第八章 汽油機電子控制技術(第2課點火控制系統(tǒng))

1、汽車拖拉機學電器與電子設備汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件2021年11月21日星期日內內 容：容：第八章第八章 汽油機電子控制技術汽油機電子控制技術 （第（第2 2課課 點火點火控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng)）主講人主講人：魯植雄魯植雄 教授教授Email：Q Q：1607357229汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件22021年年11月月21日星期日日星期日第第1 1課課 供油控制系統(tǒng)供油控制系統(tǒng)第第2 2課課 點火控制系統(tǒng)點火控制系統(tǒng)第第3 3課課 怠速與排放控制系統(tǒng)怠速與排放控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子控制技術u本章主要介紹汽油機的電子控制燃油噴

2、射系統(tǒng)、電子控制點火系統(tǒng)、本章主要介紹汽油機的電子控制燃油噴射系統(tǒng)、電子控制點火系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、進氣控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)等各系統(tǒng)的組成與控制怠速控制系統(tǒng)、進氣控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)等各系統(tǒng)的組成與控制原理。原理。汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件32021年年11月月21日星期日日星期日一、對點火系統(tǒng)的基本要求一、對點火系統(tǒng)的基本要求二、點火提前角的控制二、點火提前角的控制三、點火閉合角的三、點火閉合角的控制控制四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成六、爆震控制六、爆震控制本節(jié)

3、課的主要內容第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件42021年年11月月21日星期日日星期日1.1.能產生足以擊穿火花塞電極間隙的能產生足以擊穿火花塞電極間隙的高壓電高壓電 汽車汽車發(fā)動機在發(fā)動機在滿負荷滿負荷低速時需低速時需810kV的高壓，的高壓，啟動啟動時則常需時則常需917kV的高壓，的高壓，正常正常點火一般均在點火一般均在15kV以上，為了保證點火可靠，考慮各種不同因素的影響，點以上，為了保證點火可靠，考慮各種不同因素的影響，點火高電壓必須有一定的儲量，所以點火系統(tǒng)產生的電壓均在火高電壓必須有一定的儲量，所以點火系

4、統(tǒng)產生的電壓均在1520kV，而且高電，而且高電壓的升值要快?；鸹ㄈ姌O之間產生火花的電壓通常稱為壓的升值要快?；鸹ㄈ姌O之間產生火花的電壓通常稱為擊穿電壓擊穿電壓。 影響影響 擊穿電壓的因素有哪些？擊穿電壓的因素有哪些？u 火花塞電極間隙的大??；火花塞電極間隙的大小；u 汽缸內混合氣的汽缸內混合氣的壓力壓力u 火花塞電極的形狀、溫度和極性；火花塞電極的形狀、溫度和極性；u 發(fā)動機發(fā)動機的工作的工作情況。情況。一、對點火系統(tǒng)的基本要求第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件52021年年11月月21日星期日日星期日2.2.火花

5、塞應具有足夠的能量火花塞應具有足夠的能量u 要使混合氣可靠點燃，火花塞產生的火花應具有一定的能量，發(fā)動機正常工作要使混合氣可靠點燃，火花塞產生的火花應具有一定的能量，發(fā)動機正常工作時，由于混合氣壓縮終了的溫度已接近其自燃溫度，因此所需的火花能量很小時，由于混合氣壓縮終了的溫度已接近其自燃溫度，因此所需的火花能量很?。?5MJ）。蓄電池點火系統(tǒng)能發(fā)出）。蓄電池點火系統(tǒng)能發(fā)出1550 MJ的火花能量，足以點燃混合氣。的火花能量，足以點燃混合氣。u 但在發(fā)動機啟動、怠速運轉以及節(jié)氣門急劇打開時，則需較高的火花能量。但在發(fā)動機啟動、怠速運轉以及節(jié)氣門急劇打開時，則需較高的火花能量。u 啟動時，由于混合

6、氣霧化不良，廢氣稀釋嚴重，電極溫度低，幫所需的點火能啟動時，由于混合氣霧化不良，廢氣稀釋嚴重，電極溫度低，幫所需的點火能量最高。另外，為了提高發(fā)動機的經(jīng)濟性，當采用量最高。另外，為了提高發(fā)動機的經(jīng)濟性，當采用=1.21.25的稀混合氣時，的稀混合氣時，由于稀混合氣難于點燃，也需增加火花能量。由于稀混合氣難于點燃，也需增加火花能量。為何稀混合為何稀混合氣需要氣需要較高的點火較高的點火能能量？量？u 考慮上述情況，為了保證可靠點火，火花塞一般應保證有考慮上述情況，為了保證可靠點火，火花塞一般應保證有5080MJ的點火能量，的點火能量，啟動時應產生大于啟動時應產生大于100MJ的火花能量。的火花能量

7、。一、對點火系統(tǒng)的基本要求第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件62021年年11月月21日星期日日星期日3.3.點火時刻應適應發(fā)動機的工作情況點火時刻應適應發(fā)動機的工作情況 u 為何點火應適當提前？為何點火應適當提前？因為因為混合氣在發(fā)動機的汽缸內從開始點火到完全燃混合氣在發(fā)動機的汽缸內從開始點火到完全燃燒需要一定的時間（千分之幾秒），所以要使發(fā)動機產生最大的功率，就燒需要一定的時間（千分之幾秒），所以要使發(fā)動機產生最大的功率，就不能在壓縮行程終了活塞行至上止點才點火，而是需要適當提前一些。不能在壓縮行程終了活塞行至上止點

8、才點火，而是需要適當提前一些。u 發(fā)動機汽缸數(shù)的多少，負荷的大小，轉速的變化，燃油品質的不同，即是發(fā)動機汽缸數(shù)的多少，負荷的大小，轉速的變化，燃油品質的不同，即是同一發(fā)動機由于工況和使用條件的不同等因素，都直接影響汽缸內混合氣同一發(fā)動機由于工況和使用條件的不同等因素，都直接影響汽缸內混合氣的點火時間，為了使發(fā)動機能發(fā)出最大功率，點火系統(tǒng)必需適應上述情況的點火時間，為了使發(fā)動機能發(fā)出最大功率，點火系統(tǒng)必需適應上述情況的變化實現(xiàn)最佳點火。的變化實現(xiàn)最佳點火。u 影響最佳點火提前角的因素影響最佳點火提前角的因素有哪些？有哪些？轉速轉速、負荷、啟動及怠速、汽油的辛、負荷、啟動及怠速、汽油的辛烷值、壓縮

9、比、混合氣成分、進氣壓力等。烷值、壓縮比、混合氣成分、進氣壓力等。一、對點火系統(tǒng)的基本要求第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件72021年年11月月21日星期日日星期日1.1.何謂點火提前角何謂點火提前角u 定義定義1 1：點火點火瞬時，氣缸中心線與曲柄中心線的夾角。瞬時，氣缸中心線與曲柄中心線的夾角。u 定義定義2 2：從：從點火時刻起到活塞到達壓縮上止點，這段時間內曲軸轉過的角度稱點火時刻起到活塞到達壓縮上止點，這段時間內曲軸轉過的角度稱為點火提前角。為點火提前角。 2.2.為何要控制點火提前角為何要控制點火提前角u

10、點火過點火過遲對發(fā)動機性能有何影響？遲對發(fā)動機性能有何影響？u 點火過早對發(fā)動機性能有何影響？點火過早對發(fā)動機性能有何影響？二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件82021年年11月月21日星期日日星期日3.3.起動時點火提前角的控制起動時點火提前角的控制（1 1）啟動初始點火提前角控制）啟動初始點火提前角控制 u 在發(fā)動機啟動初始，為何將在發(fā)動機啟動初始，為何將點火提前角固定點火提前角固定在在在某一值？在某一值？u 在啟動初始，在啟動初始，發(fā)動機的轉速很低（一般發(fā)動機發(fā)動機的轉速很低（一般發(fā)動機啟動轉速

11、在啟動轉速在500r500rminmin以下）此時的發(fā)動機負以下）此時的發(fā)動機負荷信號（進氣管壓力信號或進氣流量信號）不荷信號（進氣管壓力信號或進氣流量信號）不穩(wěn)定穩(wěn)定，因此，通常，因此，通常將點火提前角固定在初始點將點火提前角固定在初始點火提前角?；鹛崆敖?。u ECUECU根據(jù)點火開關信號、發(fā)動機轉速與曲軸位置根據(jù)點火開關信號、發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器信號進行啟動初始點火提前角控制，并傳感器信號進行啟動初始點火提前角控制，并直接由集成電路直接由集成電路ICIC產生點火定時信號產生點火定時信號NeNe。 二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉

12、機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件92021年年11月月21日星期日日星期日3.3.起動時點火提前角的控制起動時點火提前角的控制（2 2）啟動非初始點火提前角控制）啟動非初始點火提前角控制 為提高啟動性能，一些發(fā)動機啟動時的點火時間并非是初始點火提前角，為提高啟動性能，一些發(fā)動機啟動時的點火時間并非是初始點火提前角，而是由電子點火控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的溫度和啟動轉速對啟動點火提前角而是由電子點火控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機的溫度和啟動轉速對啟動點火提前角進行不同的控制。進行不同的控制。 正常啟動轉速情況正常啟動轉速情況u 在正常的啟動轉速（在正常的啟動轉速（100r100rminmin以上）下啟動，

13、主要考慮的是溫度對發(fā)以上）下啟動，主要考慮的是溫度對發(fā)動機燃燒的影響。動機燃燒的影響。u 在溫度低于零度以下時，從點火到迅速燃燒需較長的時間，故需適當增在溫度低于零度以下時，從點火到迅速燃燒需較長的時間，故需適當增大點火提前角大點火提前角。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件102021年年11月月21日星期日日星期日3.3.起動時點火提前角的控制起動時點火提前角的控制低啟動轉速情況低啟動轉速情況 u 在啟動轉速很低（在啟動轉速很低（100r100rminmin以下）時，保持原有的點火提前角，可能會出現(xiàn)

14、以下）時，保持原有的點火提前角，可能會出現(xiàn)在活塞運行到上止點前混合氣就已迅速燃燒起來，引起啟動困難或造成反轉。在活塞運行到上止點前混合氣就已迅速燃燒起來，引起啟動困難或造成反轉。u 為避免此種情況，為避免此種情況，ECUECU根據(jù)啟動轉速的降低來減小點火提前角，并由下式確定根據(jù)啟動轉速的降低來減小點火提前角，并由下式確定低速啟動點火提前角：低速啟動點火提前角： u 電子點火控制系統(tǒng)根據(jù)點火開關信號、發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器信號及發(fā)電子點火控制系統(tǒng)根據(jù)點火開關信號、發(fā)動機轉速與曲軸位置傳感器信號及發(fā)動機冷卻液溫度傳感器信號對點火提前角進行控制，使發(fā)動機在低溫或低啟動動機冷卻液溫度傳感器信號對點

15、火提前角進行控制，使發(fā)動機在低溫或低啟動轉速的情況下能順利啟動。轉速的情況下能順利啟動。二、點火提前角的控制100啟動轉速角正常啟動轉速點火提前低速啟動點火提前角第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件112021年年11月月21日星期日日星期日4.4.起動后點火提前角的控制起動后點火提前角的控制 起動起動后點火提前角后點火提前角= =基本基本點火提前點火提前角角+ +修正修正點火提前點火提前角。角。 二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課

16、件122021年年11月月21日星期日日星期日4.4.起動后點火提前角的控制起動后點火提前角的控制（1 1）基本點火提前角控制）基本點火提前角控制 怠速工況與正常運行工況下的基本點火提前角控怠速工況與正常運行工況下的基本點火提前角控制有所不同。制有所不同。 怠速時基本點火提前怠速時基本點火提前角是怎樣控制的？角是怎樣控制的？ u 發(fā)動機處于怠速運轉狀態(tài)時，微機根據(jù)發(fā)動機處于怠速運轉狀態(tài)時，微機根據(jù)發(fā)動機發(fā)動機轉速轉速、空調空調開關是否接通開關是否接通來確定不同的基本點來確定不同的基本點火提前角?；鹛崆敖恰 怠速基本點火提前角控制有關的信號是：節(jié)氣怠速基本點火提前角控制有關的信號是：節(jié)氣門位置

17、信號、發(fā)動機轉速信號和空調開關信號。門位置信號、發(fā)動機轉速信號和空調開關信號。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件132021年年11月月21日星期日日星期日4.4.起動后點火提前角的控制起動后點火提前角的控制正常運轉時基本點火提前正常運轉時基本點火提前角是怎樣控制的？角是怎樣控制的？ u 電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的負荷（進氣管壓力電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的負荷（進氣管壓力或進氣流量）信號和發(fā)動機轉速信號從或進氣流量）信號和發(fā)動機轉速信號從ROMROM存存儲器中查出并通過插值法計算得到基本點火提儲器中查出并

18、通過插值法計算得到基本點火提前角。前角。u 正常運轉基本點火提前角控制的有關信號是：正常運轉基本點火提前角控制的有關信號是：節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機轉速信號、進氣流量節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機轉速信號、進氣流量或進氣管壓力信號?；蜻M氣管壓力信號。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件142021年年11月月21日星期日日星期日（2 2）修正點火提前角控制）修正點火提前角控制 何謂修正何謂修正點火提前點火提前角？角？是是基本點火提前角乘以適當?shù)南禂?shù)得到基本點火提前角乘以適當?shù)南禂?shù)得到的點火提前角。的點火提前角。修

19、正點火提前修正點火提前角通常根據(jù)哪些信號進行角通常根據(jù)哪些信號進行修正？修正？暖機、怠速、過暖機、怠速、過熱、空燃比、熱、空燃比、爆燃等爆燃等發(fā)動機暖機發(fā)動機暖機時時，點火，點火提前提前角是怎樣修正的？角是怎樣修正的？u 發(fā)動機冷車啟動后，當發(fā)動機冷卻水溫度較低時，應增大點發(fā)動機冷車啟動后，當發(fā)動機冷卻水溫度較低時，應增大點火提前角。暖機過程中，隨冷卻水溫度升高，修正曲線的形火提前角。暖機過程中，隨冷卻水溫度升高，修正曲線的形狀與提前角的大小隨車型不同而異。狀與提前角的大小隨車型不同而異。u 暖機過程中，控制信號主要有：冷卻水溫度信號、進氣歧管暖機過程中，控制信號主要有：冷卻水溫度信號、進氣歧

20、管壓力（或進氣量）信號、節(jié)氣門位置信號等。壓力（或進氣量）信號、節(jié)氣門位置信號等。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件152021年年11月月21日星期日日星期日發(fā)動機發(fā)動機怠速怠速穩(wěn)定時穩(wěn)定時，點火提前角是怎樣修正的？，點火提前角是怎樣修正的？u 發(fā)動機發(fā)動機在怠速運行期間，由于發(fā)動機負荷變化在怠速運行期間，由于發(fā)動機負荷變化使發(fā)動機轉速改變，使發(fā)動機轉速改變，ECUECU要調整點火提前角，使要調整點火提前角，使發(fā)動機在規(guī)定的怠速轉速下穩(wěn)定運轉。發(fā)動機在規(guī)定的怠速轉速下穩(wěn)定運轉。u 怠速運轉時，怠速運

21、轉時，ECUECU不斷地計算發(fā)動機的平均轉速。不斷地計算發(fā)動機的平均轉速。當發(fā)動機的轉速低于規(guī)定的怠速轉速時，當發(fā)動機的轉速低于規(guī)定的怠速轉速時，ECUECU根根據(jù)與怠速目標轉速差值的大小相應地增大點火據(jù)與怠速目標轉速差值的大小相應地增大點火提前角；當發(fā)動機轉速高于規(guī)定的怠速時，推提前角；當發(fā)動機轉速高于規(guī)定的怠速時，推遲點火提前角。遲點火提前角。u 怠速穩(wěn)定修正信號主要有：發(fā)動機轉速信號、怠速穩(wěn)定修正信號主要有：發(fā)動機轉速信號、節(jié)氣門開度、車速、空調信號等。節(jié)氣門開度、車速、空調信號等。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備

22、電器與電子設備課件課件162021年年11月月21日星期日日星期日發(fā)動機溫度過高時發(fā)動機溫度過高時，點火提前角是怎樣，點火提前角是怎樣修正的？修正的？u 發(fā)動機發(fā)動機處于正常運行工況（怠速觸點處于正常運行工況（怠速觸點斷開），當冷卻水溫度過高時，為了斷開），當冷卻水溫度過高時，為了避免產生爆震，應將點火提前角推遲。避免產生爆震，應將點火提前角推遲。u 發(fā)動機處于怠速工況運行（怠速觸點發(fā)動機處于怠速工況運行（怠速觸點閉合），冷卻水溫度過高，為了避免閉合），冷卻水溫度過高，為了避免發(fā)動機長時間過熱，應將點火提前角發(fā)動機長時間過熱，應將點火提前角增大。增大。u 過熱修正控制信號主要有：冷卻水溫過熱修

23、正控制信號主要有：冷卻水溫度信號、節(jié)氣門位置信號等。度信號、節(jié)氣門位置信號等。二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件172021年年11月月21日星期日日星期日當進行空燃比反饋控制時當進行空燃比反饋控制時，點火提前角是怎點火提前角是怎樣修正的？樣修正的？u 裝有裝有氧傳感器的發(fā)動機，當電子控制單元氧傳感器的發(fā)動機，當電子控制單元根據(jù)氧傳感器的反饋信號空燃比進行修正根據(jù)氧傳感器的反饋信號空燃比進行修正時，隨著噴油量的增加或減少，會引起發(fā)時，隨著噴油量的增加或減少，會引起發(fā)動機的轉速在一定的范圍內波動。動機的

24、轉速在一定的范圍內波動。為提高為提高發(fā)動機怠速的穩(wěn)定性，控制器在控制噴油發(fā)動機怠速的穩(wěn)定性，控制器在控制噴油量減少的同時，適當?shù)卦龃簏c火提前角。量減少的同時，適當?shù)卦龃簏c火提前角。u ECUECU根據(jù)氧傳感器反饋信號、節(jié)氣門位置信根據(jù)氧傳感器反饋信號、節(jié)氣門位置信號、發(fā)動機冷卻液溫度信號、車速信號作號、發(fā)動機冷卻液溫度信號、車速信號作出空燃比反饋點火提前角修正出空燃比反饋點火提前角修正二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件182021年年11月月21日星期日日星期日最大提前和推遲控制最大提前和推遲控制u

25、如果如果根據(jù)發(fā)動機實際工況和狀態(tài)計算得到的實際點火提前角過大或過小，根據(jù)發(fā)動機實際工況和狀態(tài)計算得到的實際點火提前角過大或過小，會導致發(fā)動機工作不正常。因此，微機點火時刻控制系統(tǒng)設定了一個實際會導致發(fā)動機工作不正常。因此，微機點火時刻控制系統(tǒng)設定了一個實際點火提前角的數(shù)值范圍，以控制發(fā)動機工作時其點火提前角不會超出正常點火提前角的數(shù)值范圍，以控制發(fā)動機工作時其點火提前角不會超出正常工作的極限值。工作的極限值。u 不同的發(fā)動機，其設定的點火提前角的最大和最小極限值不同，一般其最不同的發(fā)動機，其設定的點火提前角的最大和最小極限值不同，一般其最大值和最小值在如下范圍：大值和最小值在如下范圍：u 最大

26、點火提前角：最大點火提前角：3545u 最小點火提前角：最小點火提前角：-100二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件192021年年11月月21日星期日日星期日當發(fā)動機發(fā)生爆燃當發(fā)動機發(fā)生爆燃時時，點火，點火提前提前角應怎樣角應怎樣修正的？修正的？u 當當發(fā)動機產生爆燃時，對基發(fā)動機產生爆燃時，對基本點火提前角進行適當?shù)男薇军c火提前角進行適當?shù)男拚p小點火提前角），以正（減小點火提前角），以迅速消除爆燃迅速消除爆燃。（具體見下。（具體見下一節(jié)課）一節(jié)課）二、點火提前角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章

27、汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件202021年年11月月21日星期日日星期日1.1.何謂點火閉合角？何謂點火閉合角？u 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的閉合角是指斷電器觸點閉合的時間，即傳統(tǒng)點火系統(tǒng)的閉合角是指斷電器觸點閉合的時間，即初級電路接通時分初級電路接通時分電器軸轉過的角度。電器軸轉過的角度。u 在計算機控制的點火系統(tǒng)中是沿用了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)閉合角的概念，實際是在計算機控制的點火系統(tǒng)中是沿用了傳統(tǒng)點火系統(tǒng)閉合角的概念，實際是指指初級電路接通的時間初級電路接通的時間。三、點火閉合角的控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電

28、器與電子設備電器與電子設備課件課件第2課 點火控制系統(tǒng)212021年年11月月21日星期日日星期日2.2.為何要控制點火閉合角？為何要控制點火閉合角？u 當當點火線圈的初級電路被接通后，初級電流是按點火線圈的初級電路被接通后，初級電流是按指數(shù)曲線指數(shù)曲線規(guī)律增長的，初級電路規(guī)律增長的，初級電路斷開時斷開時初級電流初級電流的數(shù)值與初級電路通電時間的長短有關的數(shù)值與初級電路通電時間的長短有關。u 只有只有當通電時間到達一定值時，當通電時間到達一定值時，初級初級電流才可能電流才可能達到飽和達到飽和。u 點火點火線圈的次級電壓和初級電路斷開時的初級電線圈的次級電壓和初級電路斷開時的初級電流成正比。但通

29、電時間過長，流成正比。但通電時間過長，會使會使點火線圈發(fā)熱，點火線圈發(fā)熱，甚至燒壞，還會使能耗增大甚至燒壞，還會使能耗增大。u 因此因此要控制一個最佳通電時間，既能要控制一個最佳通電時間，既能得到較大得到較大的的初級電流，獲得較高的點火能量和次級電壓，改初級電流，獲得較高的點火能量和次級電壓，改善點火性能，同時又不會損壞善點火性能，同時又不會損壞點火線圈。點火線圈。三、點火閉合角的控制第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件第2課 點火控制系統(tǒng)222021年年11月月21日星期日日星期日3.3.點火閉合角控制方法點火閉合角控制方法u方法方法1：在

30、：在點火控制電路中增加點火控制電路中增加恒流控恒流控制制電路電路；u方法方法2：精確：精確地地控制通電時間控制通電時間，提高轉，提高轉速信號和曲軸位置信號分辨率，例如采速信號和曲軸位置信號分辨率，例如采用用24齒信號觸發(fā)盤，而不是齒信號觸發(fā)盤，而不是7齒信號觸齒信號觸發(fā)盤。發(fā)盤。u蓄電池蓄電池的電壓變化，會影響初級電流的的電壓變化，會影響初級電流的大小大小。蓄電池。蓄電池電壓下降時電壓下降時，在，在相同的通相同的通電時間里初級電流能達到的值會變小。電時間里初級電流能達到的值會變小。因此，必須因此，必須對通電時間進行對通電時間進行修正。修正。三、點火閉合角的控制第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖

31、拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件232021年年11月月21日星期日日星期日1.1.計算機控制點火系統(tǒng)的特點計算機控制點火系統(tǒng)的特點 在在所有的工況及各種環(huán)境條件下，均可所有的工況及各種環(huán)境條件下，均可自動獲得理想的最佳點自動獲得理想的最佳點火提前角火提前角，從而使發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、排放性及工作穩(wěn)定，從而使發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性、排放性及工作穩(wěn)定性等特性均處于最佳匹配狀態(tài)；性等特性均處于最佳匹配狀態(tài)； 在在整個工作范圍內，均可整個工作范圍內，均可提供足夠的點火能量提供足夠的點火能量，提高了點火的，提高了點火的可靠性，有效地減少能源消耗和廢氣有害成分；可靠性，有效地減少能

32、源消耗和廢氣有害成分； 配合配合稀薄燃燒技術，在整個工作范圍內提供所需稀薄燃燒技術，在整個工作范圍內提供所需恒定點火能量恒定點火能量； 配合配合閉環(huán)反饋控制技術，與閉環(huán)反饋控制技術，與燃料供給系統(tǒng)實行綜合控制燃料供給系統(tǒng)實行綜合控制，可使，可使點火提前角控制在剛好不發(fā)生爆震的臨界狀態(tài)，以此獲得較高點火提前角控制在剛好不發(fā)生爆震的臨界狀態(tài)，以此獲得較高的燃燒效率，有利于發(fā)動機各種性能的提高；的燃燒效率，有利于發(fā)動機各種性能的提高； 點火提前角控制不能僅從點火系統(tǒng)或者發(fā)動機系統(tǒng)出發(fā)考慮，點火提前角控制不能僅從點火系統(tǒng)或者發(fā)動機系統(tǒng)出發(fā)考慮，而是要求與其它系統(tǒng)協(xié)調，提供動態(tài)的集中控制平臺，以此追而是

33、要求與其它系統(tǒng)協(xié)調，提供動態(tài)的集中控制平臺，以此追求系統(tǒng)最佳，即求系統(tǒng)最佳，即車輛整體的最佳控制車輛整體的最佳控制。四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件242021年年11月月21日星期日日星期日2 2. .計算機控制點火系統(tǒng)的類型計算機控制點火系統(tǒng)的類型 （1 1）按高壓配電方式不同分）按高壓配電方式不同分 機械高壓配電機械高壓配電 采用傳統(tǒng)的分電器分配點火線圈產生的高壓。采用傳統(tǒng)的分電器分配點火線圈產生的高壓。因此這種改進型的微電腦點火控制系統(tǒng)還有分電因此這種改進型的微電腦點火控制系統(tǒng)

34、還有分電器，但只相當于傳統(tǒng)分電器中的配電器的功能。器，但只相當于傳統(tǒng)分電器中的配電器的功能。 電子高壓配電電子高壓配電 由電子控制進行高壓分配，這種全電子微電由電子控制進行高壓分配，這種全電子微電腦點火控制系統(tǒng)又分兩種類型，一種是無分電器，腦點火控制系統(tǒng)又分兩種類型，一種是無分電器，但點火線圈與火花塞之間還用高壓導線連接；另但點火線圈與火花塞之間還用高壓導線連接；另一種則無高壓導線，每個火花塞上面直接連接著一種則無高壓導線，每個火花塞上面直接連接著一個點火線圈。一個點火線圈。四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備

35、電器與電子設備課件課件252021年年11月月21日星期日日星期日2.2.計算機控制點火系統(tǒng)的類型計算機控制點火系統(tǒng)的類型 （2 2）按點火方式不同分）按點火方式不同分 分組同時點火方式分組同時點火方式 一般一般是將各缸火花塞兩兩分組，是將各缸火花塞兩兩分組，每次點火都是同組的兩缸火花塞同時每次點火都是同組的兩缸火花塞同時進行。其中一缸是有效點火，成對的進行。其中一缸是有效點火，成對的另一缸為排氣行程，是無效點火。由另一缸為排氣行程，是無效點火。由于排氣行程缸內的溫度高、壓力低，于排氣行程缸內的溫度高、壓力低，因此跳火電壓很低，能量的損失很小因此跳火電壓很低，能量的損失很小。 分組分組同時點火

36、方式又有同時點火方式又有二極管分二極管分配方式配方式和和點火線圈分配方式點火線圈分配方式兩種不同兩種不同的高壓配電形式的高壓配電形式。四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型第2課 點火控制系統(tǒng)二極管分配同時點火方式二極管分配同時點火方式點火線圈分配同時點火方式點火線圈分配同時點火方式第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件262021年年11月月21日星期日日星期日2.2.計算機控制點火系統(tǒng)的類型計算機控制點火系統(tǒng)的類型 （2 2）按點火方式不同分）按點火方式不同分直接點火方式直接點火方式 每缸火花塞都單獨配有一個點火每缸火花塞都單獨配有一個點火線圈

37、，一般是將點火線圈直接安裝在線圈，一般是將點火線圈直接安裝在火花塞的上面，因此可省去高壓導線?；鸹ㄈ纳厦?，因此可省去高壓導線。四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件272021年年11月月21日星期日日星期日2.2.計算機控制點火系統(tǒng)的類型計算機控制點火系統(tǒng)的類型 （3 3）按是否有反饋控制分）按是否有反饋控制分 開環(huán)控制方式開環(huán)控制方式 微電腦微電腦點火控制系統(tǒng)中無爆燃傳感器，控制器點火控制系統(tǒng)中無爆燃傳感器，控制器只是以反映發(fā)動機工況、狀態(tài)的各傳感器信號對點只是以反映發(fā)動機工況、狀態(tài)的

38、各傳感器信號對點火提前角進行控制?；鹛崆敖沁M行控制。 閉環(huán)控制方式閉環(huán)控制方式 微電腦微電腦點火控制系統(tǒng)中設有發(fā)動機爆燃傳感器，點火控制系統(tǒng)中設有發(fā)動機爆燃傳感器，通過發(fā)動機爆燃傳感器反饋發(fā)動機爆燃情況，作出通過發(fā)動機爆燃傳感器反饋發(fā)動機爆燃情況，作出點火提前角的修正控制。閉環(huán)控制方式可使點火提點火提前角的修正控制。閉環(huán)控制方式可使點火提前角控制更接近爆燃區(qū)，可更有效地發(fā)揮發(fā)動機的前角控制更接近爆燃區(qū)，可更有效地發(fā)揮發(fā)動機的功率。因此，目前的微電腦點火控制系統(tǒng)大都采用功率。因此，目前的微電腦點火控制系統(tǒng)大都采用閉環(huán)控制方式。閉環(huán)控制方式。四、計算機控制點火系統(tǒng)的特點與類型第2課 點火控制系統(tǒng)第

39、八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件282021年年11月月21日星期日日星期日組成：傳感器、電子控制單元（組成：傳感器、電子控制單元（ECUECU）、執(zhí)行）、執(zhí)行器組成器組成五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件292021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器u 發(fā)動機轉速傳感器（曲軸位置傳發(fā)動機轉速傳感器（曲軸位置傳感器）感器）u 空氣流量計空氣流量計u 節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器u 上止點位置傳感器（判缸傳感器）上止點位

40、置傳感器（判缸傳感器）u 冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器u 氧傳感器氧傳感器u 爆震傳感器爆震傳感器u 進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件302021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器（1 1）發(fā)動機轉速傳感器（）發(fā)動機轉速傳感器（曲曲軸位置傳感器軸位置傳感器）u 磁電式磁電式問題：問題：1 1信號是如何產生的？信號是如何產生的？9090齒、齒、4 4/ /齒、齒、2 2/ /方波方波五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng) 第八章 汽油

41、機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件312021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器（1 1）發(fā)動機轉速傳感器）發(fā)動機轉速傳感器（曲軸位置傳感器）（曲軸位置傳感器）u 光電式光電式問題：問題：1 1信號是如何產生的信號是如何產生的？五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件322021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器（2 2）上止點位置傳感器）上止點位置傳感器 （判缸傳感器）（判缸傳感器）五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點

42、火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件332021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器（3 3）爆震傳感器）爆震傳感器u 功用：爆震傳感器向功用：爆震傳感器向ECUECU輸入爆輸入爆震信號，經(jīng)震信號，經(jīng)ECUECU處理后，控制點處理后，控制點火提前角，抑制爆震產生火提前角，抑制爆震產生u 安裝位置安裝位置五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)安裝在發(fā)動機缸體上 安裝在火花塞上第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件342021年年11月月21日星期日日星期日1.

43、1.傳感器傳感器（3 3）爆震傳感器）爆震傳感器u 磁致伸縮式爆震磁致伸縮式爆震傳感器傳感器u 磁致伸縮效應磁致伸縮效應：是：是指鐵磁體在被外磁場指鐵磁體在被外磁場磁化時，其體積和長度將發(fā)生變化的現(xiàn)磁化時，其體積和長度將發(fā)生變化的現(xiàn)象象。u 組成組成：永久磁鐵：永久磁鐵、靠永久磁鐵激磁的強、靠永久磁鐵激磁的強磁性鐵芯以及鐵芯周圍的線圈磁性鐵芯以及鐵芯周圍的線圈。u 原理原理：當：當發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動時，發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動時，該傳感器在該傳感器在7kHz7kHz左右處與發(fā)動機產生共左右處與發(fā)動機產生共振，強磁性材料鐵芯的導磁率發(fā)生變化，振，強磁性材料鐵芯的導磁率發(fā)生變化，致使永久磁鐵穿過

44、鐵芯的磁通密度也變致使永久磁鐵穿過鐵芯的磁通密度也變化，從而在鐵芯周圍的繞組中產生電動化，從而在鐵芯周圍的繞組中產生電動勢，并將這一信號輸入勢，并將這一信號輸入ECUECU。五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件352021年年11月月21日星期日日星期日1.1.傳感器傳感器（3 3）爆震傳感器）爆震傳感器u 壓電式爆震壓電式爆震傳感器傳感器u 組成組成：壓電元件、配重塊及壓電元件、配重塊及導線導線u 原理：原理：利用利用結晶或陶瓷多晶體的結晶或陶瓷多晶體的壓電壓電效應效應而工作，也有利用摻雜硅的

45、壓電而工作，也有利用摻雜硅的壓電電阻效應的電阻效應的。u 當發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動且振動傳當發(fā)動機的氣缸體出現(xiàn)振動且振動傳遞到傳感器外殼上時，外殼與配重塊遞到傳感器外殼上時，外殼與配重塊之間產生相對運動，夾在這兩者之間之間產生相對運動，夾在這兩者之間的壓電元件所受有壓力發(fā)生變化，從的壓電元件所受有壓力發(fā)生變化，從而產生電壓。而產生電壓。五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件362021年年11月月21日星期日日星期日2.2.執(zhí)行器執(zhí)行器u 點火線圈點火線圈u 點火控制模塊點火控制模塊五、計算機控制

46、點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件372021年年11月月21日星期日日星期日2.2.執(zhí)行器執(zhí)行器u 點火線圈點火線圈u 點火控制模塊點火控制模塊五、計算機控制點火系統(tǒng)的組成第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件382021年年11月月21日星期日日星期日u 理論與實踐均表明，發(fā)動機工作于爆震臨界狀態(tài)將獲得最佳燃燒性能。但該狀理論與實踐均表明，發(fā)動機工作于爆震臨界狀態(tài)將獲得最佳燃燒性能。但該狀態(tài)極不穩(wěn)定，其控制過程也必須是動態(tài)的。態(tài)極不穩(wěn)

47、定，其控制過程也必須是動態(tài)的。u 爆震控制系統(tǒng)的目的：就是使發(fā)動機穩(wěn)定地工作在無限逼近爆震臨界狀態(tài)區(qū)域。爆震控制系統(tǒng)的目的：就是使發(fā)動機穩(wěn)定地工作在無限逼近爆震臨界狀態(tài)區(qū)域。對于爆震控制而言，點火時刻控制具有重要的作用。對于爆震控制而言，點火時刻控制具有重要的作用。六、爆震控制第2課 點火控制系統(tǒng)第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件392021年年11月月21日星期日日星期日1.1.爆震與點火時刻的關系爆震與點火時刻的關系u 爆震的產生和發(fā)動機點火時刻密切相關，圖爆震的產生和發(fā)動機點火時刻密切相關，圖4-204-20所示。所示。u 如點火時刻

48、早，燃燒的最高壓力會過高，爆震就容易發(fā)如點火時刻早，燃燒的最高壓力會過高，爆震就容易發(fā)生。通常發(fā)動機發(fā)出最大轉矩對應的點火時刻將處在產生。通常發(fā)動機發(fā)出最大轉矩對應的點火時刻將處在產生爆震對應的點火時刻附近（生爆震對應的點火時刻附近（MBTMBT曲線）。曲線）。u 傳統(tǒng)點火系統(tǒng)除根據(jù)油料品質選擇點火提前角外，并無傳統(tǒng)點火系統(tǒng)除根據(jù)油料品質選擇點火提前角外，并無其它爆震控制系統(tǒng)。其它爆震控制系統(tǒng)。u 點火時刻設定遠離爆震界限，點火時刻滯后，導致發(fā)動點火時刻設定遠離爆震界限，點火時刻滯后，導致發(fā)動機轉矩和功率下降，燃料消耗機轉矩和功率下降，燃料消耗增加。增加。u 因此，在設置爆震傳感器的點火系閉環(huán)

49、控制系統(tǒng)中，可因此，在設置爆震傳感器的點火系閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可利用反饋控制把點火時刻控制在爆震界限點附近，即所利用反饋控制把點火時刻控制在爆震界限點附近，即所謂謂“微爆微爆”狀態(tài)，有利于提高發(fā)動機各項性能。狀態(tài)，有利于提高發(fā)動機各項性能。六、爆震控制第2課 點火控制系統(tǒng)氣缸壓力與點火時刻關系氣缸壓力與點火時刻關系爆震與點火時刻的關系爆震與點火時刻的關系爆震與發(fā)動機扭矩的關系爆震與發(fā)動機扭矩的關系第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件402021年年11月月21日星期日日星期日2.2.爆震控制系統(tǒng)爆震控制系統(tǒng)u 安裝在發(fā)動機缸體上的爆震傳感器可安

50、裝在發(fā)動機缸體上的爆震傳感器可感應出發(fā)動機不同頻率范圍內的振動。感應出發(fā)動機不同頻率范圍內的振動。u 當發(fā)動機發(fā)生振動時，傳感器可產生當發(fā)動機發(fā)生振動時，傳感器可產生較大振幅的電壓信號。較大振幅的電壓信號。六、爆震控制第2課 點火控制系統(tǒng)圖422 爆震傳感器的檢測頻率與輸出電壓第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件412021年年11月月21日星期日日星期日u 發(fā)動機產生振動是否一定是發(fā)生發(fā)動機產生振動是否一定是發(fā)生爆震，還必須利用爆震，還必須利用ECUECU中的爆震中的爆震信號識別系統(tǒng)進行判定。信號識別系統(tǒng)進行判定。u 先用濾波電路將傳感器輸

51、入的發(fā)先用濾波電路將傳感器輸入的發(fā)動機振動信號進行過濾，只允許動機振動信號進行過濾，只允許特定頻率范圍的振動信號通過濾特定頻率范圍的振動信號通過濾波電路。波電路。u 再將濾波后信號的峰值電壓與爆再將濾波后信號的峰值電壓與爆震強度基準值進行比較，若其值震強度基準值進行比較，若其值爆震強度基準值，爆震強度基準值，ECUECU即可據(jù)即可據(jù)此判定發(fā)動機處于爆震狀態(tài)。此判定發(fā)動機處于爆震狀態(tài)。六、爆震控制第2課 點火控制系統(tǒng)ECU中的爆震信號識別電路第八章 汽油機電子 控制技術汽車拖拉機學汽車拖拉機學電器與電子設備電器與電子設備課件課件422021年年11月月21日星期日日星期日u 判定發(fā)動機存在爆震狀態(tài)后，判定發(fā)動機存在爆震狀態(tài)后，ECUECU發(fā)出控發(fā)出控制指令，點火系統(tǒng)執(zhí)行機構以某一固定值制指令，點火系統(tǒng)執(zhí)行機構以某一固定值（1.52.0曲軸曲軸轉角）逐漸減小點