微机控制点火系统.ppt

第二章 微机控制点火系统,2-1 概述 2-2 点火控制系统的基本组成和类型 2-3 点火控制系统的工作原理 2-4 无分电器点火系统 2-5 点火控制系统实例,2-1 概述,一、机械式点火提前调节的不足 1）点火提前角调节达不到实际需要,2-1 概述,2）对其它影响点火提前角的诸多因素不起作用 3）不能与其它系统实现协调控制 4）调节范围有限,2-1 概述,二、点火控制系统的控制目标 电子点火控制系统对通过点火提前角及点火能量等的控制，使发动机的燃烧能始终保持及时和完全，以充分发挥发动机的功率、有效地降低发动机油耗和排气污染。具体的控制目标包括： 在发动机工况变化时，能实现非线性控制，使发动机各工况下都处于最佳的点火状态。 能针对发动机温度、进气压力、混合气浓度等各种影响因素对点火提前角进行及时修正，使发动机在任何状态下都不偏离最佳的点火提前角控制。 能与其它电子控制系统实现协调控制，以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳。,2-1 概述,三、 点火控制系统的基本控制内容,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,一、点火控制系统的基本组成 点火控制系统主要由传感器、电子控制器（ECU）、电子点火器等组成。,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,1、传感器 1）发动机转速与曲轴位置传感器：将曲轴的转角和基准位置转换为相应的脉冲信号，点火控制系统电子控制器根据该脉冲信号产生点火定时脉冲、计算发动机的转速和确定基本点火提前角等。 2）空气流量/进气压力传感器：空气流量传感器或进气压力传感器将进气管的空气流量或进气压力转换为相应的电信号，电子控制器根据该传感器所提供的信号获得发动机的负荷信息，并确定基本点火提前角。,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,3）冷却液温度传感器：将发动机的温度转换为相应的电信号，电子控制器根据该传感器所提供的信号判断发动机的温度。当发动机不在正常的工作温度时，作出点火提前角的温度修正控制。 4）节气门位置传感器：将节气门的开度转换为相应的电信号，电子控制器根据此传感器信号判断发动机的工作状况。当发动机处于怠速工况时，电子控制器就按怠速运行要求进行基本点火提前角控制，否则，就按正常运行工况进行基本点火提前角控制。,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,5）爆燃传感器：在闭环点火控制系统中使用，电子控制器根据爆燃传感器所提供的电信号判断发动机是否产生了爆燃。当发动机爆燃时，电子控制器就会作出爆燃点火提前角修正控制。 6）氧传感器：将发动机排气中的氧含量高低转换为相应的电信号，电子控制器根据氧传感器的信号判断汽油喷射系统是否进行了喷油量的修正控制，并根据需要对点火提前角进行修正控制。 7）点火/空调/档位开关：点火开关提供发动机起动、正常工作信号，空调开关提供空调是否使用信号，档位开关提供自动变速器档位变化信号。电子控制器根据这些开关信号对点火提前角进行不同的基本点火提前角控制和对点火提前角进行修正控制。,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,2、电子控制器 电子控制器是点火控制系统的核心，它接收各相关传感器及开关信号，并按照设定的程序对输入信号进行计算、分析后，输出控制信号，控制电子点火器工作，实现最佳的点火提前角控制和点火线圈初级电流通路时间控制。 3、电子点火器 电子点火器是点火控制系统的功率输出级，电子控制器控制信号通过电子点火器控制点火线圈工作。,2-2 点火控制系统的基本组成和类型,二、点火控制系统的类型 点火控制系统有不同的结构形式，按点火高压配电方式不同分，有机械高压配电和电子高压配电两种。 1）机械高压配电方式点火控制系统 机械高压配电仍采用传统的配电器分配点火线圈所产生的高压，因此，采用这种高压配电方式的电子点火控制系统还有分电器。 2）电子高压配电方式点火控制系统 由电子电路进行高压分配，这种电子点火控制系统无分电器，因此，也被称之为无分电器点火控制系统。无分电器电子点火控制系统又有分组同时点火和单独点火两种配电方式。,2-3 点火控制系统的工作原理,一、最佳点火提前角的控制 1、点火定时脉冲的产生 点火控制系统通过发动机转速与曲轴位置传感器产生点火定时脉冲（初始点火提前角），并在此点火提前角的基础上，通过控制基本点火提前角和对点火提前角的修正，实现最佳点火提前角控制。,2-3 点火控制系统的工作原理,2、最佳点火提前角确定 1）基本点火提前角的确定：将发动机的转速、负荷划分若干个小区，形成一个转速与负荷构成的点阵（图9-11a），各交叉点为发动机的特殊工况，通过实验确定其的最佳点火提前角，并将这些数据作为最佳点火提前角标准参数存入ROM中，点火控制系统工作时可通过查寻得到。,2-3 点火控制系统的工作原理,2）修正点火提前角确定：发动机温度等点火提前角的修正系数或修正控制程序也是通过实验确定，并将其储存在ROM中，以供点火控制系统工作时对点火提前角进行修正。 3）点火提前角控制过程 发动机的转速、空气流量（或进气管压力）、温度及其它传感器的电信号输入电子控制器，控制器内的CPU经查找（特殊工况）、计算（插值、修正）后得到当前工况和状态下的最佳点火提前角，并与当前的点火提前角进行比较。如果不一致，则输出调整后的点火控制脉冲信号；如果一致，说明当前已处于最佳点火状态，不对点火控制脉冲信号进行调整。,2-3 点火控制系统的工作原理,3 、发动机爆燃推迟点火控制 1）爆燃点火提前角修正控制的作用 当发动机爆燃时，点火控制器立即作出点火提前角修正控制（推迟点火控制），以迅速消除发动机爆燃。相比于无爆燃传感器的开环点火控制系统，有爆燃推迟点火控制的闭环点火控制系统其点火提前角的控制可尽量靠近爆燃区，能更有效地发挥发动机的功率。 2）爆燃的判别 由于爆燃传感器输出的电压信号中，包含有非爆燃振动所产生的其它频率成份，因此，需要用识别电路来鉴别爆燃信号。,2-3 点火控制系统的工作原理,3）爆燃推迟点火提前角控制,2-3 点火控制系统的工作原理,2-3 点火控制系统的工作原理,4、点火线圈通电时间控制 1）点火线圈通电时间控制的作用 当电源电压变不同时，点火线圈初级电流上升速率也不同，这会使得点火线圈初级电流随电源电压波动而变。点火线圈通电时间控制的作用是：在电源（蓄电池）电压高、点火线圈初级电流上升较快时，减小通电时间，以限制点火线圈形成过大的初级电流，避免点火线圈温度过高而损坏；在蓄电池电压低时，则增加点火线圈初级通电时间，以保证能形成足够大的初级电流。,2-3 点火控制系统的工作原理,2）点火线圈通电时间控制原理 在ROM存储器中，存有蓄电池电压与相应的通电时间的有关标准参数，工作时，ECU根据蓄电池电压值从ROM寻得相应的通电时间，并控制点火线圈初级的通路时间，使得点火线圈初级电流在蓄电池电压变化较大的范围内能保持稳定的初级电流。,2-4 无分电器点火系统,无分电器点火系统采用电子高压配电方式，避免了分电器高压配电过程中的能量损失，并可降低点火系统高压回路的故障率；此外，由于有两个点火线圈（初级绕组）或两个以上的点火线圈，使点火线圈初级有足够的通路时间。 一、无分电器点火系统电子高压配电原理 无分电器点火系统的高压配电方式主要有二极管分配同时点火方式、点火线圈分配同时点火方式和单独点火方式。,2-4 无分电器点火系统,1、二极管分配同时点火方式电路原理,2、点火线圈分配同时点火方式电路原理,2-4 无分电器点火系统,3