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汽车电子控制技术 Electronic Control Technology for Automobile 第四章 汽油机点火控制 1 电控点火系统的组成和分类 2 点火提前角和闭合角的控制 3 发动机爆燃（爆震）的控制 4 典型电控点火系统 概述 电子控制的点火系统则能很好地根据转速、负荷等因素进行综合考虑，以电子的手段控制发动机各工况下的点火提前角，并进行通电时间控制和爆震控制，使发动机的功率、经济性和排放各方面达到最佳。 电控点火系统控制的主要内容： 点火提前角控制 点火原理 通电时间控制 爆震控制 第一节 电控点火系统的组成和分类 一、电控点火系统的组成与功能 微机控制点火系的一般组成：监测发动机运行状况的传感器、处理信号、发出指令的微处理机；响应微机发出指令的点火器、点火线团等组成。 一般组成： 传感器 → ECU → 点火执行器 组成： ⑴ 电源:由蓄电池和发电机组成，提供点火能量 ⑵ 点火线圈:低电压转变为15~20kV高电压 ⑶ 分电器:依据发动机工作时序，将点火线圈的高电压分送火花塞 ⑷ 火花塞:将具有一定能量的电火花引入汽缸 ⑸ 传感器:有转速传感器、曲轴位置传感器、爆燃传感器 ⑹ ECU ⑺ 点火控制模块:是一个功率放大的驱动电路将点火信号送给点火线圈。 点火线圈 点火线圈由初级线圈和次级线圈组成，工作时控制点火线圈初级电路的导通和截止。当导通时，有电流从初级线圈电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 火花塞 ⒉点火系统的工作原理 发动机工作时，ECU根据接收的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并向点火控制器发出指令。点火控制器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场形式储存；当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器或直接送至工作气缸的火花塞。 工作原理图 ⒊对点火系的基本要求 ⑴能产生击穿电压 点火电压 影响击穿电压的因素： ①火花塞间隙 ②汽缸内混合气的压力和温度 （密度） ③电极的温度和极性 ④发动机工作情况 ⑵电火花具有足够的能量 发动机正常工作时：1~5mJ ，一般提供15~50mJ 发动机混合气较稀时：提供50~80mJ 发动机起动时： 提供大于100mJ ⑶点火时刻适应发动机工作情况 点火时序按发动机时序： 四缸机 1－ 3 － 4－ 2 六缸机 1－5－3－6－2－4 点火提前角：在压缩行程上止点前 点火过迟：燃烧压力小、热损失大、发动机过热、功率下降 点火过早：燃烧压力过大、负功多、易爆燃、功率下降 汽油机的燃烧过程 点火时刻对发动机示功图的影响 点火提前角对气缸压力的影响 ⒋最佳点火提前角： 能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角，称为最佳提前角。其一般保证燃烧压力最大值出现在上止点后10~15°。 影响最佳点火提前角的因素： ⑴转速：转速高提前角大，转速低提前角小。 ⑵负荷：负荷大提前较小，负荷小提前角大。 ⑶起动与怠速： 提前角减小或不提前。 ⑷汽油的辛烷值：辛烷值大提前角适量增大。 ⑸压缩比：压缩比大提前角减小。 ⑹混合气成分：α=0.8~0.9时燃烧速度最快，此时提前角最小；过浓和过稀，提前角都增大。 ⑺火花塞数量：两个火花塞比一个火花塞提前角小。 ⑻进气压力：进气压力小、提前角增大。 二、电控点火系统分类 有分电器式 分电器 　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11—A／D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 有分电器式电控点火系统 1—主继电器；2—压力传感器；3—温度传感器；4—基准位置传感器；5—转速传感器；6—ECU；7—EFI 控制；8—ESA控制；9—点火信号；10—通电开始；11—点火；12—电子点火器；13—点火监视回路；14—闭合角控制；15—点火线圈；16—点火开关；17—蓄电池；18—至分电器；19—