汽车电控技术第2章电子控制点火系统.ppt

第2章 电子控制点火系统 电子控制点火系统的组成及基本原理。 有分电器的点火控制系统的组成与原理 无分电器中的同时点火方式和独立点火方式原理 点火提前角与闭合角的控制方法 爆振传感器的基本结构与原理 爆振传感器实现点火提前角的反馈闭环控制原理 2．1概述 点火系统必须满足以下要求： 提供足够高的次级电压，使火花塞极间跳火； 火花要具有足够的能量； 点火系统应按发动机的发火顺序并以最佳时刻(点火提前角)进行点火。 电子控制点火系统的作用 电子控制点火系统可以通过各种传感器感知多种因素对点火提前角的影响，以电子控制单元ECU为控制核心，能够对点火全过程进行控制，包括通电时间控制、点火提前角控制和爆振控制，完全满足汽油机对点火系统的基本要求 2．1．1 电子控制点火系统的组成 无分电器电子控制点火系统 1．传感器 主要有 曲轴位置(转速与转角)传感器、 凸轮轴位置 (上止点位置)传感器、 空气流量(负荷)传感器、 节气门位置(负荷)传感器、 冷却液温度传感器、 进气温度传感器、 车速传感器和爆振传感器。 2．电子控制单元 ECU既是汽油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控制核心。 在ECU中的CPU不断接收上述各种传感器发送的信号，并按预先编制的程序进行计算和判断后，向点火控制器发出最佳点火提前角和点火线圈初级电路导通时间的控制信号。 2．1．2 电子控制点火系统的工作原理 2.2电子控制点火系统 2.2.1有分电器的点火控制系统 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。 2．2．2 无分电器的点火控制系统 无分电器点火控制系统又可分为两个活塞位置同步缸共用一个点火线圈的同时点火方式(双缸直接点火)和每缸一个点火线圈的独立点火方式（单缸直接点火）。 1．同时点火方式 同时点火是指点火线圈每产生一次高压电，都使两个缸的火花塞同时跳火，即双缸同时点火。次级绕组产生的高压电将直接加在四缸发动机的同步缸——1、4缸或2、3缸(六缸发动机的1、6缸、2、5缸或3、4缸)火花塞电极上跳火。 双缸同时点火时，一个气缸处于压缩行程末期，是有效点火，另一个气缸处于排气行程末期，缸内温度较高而压力很低，火花塞电极间隙的击穿电压很低，对有效点火气缸火花塞的击穿电压和火花放电能量影响很小，是无效点火。曲轴旋转一转后，两缸所处行程恰好相反。双缸同时点火时，高压电的分配有二极管分配和点火线圈分配两种形式。 2．独立点火方式 点火系统采用单独点火方式时，每一个气缸都配有一个点火线圈，且直接安装在火花塞上方，其基本组成和工作原理与同时点火方式相同。 2．3 点火提前角与闭合角的控制 2．3．1 点火提前角的控制 2．3．2 闭合角控制 2．4 爆振传感器与爆振控制 最佳点火提前角在接近临界爆振点，同时又不能使发动机发生爆振。要使点火系统达到这样的性能要求，除了必须采用电子控制的点火系统外，对点火提前角还必须采用爆振反馈控制。 2．4．2 爆振传感器 爆振传感器的作用是对发动机的气缸压力或其他能对发动机爆振做出判断的相关参数进行检测，并将信号送入发动机ECU。 常见的爆振传感器有两种，磁致伸缩式爆振传感器，压电式爆振传感器。 * 第2章 电子控制点火系统 有分电器电子控制点火系统的组成示意图 爆振传感器是电子控制点火系统专用的一个传感器，ECU可根据爆振传感器输出的信号来判断发动机是否发生爆振，从而对点火提前角进行修正，实现点火提前角的闭环控制。 曲轴位置信号和凸轮轴位置信号是保证ECU控制电子点 火系统正常工作最基本的信号。 3．执行器 执行器主要包括点火控制器、点火线圈、分电器(有分电器电子控制点火系统)及火花塞等。 有分电器电子控制点火系统的控制原理框图 无分电器电子控制点火系统的控制原理 无分电器点火控制系统 无分电器独立点火方式(六缸发动机) 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) 闭合角三维脉谱图 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。 2．4．1 爆振控制方法 爆 振 控 制 系 统 组 成 爆振的判别与实际点火提前角的闭环控制 1．磁致伸缩式 磁致伸缩式爆振传感器的外形与结构 磁致伸缩式爆振传感器的组成