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1、目 录中文摘要、关键词1英文摘要、关键词2第1章 绪论31.1 课题研究的背景31.2 课题研究的目的及意义31.3 论文的主要内容及结构安排3第2章 汽车点火系统概述52.1 汽油发动机点火系统发展历程52.1.1 传统点火系52.1.2 有触电电子点火系52.1.3 无触点普通电子点火系62.1.4 微机控制电子点火系72.2 国内汽车点火系发展概况8第3章 汽车点火系统的现状分析103.1 微机控制电子点火系的组成103.2 电控单元ECU103.2.1 ECU的组成103.2.2 微机控制点火系ECU控制工作原理123.3 微机控制点火系的分类143.3.1 微机控制有分电器点火系14
2、3.3.2 微机控制无分电器点火系153.4 汽车点火系统发展现状分析173.4.1 国内发展现状173.4.2 目前国内外在电子点火领域的研究18第4章 汽车微机控制点火系统的发展趋势194.1 发动机对点火系统的要求194.1.1 点火系统应满足的要求194.1.2 影响最佳点火提前角的主要因素204.2 微机控制电子点火系的优化控制224.2.1 点火提前角优化控制234.2.2 闭合角优化控制254.2.3 爆震优化控制254.3 微机控制电子点火系统的发展趋势264.3.1 微机控制264.3.2 传感器技术274.3.3 控制理论274.3.4 低耗能电子元件294.3.5 点火能
3、量29结 论32致 谢34参考文献35汽车发动机点火系统的现状及发展趋势摘要：点火系统是汽油发动机重要的组成部分,对发动机的性能有着决定性的影响。随着汽车工业的不断发展，汽车电子化程度不断提高,汽车的点火系统已由传统的蓄电池点火系统发展到国内外广泛采用的电子点火系统，电子点火系统又称为半导体点火系统或晶体管点火系统，越来越多的汽车厂家将电子技术应用到了汽车上。本文介绍了汽油发动机点火系统的基本工作原理。在此基础上，综述了现代电子点火系统，尤其是点火能量及点火控制系统研究的现状、发展趋势。随着发动机向高转速、稀混合气方向发展，普通电子点火系统已不能满足要求，高能微机控制点火系统将成为今后点火系统
4、的发展方向。关键词：点火系统； 微机控制； 发展趋势；The situation and development trend of the ignition systemAbstract: Gasoline engine ignition system is an important part of the performance of the engine have a decisive influence. With the continuous development of automobile industry, increasing degree of automotive elec
5、tronics, car ignition system has been the development of the traditional battery ignition system widely used at home and abroad electronic ignition systems, electronic ignition system, ignition system, also known as semiconductor or transistor ignition system. More and more car manufacturers of elec
6、tronic technology to the car.This article describes the basic working principle of the gasoline engine ignition system.On this basis，the application of modern electronic ignition systems, with the engine to high speed, the direction of lean mixture, common electronic ignition system can not meet the
7、 requirements of high-energy ignition system will be computer controlled ignition systems for future development.Key words: ignition system； computer control； dvelopment rends；第1章 绪论1.1 课题研究的背景随着入们对汽油机的动力性、燃油经济性的要求不断提高，以及污染问题的日益严重，各生产厂家纷纷采用电控汽油机。电控汽油机主要是对发动机的喷油和点火进行控制，通过各种传感器传回的发动机工况参数，经过CPU计算出最佳喷油量
8、和点火时刻，使发动机工作在各种性能指标限制下的最佳状态。点火系统是发动机的一个重要部分，它的设计的好坏对汽油机的动力性、燃油经济性、和排放等性能有很大的影响。目前，国内电控系统大多采用国外的产品，自主设计的电控系统尚在实验室中不能形成产品，主要问题是控制的精确性、可靠性难以达到且成本较高，而国外却经历了近五十年的发展，已经形成完整的开发体系和完善的市场。汽车工业是一个国家工业化发展的重要标志，我国近年来汽车的销售量和汽车的保有量迅速增长，我国每年都要花费大量外汇进口外国电控产品，并且这也成了制约我国汽车工业发展的瓶颈，点火控制是电控单元的一个主要控制部分，对它的分析与研究对我国汽车工业的发展有
9、现实的意义。1.2 课题研究的目的及意义本课题针对汽车点火系统的发展现状；论述了微机控制点火系统的组成和工作原理；指出了我国汽车点火系统当今发展存在的问题与不足，分析了微机控制点火系统今后的发展趋势；从而提出相应的解决方向，为指导我国汽车点火系统今后的研究和发展提供一定的参考。为进一步研究和开发汽油发动机点火控制系统提供较有价值的资料。1.3 论文的主要内容及结构安排论文共分四章。第一章 绪论，提出了课题研究的背景，课题研究的目的及意义。第二章 汽车点火系统发展概述，介绍汽车发动机点火系统的发展历程并阐述了我国汽车点火系统的发展概况。第三章 汽车点火系统的现状分析，阐述微机控制点火系统的工作原
10、理，分析汽车点火系统的发展现状。第四章 汽车微机控制点火系统的发展趋势，针对当今我国汽车点火系统发展存在的主要问题，探讨我国汽车点火系统的发展趋势并提出今后我国汽车发动机点火系统的发展应对措施和方向。第2章 汽车点火系统概述2.1 汽油发动机点火系统发展历程根据点火系统的发展经历，点火系可分为传统点火系和电子点火系，电子点火系又可分为有触点电子点火系、无触点普通电子点火系和微机控制电子点火系。2.1.1 传统点火系最早应用于汽车的是传统点火系，其组成如图2.1所示，它采用机械触点控制初级电流，当触点闭合时，点火线圈初级电路接通，储存能量；当触点打开时，点火线圈初级电路断开，在次级线圈中产生高电
11、压，并经分电器加于火花塞，击穿火花塞，产生电火花点燃混合气。图2.1 传统点火系统其优点是结构简单、更换方便。缺点是初级电流受机械触点允许电流限制不能过大，点火能量低；闭合角不能调整；次级电压上升速率较慢，在火花塞积炭时形成漏电流，次级电压下降；机械触点易烧蚀，凸轮易磨损，工作不可靠；机械调整装置调节点火提前角，反应速度慢，控制精度低。目前，传统的点火系已经淘汰。2.1.2 有触电电子点火系有触点电子点火系是最早机电相结合的产品之一，其组成如图2.2所示，它保留了原分电器中的机械触点，增加了一个电子驱动电路，大功率开关晶体三极管串联在点火线圈初级电路中，机械触点接在三极管的基极电路中。当触点闭
12、合时，大功率三极管导通，接通初级电路；当触点打开时，大功率三极管截止，断开初级电路，次级线圈产生高压电而点火。图2.2 有触电电子点火系其优点是：减小了机械触点的电流，消除了触点烧蚀现象,并取消了和触点并联的电容器，降低了故障率。缺点是：由于机械触点的存在，继承了传统点火系的缺点，仍然采用机械调节装置调节点火提前角，无闭合角调节功能，这些限制了点火性能的提高。2.1.3 无触点普通电子点火系无触点普通电子点火系主要由点火开关、点火信号发生器、点火器、点火线圈、分电器以及火花塞组成。如图2.3所示：1- 点火信号发生器；2-点火器；3-分电器；4-火花塞；5-点火线圈图2.3 无触点普通电子点火
13、系统其特点是利用各种无触点点火信号发生器来代替上述断电器触点产生点火信号。因此，与触点有关的各种故障和保修作业均不复存在。当发动机工作时，分电器信号发生器产生电信号，经电子点火组件的放大、整形后，控制末级大功率晶体管的导通与截止，使点火线圈中的初级电流发生变化，在次级绕组中感应出高电压。由于采用了闭合角和恒流控制，普通电子点火系统的初级电流在发动机高速或低速时都为一定值，从而在次级绕组中产生的感应电动势也为一定值，从而提高了点火性能。另外，从根本上解决了由触点带来的问题，使之具有一定的免维修化。该点火系统最大的缺点是点火提前角仍采用传统的真空和离心机构机械控制，点火提前角控制不够精确。另外，点
14、火触发信号仍采用机械控制，点火可靠性仍有待提高。2.1.4 微机控制电子点火系上述点火系统均采用机械调节装置调节点火提前角，一方面，机械装置反应慢，实时性差，控制精度低；另一方面，点火提前角不仅与发动机转速和负载有关，而且与其它因素有关，如汽油的抗爆性能、混合气的空燃比、发动机工作温度和进气终了的压力等，因而越来越不能满足现代发动机的需要。随着微处理机技术的发展，在70年代中期，汽车上开始应用微处理机控制点火。微机控制电子点火系的组成如图2.4所示，它主要由电源、传感器、电控单元（ECU）、点火控制器、分电器、高压线、火花塞等组成。该系统根据各种传感器检测发动机工况信息，由控制单元对点火提前角
15、和闭合角进行精确的控制，点火时机更准确、合理，使发动机性能更加优越。该点火系中的分电器只起到分配高压电的作用，取消了点火提前角机械调节机构。微机控制点火系可以实现点火提前角控制、闭合角控制和爆震控制的功能，具有如下特点：1.在各种工况及环境条件下，均可获得最佳点火提前角，从而使发动机在动力性、经济性、排放性及工作稳定性等方面均处于最理想的情况。2.在全部工作范围内，均可对点火线圈的导通时间进行控制，从而使线圈中存储的点火能量保持不变，提高了点火的可靠性，有效地防止了点火线圈过热，减少了能源消耗。此外，该系统很容易实现在全部工作范围内提供稀薄燃烧所需恒定点火能量的目标。3.通过采用闭环控制技术，可使各缸点火提前角控制在刚好不发生爆震的临界状态，从而获得较高的燃烧效率，有利于提高发动机的各种性能。图2.4 微机控制电子点火系组成2.2国内汽车点火系发展概况当前我国发动机点火系统发展很快，传统点火系统已基本淘汰，电子点火系统已在微型车及普通型轿车中普及，中、高档轿车已开始采用计算机控制。在电子点火系统
