第1课汽油机点火控制的基本原理

1、车辆电子控制技术 讲授内容讲授内容：第三章：第三章 汽油机点火控制汽油机点火控制（第（第1 1课）课） 车辆电子控制技术车辆电子控制技术课件课件 2021年8月4日星期三 车辆电子控制技术车辆电子控制技术22021年年8月月4日星期三日星期三 本章内容安排 第二章 汽油机供油控制 第第1 1课课 汽油机点火控制的基本原理汽油机点火控制的基本原理 第第2 2课课 汽油机点火控制系统的基本组成汽油机点火控制系统的基本组成 本章主要介绍本章主要介绍：计算机点火系统的基本组成与原理；点火系统：计算机点火系统的基本组成与原理；点火系统 控制过程与控制参数分析；点火提前角控制过程以及特殊工况控制过程与控制

2、参数分析；点火提前角控制过程以及特殊工况 下的修正方法；无分电器点火系统基本原理、结构以及不同类下的修正方法；无分电器点火系统基本原理、结构以及不同类 型的特性分析；现代汽车点火系典型系统分析。型的特性分析；现代汽车点火系典型系统分析。 车辆电子控制技术车辆电子控制技术32021年年8月月4日星期三日星期三 一、对点火系统的基本要求一、对点火系统的基本要求 二、点火提前角的控制二、点火提前角的控制 三、点火闭合角的三、点火闭合角的控制控制 本节课的主要内容 第1课 汽油机点火控制的基本原理 第三章 汽油机 点火控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术42021年年8月月4日星期三日星期三 1.1

3、.能产生足以击穿火花塞电极间隙的能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电高压电 l 汽车汽车发动机在发动机在满负荷满负荷低速低速时：时：810kV的高压的高压， l 启动启动时：需时：需917kV的的高压高压 l 正常正常点火：点火：15kV以上以上 l 点火点火系统产生的系统产生的电压：电压：1520kV，而且高电压的升值要快，而且高电压的升值要快。 l 火花塞火花塞电极之间产生火花的电压通常称为电极之间产生火花的电压通常称为击穿电压击穿电压。 影响影响 击穿电压的因素有哪些？击穿电压的因素有哪些？ u 火花塞电极间隙的大小；火花塞电极间隙的大小； u 汽缸内混合气的汽缸内混合气的压力压力 u

4、火花塞电极的形状、温度和极性；火花塞电极的形状、温度和极性； u 发动机发动机的工作的工作情况。情况。 一、对点火系统的基本要求 第1课 汽油机点火控制的基本原理 第三章 汽油机 点火控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术52021年年8月月4日星期三日星期三 1.1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的高能产生足以击穿火花塞电极间隙的高 压电压电 （1 1）为何火花塞为何火花塞电极电极间隙越大需间隙越大需 要的击穿电压越高？要的击穿电压越高？ u 电极间隙越大，气体中的离子和电电极间隙越大，气体中的离子和电 子与电极的距离增大，受电场力的子与电极的距离增大，受电场力的 作用减小，不易发生碰撞电离，

5、因作用减小，不易发生碰撞电离，因 此需要较高的电压才能跳火。此需要较高的电压才能跳火。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 击穿电压与火花塞间隙的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术62021年年8月月4日星期三日星期三 1.1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电 （2 2）为何汽缸为何汽缸内混合气的内混合气的压力越压力越大大则击穿电压则击穿电压越越 高？为何汽缸内混合气高？为何汽缸内混合气的温度越高则击穿电压的温度越高则击穿电压越高？越高？ u 实际上实际上击穿电压与混合气的密度有关，密度越大，击穿电压

6、与混合气的密度有关，密度越大， 单位体积中气体分子数量越多，离子自由运动的距单位体积中气体分子数量越多，离子自由运动的距 离（即两次碰撞之间的距离）就越短，故不易发生离（即两次碰撞之间的距离）就越短，故不易发生 碰撞电离作用，只有提高加在电极上的电压，增大碰撞电离作用，只有提高加在电极上的电压，增大 作用于离子上的电场力，使离子加速才能发生碰撞作用于离子上的电场力，使离子加速才能发生碰撞 电离而使火花塞间隙击穿，电离而使火花塞间隙击穿， u 因此混合气的密度越大，则击穿电压越高。而混合因此混合气的密度越大，则击穿电压越高。而混合 气的压力与温度，影响混合气密度，从而间接影响气的压力与温度，影响

7、混合气密度，从而间接影响 击穿电压。击穿电压。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 击穿电压与混合气压力的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术72021年年8月月4日星期三日星期三 1.1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电 （3 3）火花塞电极的温度和极性）火花塞电极的温度和极性 u 当火花塞的电极温度超过混合气的温度时，当火花塞的电极温度超过混合气的温度时， 击穿电压约降低击穿电压约降低30%50%30%50%，因电极温度越高，因电极温度越高， 其周围混合气的密度就越小，容易发生碰撞其周围混合气的密度

8、就越小，容易发生碰撞 电离。电离。 u 火花塞击穿电压与电极火花塞击穿电压与电极极性有何关系？极性有何关系？当当受受 热的电极（火花塞中心电极）是负极时，由热的电极（火花塞中心电极）是负极时，由 于热电发射和二次电子发射作用（即在正离于热电发射和二次电子发射作用（即在正离 子的轰击下，使阴极又发射新的电子的现子的轰击下，使阴极又发射新的电子的现 象），火花塞的击穿电压约可降低象），火花塞的击穿电压约可降低20%20%。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 击穿电压与电极温度的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术82021年年8月月4日星期三日

9、星期三 1.1.能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电能产生足以击穿火花塞电极间隙的高压电 （4 4）发动机）发动机的工况的工况 u 发动机不同的工况，其击穿电压也不相同，其值随着发发动机不同的工况，其击穿电压也不相同，其值随着发 动机转速、负荷率、压缩比、点火提前角以及混合气成动机转速、负荷率、压缩比、点火提前角以及混合气成 分而变化。分而变化。 u 为何启动时需要较高的击穿电压？为何启动时需要较高的击穿电压？当当火花间隙为火花间隙为0.7mm0.7mm 时可高达时可高达19kV19kV。这是由于启动时汽缸壁、活塞以及火花。这是由于启动时汽缸壁、活塞以及火花 塞的电极都处于冷态，吸入的混合气温

10、度低、雾化不良。塞的电极都处于冷态，吸入的混合气温度低、雾化不良。 压缩时混合气的温度升高不大，加之火花塞电极之间还压缩时混合气的温度升高不大，加之火花塞电极之间还 可能积有机油或汽油，因此击穿电压最高。可能积有机油或汽油，因此击穿电压最高。 u 为何加速时为何加速时需要较高的击穿电压？需要较高的击穿电压？汽车加速时汽车加速时，大量冷，大量冷 混合混合气突然进入汽缸，使火花塞中心电极温度气突然进入汽缸，使火花塞中心电极温度降低降低 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 不同工况时的击穿电压 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术92021年年8月月4日

11、星期三日星期三 2.2.火花塞应具有足够的能量火花塞应具有足够的能量 u 要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，发动机正常工作要使混合气可靠点燃，火花塞产生的火花应具有一定的能量，发动机正常工作 时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小时，由于混合气压缩终了的温度已接近其自燃温度，因此所需的火花能量很小 （15MJ）。蓄电池点火系统能发出）。蓄电池点火系统能发出1550 MJ的火花能量，足以点燃混合气。的火花能量，足以点燃混合气。 u 但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需较高的火花能量。但在发动机启动、怠速运转以及节气门急剧打开时，则需

12、较高的火花能量。 u 启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低启动时，由于混合气雾化不良，废气稀释严重，电极温度低，所，所需的点火能量需的点火能量 最高。另外，为了提高发动机的经济性，当采用最高。另外，为了提高发动机的经济性，当采用=1.21.25的稀混合气时，由的稀混合气时，由 于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。于稀混合气难于点燃，也需增加火花能量。为何稀混合为何稀混合气需要气需要较高的点火较高的点火能量？能量？ u 考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有考虑上述情况，为了保证可靠点火，火花塞一般应保证有5080MJ的点火能量，的点火能量， 启动时应产生大于启动时

13、应产生大于100MJ的火花能量。的火花能量。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术102021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 u 为何点火应适当提前？为何点火应适当提前？因为因为混合气在发动机的汽缸内从开始点火到完全燃混合气在发动机的汽缸内从开始点火到完全燃 烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就烧需要一定的时间（千分之几秒），所以要使发动机产生最大的功率，就 不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些

14、。不能在压缩行程终了活塞行至上止点才点火，而是需要适当提前一些。 u 发动机汽缸数的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是发动机汽缸数的多少，负荷的大小，转速的变化，燃油品质的不同，即是 同一发动机由于工况和使用条件的不同等因素，都直接影响汽缸内混合气同一发动机由于工况和使用条件的不同等因素，都直接影响汽缸内混合气 的点火时间，为了使发动机能发出最大功率，点火系统必需适应上述情况的点火时间，为了使发动机能发出最大功率，点火系统必需适应上述情况 的变化实现最佳点火。的变化实现最佳点火。 u 影响最佳点火提前角的因素影响最佳点火提前角的因素有哪些？有哪些？转速转速、负荷、启动及怠速、汽

15、油的辛、负荷、启动及怠速、汽油的辛 烷值、压缩比、混合气成分、进气压力等。烷值、压缩比、混合气成分、进气压力等。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术112021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 （1 1）转速）转速 u 为何为何最佳点火提前角应随发动机转速升高而最佳点火提前角应随发动机转速升高而 增大？增大？ 这是因为转速越高，在同一时间内这是因为转速越高，在同一时间内 活塞移动的距离越大，曲轴转角也就加大。活塞移动的距离越大，曲轴转角也就加大。

16、 u 如果混合气的燃烧速率不变，则最佳点火提如果混合气的燃烧速率不变，则最佳点火提 前角应按线性增加。前角应按线性增加。 u 但当转速升高时，混合气的压力和温度增高，但当转速升高时，混合气的压力和温度增高， 扰流也增强，使燃烧速度随之加快，扰流也增强，使燃烧速度随之加快， u 因此，最佳点火提前角，应随发动机转速升因此，最佳点火提前角，应随发动机转速升 高而增大，但不是线性的。高而增大，但不是线性的。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 最佳点火提前角与转速的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术122021年年8月月4日星期三日星期三 3.3

17、.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 （2 2）负荷）负荷 u 在在同一转速下同一转速下，为为何最佳何最佳点火提前点火提前 角随角随负荷的增大而应负荷的增大而应减小？减小？由于负由于负 荷增大荷增大，即节气门开度增大，吸入，即节气门开度增大，吸入 汽缸的混合量增多，压缩终了时，汽缸的混合量增多，压缩终了时， 压力和温度增高，使燃烧速度压力和温度增高，使燃烧速度加快加快 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 最佳点火提前角与负荷的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术132021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火时

18、刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 （3 3）启动及怠速）启动及怠速 u 发动机启动和怠速时，虽然混合气燃烧速度较慢，但混合气的全部燃烧时发动机启动和怠速时，虽然混合气燃烧速度较慢，但混合气的全部燃烧时 间，只占较小的曲轴转角，如果点火过早，可能使曲轴反转，因此，要求点间，只占较小的曲轴转角，如果点火过早，可能使曲轴反转，因此，要求点 火提前角减小或不提前。火提前角减小或不提前。 （4 4）汽油的辛烷值）汽油的辛烷值 为何为何9797号号汽油的点火汽油的点火提前提前角应比角应比9393号大？号大？ u 由内燃机原理知，爆燃使发动机功率下降、油耗增加、发动机过热等，对发由内燃

19、机原理知，爆燃使发动机功率下降、油耗增加、发动机过热等，对发 动机极为有害。汽油的抗爆能力，用辛烷值表示。动机极为有害。汽油的抗爆能力，用辛烷值表示。 u 辛烷值高的汽油不易产生爆燃，其点火提前角可增大些；辛烷值高的汽油不易产生爆燃，其点火提前角可增大些； u 在燃用低辛烷值汽油时，应适当减速小点火提前角在燃用低辛烷值汽油时，应适当减速小点火提前角。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术142021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 （5 5）压缩比

20、）压缩比 u 为何最佳点火提前角为何最佳点火提前角应随压缩比的应随压缩比的 增大而减小？增大而减小？压缩比压缩比增大，压缩行增大，压缩行 程终了时的压力和温度增高，最佳程终了时的压力和温度增高，最佳 点火提前角应减小。点火提前角应减小。 一、对点火系统的基本要求 第三章 汽油机 点火控制 最佳点火提前角与压缩比的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术152021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火时刻应适应发动机的工作情况点火时刻应适应发动机的工作情况 （6 6）混合气成分）混合气成分 u 混合气浓度直接影响燃烧速率，在空气过混合气浓度直接影响燃烧速率，

21、在空气过 量系数量系数=0.80.9=0.80.9时，燃烧速率最快，最时，燃烧速率最快，最 佳点火提前角最小。佳点火提前角最小。 u 为何为何混合气混合气过过稀或过浓稀或过浓的均需的均需增加点火提增加点火提 前前角？角？燃烧速度燃烧速度变变慢。慢。 （7 7）进气压力）进气压力 u 为何在高原为何在高原地区地区行车应适当加大点火提前行车应适当加大点火提前 角？角？进气压力进气压力减小，混合气雾化和扰流变减小，混合气雾化和扰流变 坏，燃烧速度变慢，高原地区大气压力低，坏，燃烧速度变慢，高原地区大气压力低， 空气稀薄，应适当加大点火提前角。空气稀薄，应适当加大点火提前角。 一、对点火系统的基本要求

22、 第三章 汽油机 点火控制 最佳点火提前角与混合气成分的关系 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术162021年年8月月4日星期三日星期三 1.1.何谓点火提前角何谓点火提前角 u 定义定义1 1：点火点火瞬时，气缸中心线与曲柄瞬时，气缸中心线与曲柄 中心线的夹角。中心线的夹角。 u 定义定义2 2：从：从点火时刻起到活塞到达压缩点火时刻起到活塞到达压缩 上止点，这段时间内曲轴转过的角度上止点，这段时间内曲轴转过的角度 称为点火提前角。称为点火提前角。 2.2.为何要控制点火提前角为何要控制点火提前角 u 点火过点火过迟对发动机性能有何影响？迟对发动机性能有何影响

23、？ u 点火过早对发动机性能有何影响？点火过早对发动机性能有何影响？ 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术172021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.起动时点火提前角的控制起动时点火提前角的控制 （1 1）启动初始点火提前角控制）启动初始点火提前角控制 u 在发动机启动初始，为何将在发动机启动初始，为何将点火提前角固定点火提前角固定在在 在某一值？在某一值？ u 在启动初始，在启动初始，发动机的转速很低（一般发动机发动机的转速很低（一般发动机 启动转速在启动转速在500r500rminmin以下）此时的发动机负

24、以下）此时的发动机负 荷信号（进气管压力信号或进气流量信号）不荷信号（进气管压力信号或进气流量信号）不 稳定稳定，因此，通常，因此，通常将点火提前角固定在初始点将点火提前角固定在初始点 火提前角。火提前角。 u ECUECU根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位置根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位置 传感器信号进行启动初始点火提前角控制，并传感器信号进行启动初始点火提前角控制，并 直接由集成电路直接由集成电路ICIC产生点火定时信号产生点火定时信号NeNe。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术182021年年8月月

25、4日星期三日星期三 3.3.起动时点火提前角的控制起动时点火提前角的控制 （2 2）启动非初始点火提前角控制）启动非初始点火提前角控制 为为提高启动性能，一些发动机启动时的点火时间并非是初始点火提前提高启动性能，一些发动机启动时的点火时间并非是初始点火提前 角，而是由电子点火控制系统根据发动机的温度和启动转速对启动点火提角，而是由电子点火控制系统根据发动机的温度和启动转速对启动点火提 前角进行不同的控制。前角进行不同的控制。 正常启动转速情况正常启动转速情况 u 在正常的启动转速（在正常的启动转速（100r100rminmin以上）下启动，主要考虑的是温度对发以上）下启动，主要考虑的是温度对发

26、 动机燃烧的影响。动机燃烧的影响。 u 在温度低于零度以下时，从点火到迅速燃烧需较长的时间，故需适当增在温度低于零度以下时，从点火到迅速燃烧需较长的时间，故需适当增 大点火提前角大点火提前角。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术192021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.起动时点火提前角的控制起动时点火提前角的控制 低启动转速情况低启动转速情况 u 在启动转速很低（在启动转速很低（100r100rminmin以下）时，保持原有的点火提前角，可能会出现以下）时，保持原有的点火提前角，可能会出现 在活塞运行到上止

27、点前混合气就已迅速燃烧起来，引起启动困难或造成反转。在活塞运行到上止点前混合气就已迅速燃烧起来，引起启动困难或造成反转。 u 为避免此种情况，为避免此种情况，ECUECU根据启动转速的降低来减小点火提前角，并由下式确定根据启动转速的降低来减小点火提前角，并由下式确定 低速启动点火提前角：低速启动点火提前角： u 电子点火控制系统根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位置传感器信号及发电子点火控制系统根据点火开关信号、发动机转速与曲轴位置传感器信号及发 动机冷却液温度传感器信号对点火提前角进行控制，使发动机在低温或低启动动机冷却液温度传感器信号对点火提前角进行控制，使发动机在低温或低启动 转速的情况

28、下能顺利启动。转速的情况下能顺利启动。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 100 启动转速 角正常启动转速点火提前低速启动点火提前角 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术202021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 起动起动后点火提前角后点火提前角= =基本基本点火提前点火提前角角+ +修正修正点火提前点火提前角。角。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术212021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控

29、制起动后点火提前角的控制 （1 1）基本点火提前角控制）基本点火提前角控制 怠速工况、正常怠速工况、正常运行工况下的基本点火提前运行工况下的基本点火提前 角控制有所不同。角控制有所不同。 怠速时基本点火提前怠速时基本点火提前角是怎样控制的？角是怎样控制的？ u 发动机处于怠速运转状态时，微机根据发动机处于怠速运转状态时，微机根据发动机发动机 转速转速、空调空调开关是否接通开关是否接通来确定不同的基本点来确定不同的基本点 火提前角。火提前角。 u 怠速基本点火提前角控制有关的信号是：节气怠速基本点火提前角控制有关的信号是：节气 门位置信号、发动机转速信号和空调开关信号。门位置信号、发动机转速信号

30、和空调开关信号。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术222021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 正常运转时基本点火提前正常运转时基本点火提前角是怎样控制的？角是怎样控制的？ u 电子控制单元根据发动机的负荷（进气管压力电子控制单元根据发动机的负荷（进气管压力 或进气流量）信号和发动机转速信号从或进气流量）信号和发动机转速信号从ROMROM存存 储器中查出并通过插值法计算得到基本点火提储器中查出并通过插值法计算得到基本点火提 前角。前角。 u 正常运转基本点火提前角

31、控制的有关信号是：正常运转基本点火提前角控制的有关信号是： 节气门位置信号、发动机转速信号、进气流量节气门位置信号、发动机转速信号、进气流量 或进气管压力信号。或进气管压力信号。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术232021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 （2 2）修正点火提前角控制）修正点火提前角控制 何谓修正何谓修正点火提前点火提前角？角？是是基本点火提前角乘以适当的基本点火提前角乘以适当的 系数得到的点火提前角。系数得到的点火提前角。 修正修正点火提前点火

32、提前角通常根据哪些信号进行角通常根据哪些信号进行修正？修正？暖机、暖机、 怠速、过热、空燃比、怠速、过热、空燃比、爆燃等爆燃等 发动机暖机发动机暖机时时，点火，点火提前提前角是怎样修正的？角是怎样修正的？ u 发动机冷车启动后，当发动机冷却水温度较低时，应发动机冷车启动后，当发动机冷却水温度较低时，应 增大点火提前角。暖机过程中，随冷却水温度升高，增大点火提前角。暖机过程中，随冷却水温度升高， 修正曲线的形状与提前角的大小随车型不同而异。修正曲线的形状与提前角的大小随车型不同而异。 u 暖机过程中，控制信号主要有：冷却水温度信号、进暖机过程中，控制信号主要有：冷却水温度信号、进 气歧管压力（或

33、进气量）信号、节气门位置信号等。气歧管压力（或进气量）信号、节气门位置信号等。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术242021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 发动机发动机怠速怠速稳定时稳定时，点火提前角是怎样修正的？，点火提前角是怎样修正的？ u 发动机发动机在怠速运行期间，由于发动机负荷变化在怠速运行期间，由于发动机负荷变化 使发动机转速改变，使发动机转速改变，ECUECU要调整点火提前角，使要调整点火提前角，使 发动机在规定的怠速转速下稳定运转。发动机在规定的

34、怠速转速下稳定运转。 u 怠速运转时，怠速运转时，ECUECU不断地计算发动机的平均转速。不断地计算发动机的平均转速。 当发动机的转速低于规定的怠速转速时，当发动机的转速低于规定的怠速转速时，ECUECU根根 据与怠速目标转速差值的大小相应地增大点火据与怠速目标转速差值的大小相应地增大点火 提前角；当发动机转速高于规定的怠速时，推提前角；当发动机转速高于规定的怠速时，推 迟点火提前角。迟点火提前角。 u 怠速稳定修正信号主要有：发动机转速信号、怠速稳定修正信号主要有：发动机转速信号、 节气门开度、车速、空调信号等。节气门开度、车速、空调信号等。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制

35、第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术252021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 发动机温度过高时发动机温度过高时，点火提前角是怎样，点火提前角是怎样 修正的？修正的？ u 发动机发动机处于正常运行工况（怠速触点断处于正常运行工况（怠速触点断 开），当冷却水温度过高时，为了避免开），当冷却水温度过高时，为了避免 产生爆震，应将点火提前角推迟。产生爆震，应将点火提前角推迟。 u 发动机处于怠速工况运行（怠速触点闭发动机处于怠速工况运行（怠速触点闭 合），冷却水温度过高，为了避免发动合），冷却水温度过高，为了避免发动

36、机长时间过热，应将点火提前角增大。机长时间过热，应将点火提前角增大。 u 过热修正控制信号主要有：冷却水温度过热修正控制信号主要有：冷却水温度 信号、节气门位置信号等。信号、节气门位置信号等。 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术262021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 当进行空燃比反馈控制时当进行空燃比反馈控制时，点火提前角是怎点火提前角是怎 样修正的？样修正的？ u 装有装有氧传感器的发动机，当电子控制单元氧传感器的发动机，当电子控制单元 根据氧传感器的反馈信

37、号空燃比进行修正根据氧传感器的反馈信号空燃比进行修正 时，随着喷油量的增加或减少，会引起发时，随着喷油量的增加或减少，会引起发 动机的转速在一定的范围内波动。动机的转速在一定的范围内波动。为提高为提高 发动机怠速的稳定性，控制器在控制喷油发动机怠速的稳定性，控制器在控制喷油 量减少的同时，适当地增大点火提前角。量减少的同时，适当地增大点火提前角。 u ECUECU根据氧传感器反馈信号、节气门位置信根据氧传感器反馈信号、节气门位置信 号、发动机冷却液温度信号、车速信号作号、发动机冷却液温度信号、车速信号作 出空燃比反馈点火提前角修正出空燃比反馈点火提前角修正 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机

38、 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术272021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 最大提前和推迟控制最大提前和推迟控制 u 如果如果根据发动机实际工况和状态计算得到的实际点火提前角过大或过小，根据发动机实际工况和状态计算得到的实际点火提前角过大或过小， 会导致发动机工作不正常。因此，微机点火时刻控制系统设定了一个实际会导致发动机工作不正常。因此，微机点火时刻控制系统设定了一个实际 点火提前角的数值范围，以控制发动机工作时其点火提前角不会超出正常点火提前角的数值范围，以控制发动机工作时其点火提前角不会超出

39、正常 工作的极限值。工作的极限值。 u 不同的发动机，其设定的点火提前角的最大和最小极限值不同，一般其最不同的发动机，其设定的点火提前角的最大和最小极限值不同，一般其最 大值和最小值在如下范围：大值和最小值在如下范围： u 最大点火提前角：最大点火提前角：3545 u 最小点火提前角：最小点火提前角：-100 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术282021年年8月月4日星期三日星期三 5.5.起动后点火提前角的控制起动后点火提前角的控制 当发动机发生爆燃当发动机发生爆燃时时，点火，点火 提前提前角应怎样角应怎样修正

40、的？修正的？ u 当当发动机产生爆燃时，对基发动机产生爆燃时，对基 本点火提前角进行适当的修本点火提前角进行适当的修 正（减小点火提前角），以正（减小点火提前角），以 迅速消除爆燃迅速消除爆燃。（具体见下。（具体见下 一节课）一节课） 二、点火提前角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术292021年年8月月4日星期三日星期三 1.1.何谓点火闭合角？何谓点火闭合角？ u 传统点火系统的闭合角是指断电传统点火系统的闭合角是指断电 器触点闭合的时间，即器触点闭合的时间，即初级电路初级电路 接通时分电器轴转过的角度。接通时分电器轴转过的

41、角度。 u 在计算机控制的点火系统中是沿在计算机控制的点火系统中是沿 用了传统点火系统闭合角的概念，用了传统点火系统闭合角的概念， 实际是指实际是指初级电路接通的时间初级电路接通的时间。 三、点火闭合角的控制 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术 第1课 汽油机点火控制的基本原理 30 2021年年8月月4日星期三日星期三 2.2.为何要控制点火闭合角？为何要控制点火闭合角？ u 当当点火线圈的初级电路被接通后，初级电流是按点火线圈的初级电路被接通后，初级电流是按 指数曲线指数曲线规律增长的，初级电路规律增长的，初级电路断开时断开时初级电

42、流初级电流 的数值与初级电路通电时间的长短有关的数值与初级电路通电时间的长短有关。 u 只有只有当通电时间到达一定值时，当通电时间到达一定值时，初级初级电流才可能电流才可能 达到饱和达到饱和。 u 点火点火线圈的次级电压和初级电路断开时的初级电线圈的次级电压和初级电路断开时的初级电 流成正比。但通电时间过长，流成正比。但通电时间过长，会使会使点火线圈发热，点火线圈发热， 甚至烧坏，还会使能耗增大甚至烧坏，还会使能耗增大。 u 因此因此要控制一个最佳通电时间，既能要控制一个最佳通电时间，既能得到较大得到较大的的 初级电流，获得较高的点火能量和次级电压，改初级电流，获得较高的点火能量和次级电压，改

43、 善点火性能，同时又不会损坏善点火性能，同时又不会损坏点火线圈。点火线圈。 三、点火闭合角的控制 第三章 汽油机 点火控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术 第1课 汽油机点火控制的基本原理 31 2021年年8月月4日星期三日星期三 3.3.点火闭合角控制方法点火闭合角控制方法 方法方法1：在：在点火控制电路中增加点火控制电路中增加恒流控恒流控 制制电路电路； 方法方法2：精确：精确地地控制通电时间控制通电时间，提高转，提高转 速信号和曲轴位置信号分辨率，例如速信号和曲轴位置信号分辨率，例如 采用采用24齿信号触发盘，而不是齿信号触发盘，而不是7齿信号齿信号 触发盘。触发盘。 u蓄电池蓄电池

44、的电压变化，会影响初级电流的的电压变化，会影响初级电流的 大小大小。蓄电池。蓄电池电压下降时电压下降时，在，在相同的通相同的通 电时间里初级电流能达到的值会变小。电时间里初级电流能达到的值会变小。 因此，必须因此，必须对通电时间进行对通电时间进行修正。修正。 三、点火闭合角的控制 第三章 汽油机 点火控制 车辆电子控制技术车辆电子控制技术322021年年8月月4日星期三日星期三 1.1. 介绍了对介绍了对点火系统的基本要求点火系统的基本要求 2.2. 分析了起动时点火分析了起动时点火提前角的提前角的控制原理控制原理 3.3. 分析了分析了起动后点火起动后点火提前角的控制原理提前角的控制原理 4.4. 分析了闭合分析了闭合角的角的控制原理控制原理 小结 第三章 汽油机 点火控制 第1课 汽油机点火控制的基本原理 车辆电子控制技术车辆电子控制技术33 思考题 2021年年8月月4日星期三日星期三 1. 名词解释：击穿电压、点火提前角、点火闭合角、基本点火提前名词解释：击穿电压、点火提前