微机控制点火系

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1、4.4 4.4 微机控制点火系微机控制点火系 教学内容：教学内容：l1 1、微机控制点火系的组成与工作原理、微机控制点火系的组成与工作原理l2 2、微机控制点火系的控制、微机控制点火系的控制4.4.1 4.4.1 微机控制点火系的组成与工作原理微机控制点火系的组成与工作原理 一、微机控制点火系的优点一、微机控制点火系的优点l1 1、电子点火系统的缺点、电子点火系统的缺点l仍采用机械式点火提前角调节装置。l（1）只能对点火提前角作范围有限的、粗略的线性调节。l（2）对点火提前角的调节仅考虑了发动机转速和进气管真空度两个影响因素。l（3）存在机械滞后、机械磨损等缺陷。2 2、微机控制点火系的优点、

2、微机控制点火系的优点l （1）最佳的点火时刻控制点火提前角控制点火提前角控制。l （2）最适宜的点火时间控制通电时间控制通电时间控制。l （3）最理想的防爆震控制爆燃控制爆燃控制。l 使发动机在任何工况下都处于最佳的点火状态，提高了发动机的动力性，改善了发动机的经济性，降低了发动机的排放污染。二、微机控制点火系的组成及分类二、微机控制点火系的组成及分类l（一）微机控制点火系的基本组成（一）微机控制点火系的基本组成1 1、传感器、传感器l 用来检测与点火有关的发动机工作信息和状态信息，将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。l 包括发动机转速传感器、凸轮轴相位传感器、空气流量传感器、

3、节气门位置传感器、进气温度传感器、冷却液温度传感器、爆震传感器、车速传感器、起动开关、空档起动开关、空调开关等。l 上述传感器与电控燃油喷射系统共用。2 2、ECUECUl 接收传感器输入信号，按预先编制的程序进行计算、分析、判断，向点火控制器发出接通与切断点火线圈初级电路的控制信号。l 在发动机集中控制系统中，即发动机ECU。3 3、点火控制器、点火控制器l 根据ECU输出的点火控制信号，控制点火线圈的初级电路的接通与切断，产生次级高压，使火花塞点火；同时把点火确认信号反馈给ECU。l 包括点火器、点火线圈、（分电器）、火花塞等。（二）微机控制点火系的分类（二）微机控制点火系的分类l 1 1

4、、按配电方式分、按配电方式分l 2 2、按微机控制的方式分、按微机控制的方式分闭环控制开环控制单独点火方式二极管配电点火方式双缸同时点火方式无分电器式有分电器式闭环控制闭环控制三、微机控制点火系的工作原理三、微机控制点火系的工作原理l 发动机工作时，ECU不断采集发动机的转速、转角、负荷信号，与微机内存中预先储存的最佳控制参数进行比较，确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的最佳导通时间，向点火控制模块发出指令。l 点火控制模块根据ECU的点火指令，控制初级回路的导通与截止。（当初级回路导通时，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级线圈中的电流被切断时，次级线圈中产生15-30kV的高

5、压电，送给火花塞，点燃可燃混合气。）l ECU根据爆震、冷却液温度、进气温度、车速等信号来判断发动机的爆震程度，将点火提前角控制在爆震界限的范围内，使发动机始终处于最佳的燃烧状态。五、微机控制点火系统的配电方式五、微机控制点火系统的配电方式各缸单独点火点火线圈分配式二极管分配式双缸同时点火电子配电方式机械配电方式（一）机械配电方式（有分电器）（一）机械配电方式（有分电器）l 由分电器分火头将高压电分配至分电器盖旁电极，经高压分缸线输送到各缸火花塞。l 缺点：l （1）分火头与分电器旁电极间的间隙损失一部分能量，易产生无线电干扰。l （2）采用高阻抗高压线，消耗一部分能量。l （3）分火头、分电

6、器盖、高压线漏电，易导致高压火花弱、缺火或断火。l （4）分电器的机械磨损会影响点火的控制精度。l （5）分电器的安装影响发动机的结构布置。丰田丰田IS-E发动机用微机控制的点火系发动机用微机控制的点火系（二）电子配电方式（无分电器）（二）电子配电方式（无分电器）在点火器的控制下，点火线圈的高压电按照发动机的作功顺序，直接加到各缸的火花塞上。 又称为微机控制直接点火系统（DIS）。l优点：优点：l （1）节省安装空间。l （2）能量损失减少。l （3）高速时点火可靠。l （4）电磁辐射减少。1 1、分组点火方式、分组点火方式l （1）结构特点每两缸共用一个独立的点火线圈（双缸同时点火）。l （

7、2）控制原理 ECU按点火顺序交替控制点火控制器中功率三极管的导通与截止，控制每个点火线圈产生高压电，交替对1、4缸和2、3缸进行点火控制。四缸发动机分组点火四缸发动机分组点火六缸发动机分组点火六缸发动机分组点火2 2、二极管配电点火方式、二极管配电点火方式l（1 1）结构特点）结构特点四缸共用一只双初级绕组、双输出次级绕组。l（2 2）控制原理）控制原理ECU按点火顺序交替控制点火控制器中两只功率三极管，每个功率三极管分别控制一个初级绕组，利用四个二极管，交替对1、4缸和2、3缸进行点火控制。 3 3、独立点火方式、独立点火方式l 每个气缸都配有一个点火线圈，直接安装在火花塞的上方；在点火控

8、制器中，配置与点火线圈数目相同的功率三极管，分别控制每个线圈初级绕组的接通与断开。独立点火方式独立点火方式独立点火的微机控制点火系独立点火的微机控制点火系 4.4.2 4.4.2 微机控制点火系的控制微机控制点火系的控制 一、点火提前角的控制一、点火提前角的控制l1 1、点火提前角、点火提前角从火花塞开始点火到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。 2 2、点火提前角对发动机性能的影响、点火提前角对发动机性能的影响l 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最佳点火提前角佳点火提前角。l 点火提前角过大点

9、火提前角过大易爆燃，起动困难，怠速不稳，发动机动力不足。l 点火提前角过小点火提前角过小起动困难，怠速不稳，易出现进气回火或排气管放炮现象，排气温度升高，功率降低。3 3、最佳、最佳点火提前角点火提前角l 使发动机发出的功率最大，油耗最低，应在最佳点火提前角点火。 l 选择适当的点火提前角，可使发动机每循环所做的机械功最多。A：不点火：不点火 B：点火过早：点火过早C：点火适当：点火适当 D：点火过迟：点火过迟4 4、点火提前角的控制、点火提前角的控制l （1）怠速时：使怠速运转平稳、减低有害气体排放、减少燃油消耗量。l （2）部分负荷时：减少燃油消耗量和有害气体排放，提高经济性和排放性能。l

10、 （3）大负荷时：增大输出转矩，提高动力性。5 5、最佳点火提前角确定依据、最佳点火提前角确定依据 l 影响最佳点火提前角的因素：影响最佳点火提前角的因素：l （1 1）发动机转速）发动机转速l 转速升高，点火提前角增大。l （2 2）发动机负荷）发动机负荷l 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。l （3 3）燃料性质）燃料性质l 汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大。l （4 4）其他因素）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。6 6、控制点火提前角的基本原理、控制点火提前角的基本原理 l 发动机工作时，ECU不断采集发动机的转速

11、、转角、负荷信号，与微机内存中预先储存的最佳控制参数进行比较，确定出该工况下最佳点火提前角和初级电路的最佳导通时间，向点火控制模块发出指令。点火控制模块根据ECU的点火指令，控制初级回路的导通与截止。l ECU根据爆震、冷却液温度、进气温度、车速等信号来判断发动机的爆震程度，将点火提前角控制在爆震界限的范围内，使发动机始终处于最佳的燃烧状态。7 7、点火提前角常用的计算方法点火提前角常用的计算方法l（1）实际点火提前角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l（2）实际点火提前角实际点火提前角基本点火提前角点火提前角修正系数8 8、微机控制的点火提前角的确定、微机控制的点火提前