的角度值逐步增将按预先设定的角度值逐步增大点火提前角，直至发生爆震，然后又逐步减小点火提前角直至大点火提前角，直至发生爆震，然后又逐步减小点火提前角直至大点火提前角，直至发生爆震，然后又逐步减小点火提前角直至大点火提前角，直至发生爆

11、震，然后又逐步减小点火提前角直至爆震消除，如此周而复始地重复上述过程，把实际点火提前角控爆震消除，如此周而复始地重复上述过程，把实际点火提前角控爆震消除，如此周而复始地重复上述过程，把实际点火提前角控爆震消除，如此周而复始地重复上述过程，把实际点火提前角控制在理想最佳点火提前角附近制在理想最佳点火提前角附近制在理想最佳点火提前角附近制在理想最佳点火提前角附近 。频率检测方法频率检测方法频率检测方法频率检测方法 ：汽油机发生爆震时，：汽油机发生爆震时，：汽油机发生爆震时，：汽油机发生爆震时，ECUECU将从滤波器获得与其将从滤波器获得与其将从滤波器获得与其将从滤波器获得与其 它机械振动信号分离后

12、的爆震信号，据此就能它机械振动信号分离后的爆震信号，据此就能它机械振动信号分离后的爆震信号，据此就能它机械振动信号分离后的爆震信号，据此就能 对点火提前角进行调整。对点火提前角进行调整。对点火提前角进行调整。对点火提前角进行调整。爆震控制爆震控制爆震控制爆震控制2 2对于不需要对发动机进行爆震反对于不需要对发动机进行爆震反对于不需要对发动机进行爆震反对于不需要对发动机进行爆震反馈控制的运行工况（如起动工况，馈控制的运行工况（如起动工况，馈控制的运行工况（如起动工况，馈控制的运行工况（如起动工况，带故障运行工况等），带故障运行工况等），带故障运行工况等），带故障运行工况等），ECUECU对对对对

13、点火提前角实行点火提前角实行点火提前角实行点火提前角实行开环控制。开环控制。开环控制。开环控制。为了防止其它与汽油机爆震时振为了防止其它与汽油机爆震时振为了防止其它与汽油机爆震时振为了防止其它与汽油机爆震时振动频率相近的机械振动的干扰，动频率相近的机械振动的干扰，动频率相近的机械振动的干扰，动频率相近的机械振动的干扰，提高爆震识别精度，提高爆震识别精度，提高爆震识别精度，提高爆震识别精度，ECUECU对爆对爆对爆对爆震传感器的输入信号采用震传感器的输入信号采用震传感器的输入信号采用震传感器的输入信号采用间歇判间歇判间歇判间歇判读方式读方式读方式读方式，即仅对各缸着火后可能，即仅对各缸着火后可能

14、，即仅对各缸着火后可能，即仅对各缸着火后可能发生爆震的时段内输入的爆震传发生爆震的时段内输入的爆震传发生爆震的时段内输入的爆震传发生爆震的时段内输入的爆震传感器输入信号进行比较识别，对感器输入信号进行比较识别，对感器输入信号进行比较识别，对感器输入信号进行比较识别，对于其它时段的输入信号则不进行于其它时段的输入信号则不进行于其它时段的输入信号则不进行于其它时段的输入信号则不进行比较和判别比较和判别比较和判别比较和判别 实际点火提前角比较接近理想实际点火提前角比较接近理想最佳点火提前角最佳点火提前角，从而使汽油机的动力性、经济性和有害物的排放达到较佳的水平。微机控制电子点火系的主要构件微机控制电

15、子点火系的主要构件微机控制电子点火系的主要构件微机控制电子点火系的主要构件 传感器传感器传感器传感器 曲轴转角和转速传感器曲轴转角和转速传感器曲轴转角和转速传感器曲轴转角和转速传感器 在微机控制电子点火系中，点火线圈、火花塞与电子点系中的组件相同，在此不再介绍，下面主要对传感器、电子控制器及点火器做介绍。该传感器可将发动机曲轴转过的角度变换为电信号输入微机，微机通过这个信号计算出曲轴转过的角度，也可以通过此信号计算出曲轴的转速，如图所法。进气压力传感器进气压力传感器进气压力传感器进气压力传感器 对于D形电控燃油喷射系统的发动机，此传感器用来检测发动机的负荷，并将其转换为电信号输入微机，微机以此

16、作为确定点火提前角的基本信号，实物如图所示。空气流量传感器空气流量传感器空气流量传感器空气流量传感器 在L形电控燃油喷射系统中，空气流量传感器用来测量进入气缸的空气量，作为发动机的负荷信号，同时也作为点火提前的基本信号，实物如图所示。进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器进气温度传感器 此传感器用来测量发动机的进气温度，微机可根据此信号对点火提前角进行修正，实物如图所示。冷却液温度传感器冷却液温度传感器冷却液温度传感器冷却液温度传感器 该传感器将冷却液温度信号送入微机，微机根据此信号对点火提前角进行修正，并控制起动和暖机期间的点火提前角，实物如图所示。进气温度传感器和冷却液温度传感器常采用热敏电阻式传感器。节气门位置传感器节气门位置传感器节气门位置传感器节气门位置传感器 此传感器将节气门的位置转变为电信号，微机通过这个信号来判定节气门所处的位置及发动机的工况，依此修正点火提角前，实物如图所示。电子控制器电子控制器电子控制器电子控制器(ECU)(ECU)电子控制器本身就是一台微机，它是微机点火系统的核心，在点火系统工作时，接受前述各种传感器传来的信号，按照特定的程序进行判断、运算后，给点火器输出最佳点火提前角和点火初级电路导通时间的控制信号，实物如图所示。