第三章-电子点火控制系统分析PPT格式课件下载.ppt

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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。

按有无反馈控制可分为开环控制和闭环控制两种,

（1）点火提前角,点火提前角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轴转过的角度。

对应于发动机每一工况都存在一个“最佳”点火提前角适当点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多（曲线阴影部分）,三、微机控制点火系统的控制原理,1、点火提前角的控制方式,A：

不点火B：

点火过早C：

点火适当D：

点火过迟,点火提前角过大，易爆燃；

点火提前角过小，排气温度升高，功率降低。

发动机转速随着转速的升高点火提前角增大。

采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。

发动机负荷歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反之点火提前角大。

燃料性质汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应减小。

其他因素燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。

最佳点火提前角确定依据,

（2）点火时间控制,（3）点火定时脉冲的产生,2）180基准，到30的曲轴信号,3）180基准，到1的曲轴信号,1）120确定点火基准信号,（3）点火提前角控制的基本内容,实际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实际点火提前角基本点火提前角点火提前角修正系数,计算方法：

起动非初始点火提前角,起动：

按ECU内存储的初始点火提前角对点火提前角进行控制。

起动时的点火提前角一般是固定的，为10左右。

正常运转：

ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他信号修正，以确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火信号。

电控点火数据图,此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne信号）和起动开关信号（STA信号）,2起动时点火提前角的确定,3起动后基本点火提前角的确定,1）发动机起动后怠速运转时，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（AC信号）确定基本点火提前角。

2）发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时，ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。

（1）基本点火提前角的确定,转速和负荷确定基本点火提前角,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。

修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种。

主要修正项目有：

1）怠速暖机修正；

2）怠速稳定修正；

3）空燃比反馈修正；

4）过热点火提前角控制；

5）发动机爆燃点火提前角控制；

6）最大提前和推迟控制。

（2）修正点火提前角控制,1）怠速暖机修正,发动机冷车起动后的暖机过程中，随冷却水温的提高，混合气的燃烧速度加快，燃烧过程所占的曲轴转角减小，点火提前角也应适当减小，如右图所示。

（2）修正点火提前角控制,ECU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。

控制信号有：

发动机转速信号（Ne信号）、节气门位置传感器信号（IDL信号）、车速传感器信号（SPD信号）、空调开关信号（AC信号）,2）怠速稳定修正,

（2）修正点火提前角控制,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，所以这种喷油量的变化必然带来发动机转速的变化。

为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正，如右图所示。

3）空燃比反馈修正,

（2）修正点火提前角控制,4）过热点火提前角控制过热产生爆震，减小点火提前角5）发动机爆燃点火提前角控制产生爆震，减小点火提前角6）最大提前和推迟控制极限值,

（2）修正点火提前角控制,4、点火线圈通电时间控制,

（1）通电时间对发动机工作的影响

（2）通电时间的控制方法（3）点火线圈的恒流控制,

（1）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。

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。

闭合角控制的作用,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。

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。

现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速。

而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU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。

（2）通电时间的控制方法,（3）点火线圈的恒流控制,基本方法是：

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，从而实现恒流控制。

爆燃的危害会导致冷却液过热，功率下降油耗上升。

采用爆燃推迟点火提前角控制可使点火提前角控制更接近于最佳值。

5、爆燃的控制,由于开环控制电路的非线性控制，导致通过实验确定的最佳点火提前角只是具有代表性的特殊工况，相当于线性控制，其他工况通过插值计算的提前角可能过大，导致爆燃。

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。

5、爆燃的控制,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510为轻爆震1025为中爆震25以上为重爆震。

当发动机出现15的轻微爆震时，其动力性、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。

5、爆燃的控制,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。

5、爆燃的控制,爆燃推迟点火提前角控制方式,5、爆燃的控制,爆燃发生时，慢慢推迟点火，并逐步减小修正量；

消失时，慢慢恢复点火。

爆燃发生时迅速大幅度推迟点火时间，消失后，再慢慢恢复点火提前角；

爆燃发生时迅速大幅度减小点火提前角，然后快速恢复。

视频,5、爆燃的控制,5、爆燃的控制,无分电器点火系统可分为：

1）二极管配电同时点火方式；

2）点火线圈同时点火方式；

3）单独点火方式。

6、高压配电原理,

（1）高压配电电路原理,1）二极管配电同时点火方式,特点：

四个气缸共用一个点火线圈。

发动机气缸数必须是4的整数倍。

特点：

点火线圈的个数等于气缸数的一半。

当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火，其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火；

另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。

2）点火线圈分配同时点火方式,特点：

每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。

由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足够高的点火能量。

3）单独点火方式,

（2）顺序点火信号产生的原理,初级绕组的工作电压波形,四、微机控制电子点火系统结构,1有分电器的微机控制点火系统,有分电器电控点火系统的组成1、2凸轮轴曲轴位置传感器3空气流量计或过气管绝对压力传感器4冷却液温度传感器5节气门位置传感器6起动开关7空调开关8车速传感器9、10输入回路11AD转换器12输出回路13存储器14恒定电压电源15点火器16点火线圈17分电器,2无分电器的微机控制点火系统,1）.单独点火控制方式,单独点火方式是一个缸的火花塞配一个点火线圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独立向火花塞提供高压电，各缸直接点火。

多个点火控制器,1）.单独点火控制方式,2）.同时点火方式-点火线圈配电,2）.同时点火方式-二极管配电,本章小结,一、电子控制点火技术发展概况与特点二、电子控制点火系统分类三、点火提前角的控制原理-四、电子控制点火系统结构与原理,点火线圈供电二极管供电方式,爆燃控制,点火提前角的确定,