第4章电子点火系统

1、汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术第第4章章 电子点火控制系统电子点火控制系统2 点火系统的工作原理点火系统的工作原理5 点火系统的故障诊断技术点火系统的故障诊断技术4 爆震控制爆震控制3 点火系统的控制策略点火系统的控制策略1 点火系功能、组成、类型点火系功能、组成、类型汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术1 点火系统的点火系统的功能功能、组成、类型、组成、类型电能电能磁能磁能预存预存，在，在恰当恰当时刻磁能时刻磁能电能电能热能热能火花。火花。l 预存预存存多长时间存多长时间 ？角控制角控制l 恰当恰当什么时间什么时间 ？角控制角控制产生高压产生高压点燃混合气点燃混合气原理原理12汽车发动

2、机电控技术汽车发动机电控技术点火系与四冲程的时序关系点火系与四冲程的时序关系汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术控制控制点火能量控制点火能量控制 !？控制控制点火时刻控制点火时刻控制 !？t t（msms）I I1 1汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术1. 电源电源2. 传感器传感器3. 电控单元电控单元4. 点火控制器点火控制器5. 点火线圈点火线圈6. 分电器分电器7. 高压线高压线8. 火花塞火花塞传传 感感 器器1 点火系统的功能、点火系统的功能、组成组成、类型、类型汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术l 传统点火系传统点火系l 普通电子点火系普通

3、电子点火系l 微机控制点火系微机控制点火系有分电器有分电器 无分电器无分电器t 单独点火方式单独点火方式t 同时点火方式同时点火方式1 点火系统的功能、组成、点火系统的功能、组成、类型类型汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术丰田丰田4A-GE发动机有分电器点火系统发动机有分电器点火系统2 点火系统的工作原理点火系统的工作原理1. 微机控制有分电器点火系微机控制有分电器点火系l IGT信号：上升沿导通充磁，下降沿截止触发点火；信号：上升沿导通充磁，下降沿截止触发点火；l 只需判活塞位置，不需判缸序。只需判活塞位置，不需判缸序。点火器点火器ECUl IGf信号：点火确认信号，此信号无信号：点火确认

4、信号，此信号无停喷油；停喷油；汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术丰田皇冠丰田皇冠3.0轿车轿车2JZ-GE发动机点火系发动机点火系ECU点火器点火器点火线圈点火线圈分电器盖和转子分电器盖和转子蓄电池蓄电池转速表转速表汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术1）同时点火方式）同时点火方式2. 微机控制无分电器点火系微机控制无分电器点火系l 两个同位缸串联于次级绕组；两个同位缸串联于次级绕组；l 有效点火、无效点火。有效点火、无效点火。VTVTD Dl 误点火误点火 形成：形成：VT导通瞬间导通瞬间U U2 21.51.52 KV2 KV 预防预防t 串入高压二极管串入高压二极管 D Dt 高压回路

5、中预留高压回路中预留3 34 4气隙气隙压压功功吸吸？汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术1、4-输入电路；输入电路；2-稳压电源；稳压电源；3-微处理器；微处理器；5-闭合角控制电闭合角控制电路；路；6-IGF信号发生器；信号发生器；7-汽缸鉴别电路；汽缸鉴别电路；8、9、10-驱动电驱动电路；路；11-点火线圈；点火线圈；12-火花塞火花塞ECU点火器点火器汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术2）单独点火方式）单独点火方式2. 微机控制无分电器点火系微机控制无分电器点火系l 无分电器，点火线圈直接与火花塞相连无分电器，点火线圈直接与火花塞相连;l 无无高压线连接，一体化结构。无无高压线连接

6、，一体化结构。汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术丰田丰田1MZ-FE1MZ-FE电控独立点火系统电控独立点火系统 共用一个点火器共用一个点火器汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术14多个点火器：点火线圈独自配用，集成一体。多个点火器：点火线圈独自配用，集成一体。丰田丰田V6 1MZ-FEV6 1MZ-FE电控独立点火系统电控独立点火系统 汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术奥迪轿车奥迪轿车5缸发动机单独点火系缸发动机单独点火系 汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术3 点火系统的控制策略点火系统的控制策略l控制策略控制策略1. 确定确定和和的大小，定量控制策略的大小，定量控制策略2. 实现实现

7、和和的控制，执行控制策略的控制，执行控制策略汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术1. 和和的定量控制策略的定量控制策略1）的定量控制策略的定量控制策略0初始角，固定，由装配关系自然形成，通常为初始角，固定，由装配关系自然形成，通常为510P P 基本角，工况，预存于基本角，工况，预存于ECU、取用、取用修正角，实际状况修正修正角，实际状况修正实际角，最终、最佳实际角，最终、最佳l 运行模式：运行模式： =0P P l 启动模式：启动模式： =0汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术l 启动模式启动模式1.1. =0 ，例如，丰田，例如，丰田IGIGGELGEL发动机发动机 = 10= 102.2

8、.随水温调整，例如，日产随水温调整，例如，日产ECCSECCS系统。系统。20204040606080800 02020101020203030水温水温日产日产ECCSECCS系统系统汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术l 运行模式：运行模式： =0P P Pn 脉谱图，存于脉谱图，存于ECU中，试验定中，试验定 对号入座取用对号入座取用水温水温怠速时的暖机修正怠速时的暖机修正汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术2）的定量控制策略的定量控制策略l 通常闭合时间通常闭合时间 t t4 46ms6msl （n60103）360t 6103n t 44820004723004361500628.88

9、00t tn n日产日产SR180E（实测）（实测）6000n30000.024nt 4msCt 4mst 4msCU U电压修正电压修正（某车型）（某车型）l f（n，u）,即即的特性场预存于的特性场预存于ROMROM中。中。汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术4 爆震控制爆震控制1. 爆震爆震l 机理：火焰中心传播、无序自燃、非正常燃烧机理：火焰中心传播、无序自燃、非正常燃烧l 危害危害 过热：零件熔损过热：零件熔损 振动振动、噪音、噪音：零件损坏：零件损坏 排放排放、油耗、油耗、Pel 因素因素 燃油、燃油、 压缩比压缩比 、燃烧室温度、结构、燃烧室温

10、度、结构 负荷：负荷负荷：负荷爆震爆震 角角： 角角爆震爆震，最敏感、有效，最敏感、有效l 爆震控制爆震控制 原因：爆震有害，无爆震无效率，临界点最佳原因：爆震有害，无爆震无效率，临界点最佳 闭环控制闭环控制：无爆震：无爆震渐渐爆震爆震渐渐I问题：？爆震问题：？爆震电信号电信号ECU汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术2. 爆震传感器爆震传感器1）作用）作用爆震传感器爆震传感器ECU点火点火有爆震，推迟有爆震，推迟无爆震，提前无爆震，提前临界点临界点汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术2）类型）类型检测方法检测方法1. 缸压法缸压法2. 缸体振动法缸体振动法3. 燃烧噪音法燃烧噪音法l 非共振

11、型：非共振型：压电式压电式l 共振型共振型 磁致伸缩式磁致伸缩式 压电式压电式汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术3）结构原理）结构原理l 压电式（非共振型）压电式（非共振型）原理：晶体受力原理：晶体受力电压，电压与外力成正比电压，电压与外力成正比汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术l 磁致伸缩式（共振型）磁致伸缩式（共振型）原理：发动机振动原理：发动机振动铁心振动铁心振动线圈产生电压，爆震时发线圈产生电压，爆震时发生谐振，输出电压最大。生谐振，输出电压最大。汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术3. 爆震传感器故障诊断爆震传感器故障诊断爆震传感器失效爆震传感器失效ECU将各缸将各缸约约15l

12、可靠耐久，不易失效，易物理损伤可靠耐久，不易失效，易物理损伤l 力矩适中力矩适中 小小灵敏度灵敏度偏大偏大易爆震易爆震 大大灵敏度灵敏度偏小偏小远离爆震远离爆震汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术l 万用表检测万用表检测 静态电阻：静态电阻：R12 1 M1 M 线路检测：线路检测：R线线 0.50.5 动态信号：动态信号：U12在在0.30.30.4V0.4V间波动间波动桑塔纳桑塔纳2000GSi轿车轿车AJR发动机发动机爆震传感器电路连接爆震传感器电路连接ECU汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术示波器检测示波器检测: 木槌敲击缸体木槌敲击缸体波形输出波形输出 随车检测随车检测:负载和转速负载和转速振幅振幅和频率和频率汽车发动机电控技术汽车发动机电控技术作业作业1. 点火提前角控制系统的