第10章_电子点火控制系统课件.ppt

第第1010章章 电子点火控制系统电子点火控制系统n电子点火控制系统的分类电子点火控制系统的分类n电子点火控制系统的结构与工作原理电子点火控制系统的结构与工作原理本章主要内容1 1发展概况发展概况 1931 1931年美国人首先在分电器上使用真空装置与年美国人首先在分电器上使用真空装置与离心装置来自动调节点火提前角离心装置来自动调节点火提前角1976 1976年，美国通用汽车公司首次将微机应用于年，美国通用汽车公司首次将微机应用于点火时刻控制点火时刻控制微机控制的燃油喷射系统：点火提前角控制功微机控制的燃油喷射系统：点火提前角控制功能通常作为发动机电子控制系统的一部分，由发动能通常作为发动机电子控制系统的一部分，由发动机电子控制系统协调控制机电子控制系统协调控制全电子点火控制装置（无分电器、无高压导线）全电子点火控制装置（无分电器、无高压导线）其点火性能也有进一步的提高其点火性能也有进一步的提高10.1 概 述10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点 2 2机械式点火提前调节的不足机械式点火提前调节的不足 分电器中的真空点火提前装置和离心点火提前装置分电器中的真空点火提前装置和离心点火提前装置其工作特性如图其工作特性如图10-110-1所示，它在某种程度上满足了发动所示，它在某种程度上满足了发动机负荷和转速变化对点火提前角改变的需求，但主要存机负荷和转速变化对点火提前角改变的需求，但主要存在以下不足：在以下不足：点火提前角调节性能较差点火提前角调节性能较差对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节作用10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点(1)(1)点火提前角调节性能较差点火提前角调节性能较差 理论和实践证明，发动机的最佳点火时间应能够使发动机的燃理论和实践证明，发动机的最佳点火时间应能够使发动机的燃烧临近爆燃烧临近爆燃(但不产生爆燃但不产生爆燃)。

因此，发动机的最佳点火提前角随发因此，发动机的最佳点火提前角随发动机转速和负荷的变化是一个不规则的曲面动机转速和负荷的变化是一个不规则的曲面(图图10-2)10-2)10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点 由于真空、离心点火提前调节器的点火提前角调节由于真空、离心点火提前调节器的点火提前角调节是线性的，因此不可能在发动机转速、负荷变化的范围是线性的，因此不可能在发动机转速、负荷变化的范围内将点火提前角都调整到最佳的值以某一负荷下的转内将点火提前角都调整到最佳的值以某一负荷下的转速变化对点火提前角的调整要求为例，点火正时所调整速变化对点火提前角的调整要求为例，点火正时所调整的基本点火提前角是以发动机在整个转速变化范围内不的基本点火提前角是以发动机在整个转速变化范围内不产生爆燃为前提的，这样只能使发动机在某些工况下接产生爆燃为前提的，这样只能使发动机在某些工况下接近于最佳点火，而在其它工况下实际上是点火过迟了近于最佳点火，而在其它工况下实际上是点火过迟了(图图10-3)10-3)真空、离心点火提前调节装置使发动机在许多工况真空、离心点火提前调节装置使发动机在许多工况下偏离最佳点火时刻，发动机的功率不能充分发挥，油下偏离最佳点火时刻，发动机的功率不能充分发挥，油耗和排污较高。

耗和排污较高10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点(2)(2)对温度等其它影响对温度等其它影响燃烧的因素不能起调节燃烧的因素不能起调节作用作用 当发动机的温度、当发动机的温度、进气压力和温度、混合进气压力和温度、混合气浓度等因素起变化时，气浓度等因素起变化时，混合气的燃烧速度会发混合气的燃烧速度会发生变化，点火提前角也生变化，点火提前角也应作相应的调整而真应作相应的调整而真空、离心点火提前调节空、离心点火提前调节器则不能起作用器则不能起作用10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点3 3电子点火控制系统的优点电子点火控制系统的优点 电子控制点火系统由微机根据各有关传感器的电信号确定最佳电子控制点火系统由微机根据各有关传感器的电信号确定最佳的点火时间并进行实时调整，这种点火提前角控制方式具有如下的的点火时间并进行实时调整，这种点火提前角控制方式具有如下的优点可实现最佳点火时间控制电子控制点火实现了非线性控制，可实现最佳点火时间控制电子控制点火实现了非线性控制，使发动机各工况下都可处于最佳的点火状态使发动机各工况下都可处于最佳的点火状态。

可针对各种影响因素修正点火时间电子控制点火系统微机可针对各种影响因素修正点火时间电子控制点火系统微机根据发动机温度、进气压力、混合气浓度等传感器的信号，及时对根据发动机温度、进气压力、混合气浓度等传感器的信号，及时对点火提前角进行修正，使发动机在任何状态下都不偏离最佳的点火点火提前角进行修正，使发动机在任何状态下都不偏离最佳的点火提前角控制提前角控制可与其它电子控制系统实现协调控制电子点火控制系统可可与其它电子控制系统实现协调控制电子点火控制系统可接受其它电子控制系统的有关信号，及时对点火提前角进行适当的接受其它电子控制系统的有关信号，及时对点火提前角进行适当的调整，以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳调整，以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳10.1.1 电子点火控制技术发展概况与特点电子点火控制技术发展概况与特点全电子点火控制系统的优点全电子点火控制系统的优点减少了点火能量的损失传统的高压配电方式工作时配电器减少了点火能量的损失传统的高压配电方式工作时配电器分火头与旁电极之间的跳火和具有较高电阻的高压导线均会损失分火头与旁电极之间的跳火和具有较高电阻的高压导线均会损失部分点火能量，电子高压配电避免了这部分能量损失，提高了有部分点火能量，电子高压配电避免了这部分能量损失，提高了有效的点火能量。

效的点火能量降低了点火系统的故障率配电器在高压下工作，分电器盖、降低了点火系统的故障率配电器在高压下工作，分电器盖、分火头及高压导线等的漏电、烧损是电子点火装置常见的故障，分火头及高压导线等的漏电、烧损是电子点火装置常见的故障，采用电子高压配电则避免了这些故障可能，从而提高了点火系统采用电子高压配电则避免了这些故障可能，从而提高了点火系统的工作可靠性的工作可靠性增加了点火线圈增加了点火线圈(或初级绕组或初级绕组)的个数对于每个点火线圈来的个数对于每个点火线圈来说，初级绕组的可通电时间增加了说，初级绕组的可通电时间增加了2 26 6倍因此，即使发动机在倍因此，即使发动机在极高的转速下，点火线圈初级也有充足的通路时间，从而保证了极高的转速下，点火线圈初级也有充足的通路时间，从而保证了发动机在高速时有足够的点火能量和次级电压发动机在高速时有足够的点火能量和次级电压20.1.2 电子点火控制系统分类 电子点火控制系统分类电子点火控制系统分类1 1高压配电方式高压配电方式 机械高压配电机械高压配电 电子高压配电电子高压配电 2 2点火方式点火方式 分组同时点火分组同时点火 单独点火单独点火3 3控制方式控制方式 闭环控制闭环控制 开环控制开环控制20.1.2 电子点火控制系统分类 1 1高压配电方式高压配电方式 机械高压配电机械高压配电：采用传统的配电器分配点火线圈产生：采用传统的配电器分配点火线圈产生的高压。

因此这种改进型的电子点火控制系统还有分电的高压因此这种改进型的电子点火控制系统还有分电器，但只相当于传统分电器中的配电器的功能器，但只相当于传统分电器中的配电器的功能电子高压配电电子高压配电：由电子控制进行高压分配，这种全电：由电子控制进行高压分配，这种全电子点火控制系统又分两种类型，一种是无分电器，但点子点火控制系统又分两种类型，一种是无分电器，但点火线圈与火花塞之间还用高压导线连接；另一种则无高火线圈与火花塞之间还用高压导线连接；另一种则无高压导线，每个火花塞上面直接连接着一个点火线圈压导线，每个火花塞上面直接连接着一个点火线圈20.1.2 电子点火控制系统分类20.1.2 电子点火控制系统分类2 2按点火方式不同分按点火方式不同分 分组同时点火方式：分组同时点火方式：一般是将各缸火花塞两两分组，一般是将各缸火花塞两两分组，每次点火都是同组的两缸火花塞同时进行其中一缸是每次点火都是同组的两缸火花塞同时进行其中一缸是有效点火，成对的另一缸为排气行程，是无效点火由有效点火，成对的另一缸为排气行程，是无效点火由于排气行程缸内的温度高、压力低，因此跳火电压很低，于排气行程缸内的温度高、压力低，因此跳火电压很低，能量的损失很小。

分组同时点火方式又有二极管分配方能量的损失很小分组同时点火方式又有二极管分配方式和点火线圈分配方式两种不同的高压配电形式式和点火线圈分配方式两种不同的高压配电形式单独点火方式：单独点火方式：每缸火花塞都单独配有一个点火线圈，每缸火花塞都单独配有一个点火线圈，一般是将点火线圈直接安装在火花塞的上面，因此可省一般是将点火线圈直接安装在火花塞的上面，因此可省去高压导线去高压导线20.1.2 电子点火控制系统分类3 3控制方式控制方式 开环控制开环控制：电子点火控制系统中无爆燃传感器，：电子点火控制系统中无爆燃传感器，控制器只是以反映发动机工况、状态的各传感器信号对控制器只是以反映发动机工况、状态的各传感器信号对点火提前角进行控制点火提前角进行控制闭环控制闭环控制：电子点火控制系统中设有发动机爆燃：电子点火控制系统中设有发动机爆燃传感器，通过发动机爆燃传感器反馈发动机爆燃情况，传感器，通过发动机爆燃传感器反馈发动机爆燃情况，作出点火提前角的修正控制闭环控制方式可使点火提作出点火提前角的修正控制闭环控制方式可使点火提前角控制更接近爆燃区，可更有效地发挥发动机的功率前角控制更接近爆燃区，可更有效地发挥发动机的功率。

因此，目前的电子点火控制系统大都采用闭环控制方式因此，目前的电子点火控制系统大都采用闭环控制方式20.2 电控点火系统的组成和分类 1.1.组成组成 ECU ECU 传感器传感器 点火执行器点火执行器有分电器式有分电器式无分电器式无分电器式 1 1）分电器式点火系）分电器式点火系 ECU ECU根据各输入信号，确定点火时刻，并将点火根据各输入信号，确定点火时刻，并将点火正时信号正时信号IGtIGt送至点火器，当送至点火器，当IGt IGt 信号变为低电平时，信号变为低电平时，点火线圈一次侧被切断，二次线圈中感应出高压电，点火线圈一次侧被切断，二次线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应缸火花塞点火再由分电器送至相应缸火花塞点火2.2.电控点火系的型式电控点火系的型式20.2 电控点火系统的组成和分类2 2）无分电器）无分电器点火系统点火系统 将来自点将来自点火线圈的高火线圈的高压电直接分压电直接分配给火花塞，配给火花塞，有有同时点火同时点火和和单独点火单独点火两种形式两种形式20.2 电控点火系统的组成和分类 单独点火式单独点火式20.2 电控点火系统的组成和分类 3.3.点火提前角和闭合角的控制点火提前角和闭合角的控制 点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种点火提前角的控制可分为开环控制和闭环控制两种1 1）开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实）开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上用实验方法测得的数据来确定的。

这些数据存入验方法测得的数据来确定的这些数据存入ECUECU的只读的只读存储器存储器ROMROM中，工作时，中，工作时，ECUECU根据发动机的工况来选择根据发动机的工况来选择调取2 2）闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的反馈信）闭环控制。