《汽车发动机点火控制系统及其他控制系统培训课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机点火控制系统及其他控制系统培训课件（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 本章主要内容：发动机点火电控系统怠速控制装置汽油机排放控制系统汽油机进气控制系统本章主要内容:电控点火系统的类型基本组成与工作原理有分电器电控点火系统无分电器电控点火控制系统爆燃控制系统 汽油机点火系统的类型 传统点火系统：又分为： 磁电机点火系统； 蓄电池点火系统。 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；点火能量低，点火可靠性差。 微机控制的点火系统： 即电控点火系统。采用计算机根据各传感器信号对 点火提前角进行控制。 有分电器式、 无分电器式n组成：n电源、n传感器、nECU、n点火器、n点火线圈、n分电器和n火花塞等。工作原理发动机工作时，ECU根据传感
2、器信号（G、Ne等信号），确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令（IGt、IGd信号）。点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，点火线圈初级电路导通。当初级电路被切断时，次级线圈中感应出高压，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。IGt：点火正时信号IGd：判缸信号主要特点：只有1个点火线圈。组成：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调开关、车速传感器。点火 线圈点火 器分电器火 花 塞ECUECU恒压电路微处 理器火花塞带点火 线圈的 点火器驱 动 电 路 IGF电路ECU通过传感器得到发动机的转 速和负荷
3、信号,查阅内部存储器 中的最佳控制参数,从而获得这一工 况下的最佳点火提 前角和点火线圈初 级电路通电时间,将其转换成点火 正时指令(IGT)送至电火控制器 (模块)。恒压电路微处 理器火花塞带点火 线圈的 点火器驱 动 电 路 IGF电路当点火正时指令变为低电平时,点火线圈初级电流被切断,次级线圈中感应出高压,再由分电器送至相应缸的火花塞产生电火花。恒压电路微处 理器火花塞带点火 线圈的 点火器驱 动 电 路 IGF电路点火线圈初级电流被 切断时,触发ICF信号发生电 路输出一个点火确认信号IGF并反馈给ECU 。如果点火控制器中的三极管不能导通和截 止,则ECU中的微处理器接受不到反馈信号
4、 IGF,表明点火系统发生故 障,ECU立即中止燃油喷 射。电控点火系统的分电器与传统的区别:1)取消了断电器等装置,不再承担初级点火线圈通断控制任务,仅起到对高压电的分配作用。2)分电器内装凸轮轴位置传感器,为ECU提供凸轮轴位置和上止点信号,3)有的车型将点火线圈和点火控制器全集成在一个分电器内。(点火正时信号IGT和点火反馈信号IGF)六缸发动机在某工况下,发动机的转速为2000r/min,ECU计算出最佳点火提前角为上止点前30曲轴转角,初级线圈所需通电时间为5ms(相当于曲轴转角60) 。点火正时信号IGT点火反馈信号IGF六缸发动机在某工况下,发动机的转速为2000r/min,EC
5、U计算出最佳点火提前角为上止点前30曲轴转角,初级线圈所需通电时间为5ms(相当于曲轴转角60) 。Ne信号1(1信号)转换成方波的上止点G信号(即120 信号)上升沿在压缩上止点前70,方波信号的宽度为4 曲轴转角。点火正时信号IGT点火反馈信号IGFECU接收到上止点信号后,在方波的下降沿处,即上止点前66 处开始用Ne信号进行计数。当ECU计数到第36个1信号时,即压缩上止点前30曲轴转角时,ECU控制点火正时指令(IGT)刚好处于下降沿,于是功率三极管截止,切断初级电路,感应出高压电实现点火。点火正时信号IGT点火反馈信号IGF由于六缸发动机的点火间隔为120 ,该工况的通电闭合角为6
6、0 。ECU从功率管截止后又重新计数第60个1信号时,ECU控制点火正时指令(IGT)刚处于上升沿,使功率三极管又开始导通,初级线圈开始通电,准备下一个缸的点火。思考提问 1.电子控制有分电器点火系统的工作 原理? 2.电子控制有分电器点火系统的基本 组成?特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火线圈的数量比有分电器电控点火系统多。优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为：双缸同时点火方式；独立点火方式；二极管配电点火方式。特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。当两同步缸同
7、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。传感器ECU 点火器点火线圈火花塞同时点火方式FLASH动画同时点火方式影片(1)工作原理:双缸同时点火系统是指两个汽缸共用一个点火线圈,其次级绕组的两端分别与两个汽缸上的火花塞相连接,一个点火线圈上有两个火花塞串联。传感器ECU 点火器点火线圈火花塞两个汽缸共用一个点火线圈次级绕组的两端分别与两个汽缸上的火花塞相连接,一个点火线圈上有两个火花塞串联。当产生高压电时,对两个火花塞同时点火。当一个汽缸处于压缩行程准备点火阶段时,另一个汽缸却处于排气行程,对于压缩行程的汽缸,由于汽缸压力较高
8、,放电困难,所需击穿电压较高.对于排气行程的汽缸,压力接近大气压,放电容易,所需的击穿电压低,很容易击穿当两汽缸的火花塞同时跳火时,其阻抗几乎都在压缩行程的火花塞上,承受绝大 部分电压降,而在排气行程的火花塞上的电能损失也很小,对正常点火影响不大.传感器ECU 点火器点火线圈火花塞(2)无分电器双缸同时点火系统的控 制ECU输出的指令除控制通电时刻和通电时间的点火正时指令(IGT)外,还需输出辨别汽缸指令(IGD) 。该系统的曲轴位置传感器采用磁感应传感器,该传感器向ECU提供曲轴转角信号Ne、活塞上止点信号G1、G2。ECU根据G1、G2信号判出下次进行点火的汽缸组,并发出辨缸指令 (IGD
9、A) 和 (IGDB) 。输出的辨缸指令 与点火气缸的约定关系状态 状态点火线圈点火汽缸低电平0高电平11#1、6缸低电平低电平2#2、5缸高电平1低电平03#3、4缸发动机工作时,ECU不停地输出具有点火正时功能和通电时间功能的点火正时指令(IGT)。此信号用于哪一组点火线圈,由ECU辨缸指令IGDA和IGDB来决定。功能：根据ECU的指令，控制点火线圈初级电路的通电或断电，并在完成点火后向ECU输送点火确认信号。检测：用万用表或示波器检查发动机ECU相应端子间电压 。 (3)点火控制器:辨别点火汽缸、实现点火线圈初级电路的接通和切断,向ECU反馈点火控制器工作状态;反馈功能主要向ECU提供
10、火花塞是否正常点火信号。ECU在每次发出点火正时指令后,通过IGF信号进行检测。当连续三次没有反馈信号时,ECU认为点火系统有故障并自动停止喷油。 P103图3.5检测：拆开点火线圈上的线束， 用万用表检查点火线圈电阻，应符合规定， 否则说明点火线圈有故障。(4)点火线圈:采用小型闭磁路点火线圈 ,次级线圈的两端分别与两个火花塞相连接。汽缸组合的原则:一个处于压缩行程的结束时,另一个处于排气行程 的结束时刻,即同步。当初级电流突然切断时 ,在次级线圈上会感应出上万伏的高压电动势,加至火花塞电极之间,喷出高压火花,点燃汽缸内的混合气。然后,当晶体管导通瞬间,初级电流发生突变,在次级线圈中产生约1
11、000V的电压.为防止进气行程的汽缸 引起回火,使发动机无法正 常运转,在点火线圈的次级 绕组中串联一个高压二级 管。当功率管导通时,产生的 感应电动势反向加在高压 二极管上,由于二极管的反 向截止功能,1000V的高压电就无法 使火花塞跳火。当功率控制三极管截止 时,次级绕组产生的高压电 与前相反,二级管导通,使火花塞顺 利跳火。n特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数量与气缸数相等。n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。点火线圈火花塞点火器ECU各种 传感 器1缸2缸3缸4缸5缸6缸独立点火方式影片特点：四个气缸共用一个点火线圈。
12、 发动机气缸数必须是4的整数倍。 主要内容：点火提前角 的控制通电时间的 控制爆燃的控制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控制点火提前角的基本方法起动时点火提前角的控制起动后基本点火提前角的确定点火提前角的修正n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。 n当汽油机保持节气门开度、转 速以及混合气浓度一定时，汽 油机功率和耗油率随点火提前 角的改变而变化。对应于发动 机每一工况都存在一个最佳点 火提前角。n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）n点火提前角过大，易爆燃；n点火提前角过小，排气温度升 高，功率降
13、低。A：不点火 B：点火 过早 C：点火适当 D：点火过 迟最佳点火提前角与下述因素有关:发动机转速：转速升高，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。采用电控点火（ESA）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。燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大。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。思考提问 点火提前角的定义?最佳点火 提前角与哪些因素有关？n起动：n按ECU内存储的初始点火n提前角对点火提前角进行n控制。起动时的点火提前n角一般
14、是固定的为10左右。n正常运转：nECU根据发动机的转速和n负荷信号，确定基本点火n提前角，并根据其他信号n修正，以确定实际的点火提前n角，并向电子点火控制器输出n点火信号。基本点火提前角发动机转速进气量（歧管压力）高高电控点火数据图n点火提前角常用的计算 方法：n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n 实际点火提前角基 本点火提前角点火提 前角修正系数起动时起动后基本点火提前角初始点火提前角修正点火提前角实际点火提前角点火正时控制起动点火控制起动后点火控制初始点火提前角基本点火提前角 修正点火提前角预热修正过热修正 怠速稳定修正爆燃修正 其他修正等初始点火提前角n发
15、动机起动过程中，n进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号n不稳定，nECU无法正确计算点火提前角，n一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。n控制信号：发动机转速信号（Ne信号）和起动开 关信号（STA信号）。怠速运转 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）确定基本点火提前角。 怠速以外工况 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。 基本点火提前角发动机转速进气量（歧管压力）高高电控点火数据图n不同的发动机控制系统中，n对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。n修正方法有修正系数法和
16、修正点火提前角法两种 。n主要修正项目：n水温修正；n怠速稳定修正；n空燃比反馈修正。n水温修正又可分为暖机修正和过热修正。n暖机修正：n暖机过程中，随冷却水温的提高， 点火提前角应适当减小。n暖机修正控制信号：n冷却液温度传感器信号、进气管绝 对压力传感器信号或空气流量计信号 、节气门位置传感器信号（IDL信号）n过热修正：n冷却液温度过高时，点火提前角应 适当增大。n过热修正控制信号：n冷却液温度传感器信号、节气门位 置传感器信号（IDL信号）-40 -20 0 20 40 60 80 冷却液温度/提前角暖机修正过热修正20 40 60 80 100 120 冷却液温度/推迟 提前IDL通IDL断nECU根据实际转速与目标转速的差来修正点火提前角，n低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角 。n怠
