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点火控制的控制内容：包括点火提前角控制、通电时间控制和爆燃控制.pptx

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汽油机点火控制系统.ppt

汽油机点火控制系统.ppt

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3.1 点火提前角的确定
起动点火控制 点火正时控制
起动后点火控制
初始点火提前角
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
预热修正 过热修正 怠速稳定修正 爆燃修正 其他修正等
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3.1 点火提前角的确定
起动时
起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
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2.1 电控点火系统组成
a）点火线圈
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2.1 电控点火系统组成
b）火花塞
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2.2 电控点火系统分类
一、有分电器式电控点火系统 （只有1个点火线圈）
1—主继电器；2—压力传感器；3—温度传感器；4—基准位置传感器；5—转速传感器；6—ECU； 7—EFI 控制；8—ESA控制；9—点火信号；10—通电开始；11—点火；12—电子点火器；13—点 火监视回路；14—闭合角控制；15—点火线圈；16—点火开关；17—蓄电池；18—至分电器； 19—至发动机转速表
传感器
ECU
点火器
点火线圈
火花塞
点火线圈分配式（双缸同时点火式）
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2.2 电控点火系统分类
1缸 2缸 3缸 4缸 5缸 6缸
点火线圈 火花塞
各种传 感器
ECU
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日产六缸机单独点火方式
第 12 页
点火器
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3 点火提前角的控制

汽车电控点火系统PPT课件

汽车电控点火系统PPT课件
优缺点：分火性能较好，
第46页/共86页
根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不 同，该火系统又可分为：
1.独立点火方式； 2.同时点火方式； 3.二极管配电点火方式。
第47页/共86页
1.独立点火方式
★一种是点火线圈共用一个点火器的； ★另一种是每个点火线圈都有一个单独的点火器，
并且点火器和点火线圈集成一体
• 爆燃的定义 发动机的爆震燃烧是指在正常火焰
传播过程中，处于最后燃烧位置的那 部分未燃混合气（末端混合气），进 一步受到压缩和热辐射的作用，如果 在火焰前锋尚未到达之前，末端混合 气已经自燃的现象
第35页/共86页
1、爆燃的危害
• 理论与实践证明：剧烈的爆震会使发动机的动力性和经 济性严重恶化，会导致冷却液过热，功率下降油耗上升 发出尖锐的敲缸声等等（P50）
修正的项目有多有少，各 个厂家各有不同； 主要有暖机修正、过热修 正、怠速稳定性修正、空 燃比反馈修正；
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① 暖机修正：
是指节气门位置传感器怠速触点 闭合时，微电脑根据冷却水温度对点 火提前角进行修正。
水温较低时，为缩短暖机时间， 增大了点火提前角，随水温升高，点 火提前角的变化如图。
➢控制信号：节气门位置传感器信号
（IDL信号——负荷信号）、发动机转 速信号和空调开关信号
第17页/共86页
②正常行驶时的基本点火提前角：
该基本点火提前角由微电脑根 据发动机的转速和负荷信号从内部存 储器中选出
控制信号：
进气管绝对压力信号或空气流 量计信号（空气量信号）、发动机转 速信号、节气门传感器信号（负荷信 号）、燃油选择开关、爆燃信号；
信号KNK爆燃信号THW冷却液温度传感器SPD车速传感器OX氧传感器PSW节气门全开

点火控制的控制内容：包括点火提前角控制、通电时间控制和爆燃控制

点火控制的控制内容：包括点火提前角控制、通电时间控制和爆燃控制

2) 无分电器式电控点火系统
无分电器式点火系统的高压配电方式有二极管分配式和点火线圈分配 式两种形式。
点火线圈分配式点火系统又有双缸同时点火和各缸独立点火方式。
(1) 二极管分配式
二极管分配式同时点火的无分电器点火系工作原理图 1—一、四缸触发信号；2—电子点火控制器；3—控制部分；4—稳压器；5一初级绕 组A；6—高压二极管；7—次级绕组； 8—初级绕组B；9—二、三缸触发信号
2. 电子点火控制系统工作过程
按高压配电方式可分为两大类：一类是有分电器的，另一类是 无分电器的。
1) 分电器式电控点火系统
ECU根据各输入信号，确定点火时间，并将点火正时信号IGt送 至点火控制器(简称点火器)。
当IGt信号变为低电平时，点火线圈初级电路由于功率晶体管的 截止而被切断，次级感应出高电压，再由分电器按发火顺序送至相 应气缸的火花塞上产生电火花。
丰田IG-GEL发动机稳定怠速时的点火提前特性
4. 通电时间控制
电源电压越高，所需的闭合时间越短，闭合角越小；发动机转 速越高，所需闭合时间不变，但闭合角增大。
点火闭合角控制特性
5. 爆燃控制
爆燃控制的目的：在不发生爆燃的情况下，尽可能增大点火提前角。 爆燃控制系统实际就是加了爆燃传感器的点火控制闭环系统。
3. 点火提前角控制
点火提前角的控制方法，一般采用以下两种： 1) 基本点火提前角乘水温修正系数法（日产） 分三种情况：
① 正常行驶时
实际点火提前角=基本点火提前角×水温修正系数
基本点火提前角表格
水温修正系数
②怠速及减速时

发动机转速低于1000r/min，点火提前角为16°；当冷却水温在
50℃以下、车速不大于8km/h、发动机转速在1200r/min以上时，点火

电控汽车点火系统的控制

电控汽车点火系统的控制

启动时点火提前角的转速修正
启动后点火提前角的控制
点火提前角的数据表格存储形式
点火提前角特性图
基本点火提前角

ECU根据发动机转速信号和发动机负荷 （或进气量）在存储器中查到此工况下 运行时的基本提前角。
暖车修正

暖车修正 如图所示暖车过程中点火提前角与发动 机冷却水温的关系曲线
暖车时点火提前角的修正
怠速修正

怠速期间，发动机负荷变化导致转速变 化，ECU调整点火提前角使发动机在规 定的怠速转速下运转。
怠速工况基本点火提前角
怠速修正点火提前角
空燃比反馈修正

氧传感器的反馈信号使空燃比增加或减 少，发动机的转速在一定范围内波动,为 提高发动机运转的稳定性，必须对点火 提前角进行相应的修正
空燃比反馈修正

点火提前角控制的分类
启动期间点火提前角的控制 在启动时，以固定的点火提前角点火， 与发动机工况无关。 启动后发动机正常运转期间的点火提前角。 基本点火提前角：空气流量信号和转速信号决 定。 修正量：根据发动机的特性曲线进行修正。

启动期间的点火提前角控制之一
固定点火提前角

点火提前角与水温、转速等因素无关。 控制方式简单，但在气温、水温极低等 特殊情况下启动时，控制效果不够理想。
电控汽车点火控制
电喷汽车技术系列讲座
汽车点火控制包括: 1.点火提前角控制 2.通电时间控制
3.爆震控制
影响点火提前角的因素
转速：转速传感器 负荷：空气流量传感器或进气压力传感器和节气门位 置传感器信号 启动及怠速 汽油的辛烷值 压缩比 混合汽的浓度 火花塞的数量 进气压力 进气温度 冷却水温度

第21讲 微机控制电子点火系的工作原理

第21讲 微机控制电子点火系的工作原理

发动机控制电脑（ECU）
发动机控制电脑（ECU）是发动机喷油系统和点火系统的控制 中枢，作用是接受各种传感器输入的发动机信号，并按照特定的 程序进行判断、运算后，给喷油系统和点火系统输出最佳控制信 号。 ECU的基本结构如图3-14所示。
在发动机工作中， ECU根据各传感器输入的发动机信息，经过 处理，再从存储器ROM中选择出最佳点火提前角,然后根据曲轴转 角传感器输入的G1、 G2信号与Nе信号，判断出发动机曲轴（活塞） 到达规定的位置时，适时地输出点火控制信号IGt,至点火器，控制 点火。
4.其次是做负荷（节气门开度）与最佳点火提前角的特性。先 固定在某一转速下，调节节气门开度，基在每一节气门开度下 都增加点火提前角，直到测得最大功率为止，记录下数据。在 另一转速同样可得到另一组数据。重复多次又可得到一个数据 表。
将各个转速、各种负荷下的最佳点火提前角曲线合并就 得到下图所示的图谱。将此图谱储存到发动机控制电脑内，电 脑根据各有关传感器传来的信号到数据表中查到最佳 点火提 前角，发出指令给点火执行元件，适时对发动机进行点火。
各车型使用的传感器类型、数量、结构及安装位置不同， 但其作用基本相同。传感器主要有以下几种：
发动机点火提前角图谱
曲轴位置和转角传感器：检测发动机曲轴位置和转速信号； 凸轮轴位置传感器：检测1缸TDC信号; 空气流量计（或绝对压力传感器）：检测进气量信号； 冷却液温度传感器：检测冷却液温度信号； 氧传感器：检测空燃比大小（混合气浓稀）信号； 节气门位置传感器：检测节气门的开度和加速信号； 车速传感器：检测车速信号； 档位开关：检测变速器所处档位； 点火开关：检测点火状态还是起动状态信号； 空调开关：检测空调是开或是关信号； 蓄电池：检测电池电压信号； 进气温度传感器：检测进气温度信号； 爆燃传感器：检测爆燃信号。

点火控制

点火控制

动机每次循环所做的机械功最多。 点火提前角过大, 易爆燃;
点火提前角过小, 排气温度升高, 功率降低。
点火提前角的控制 点火提前角的计算
实际的点火提前角即为：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。
点火提前角的控制
1)初始点火提前角 ECU 根据压缩行程上止点的位置确定点火时刻。在有些发动机中 ,ECU把G 1或G2信号后的第一个 Ne信号过零点定为压缩行程上止点 前 10°曲轴转角,在 ECU 计算点火时刻时,就把这一点作为参考点 ,这个角度称初始点火提前角,其大小随发动机不同而异。
闭合角（通电时间）控制 闭合角（通电时间）控制
通电时间控制也称为闭合角控制，转速升高时，
闭合角增大，以确保初级电流足够大；转速降
低时，闭合角减小，以确保点火线圈不致过热。
所谓闭合角，是指点火线圈初级电路导通期间
曲轴转过的角度。
爆震控制
汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前自行燃烧, 在汽缸内形成无 方向的爆炸燃烧, 简称爆燃, 又因为爆燃时会引起强烈的振动, 并伴有强 烈的金属敲击声, 又称为爆震。 爆燃破坏发动机的正常燃烧, 从而使发动机动力性、经济性变差, 排污加
重; 在局部产生强烈的冲击波, 将破坏发动机汽缸壁上的润滑油膜, 使发
动机工作条件恶化; 容易造成发动机过热, 使各部机件热负荷增加, 冷却 水温度失去控制, 长时间后, 将会造成冷却水沸腾而使发动机无法工作。
利用爆燃传感器感知发动机有无爆燃现象,并将信号送至ECU,ECU利用此信
号调整点火提前角。
爆震控制
爆震控制
爆震传感器
（1）功能 检测发动机有无爆震现象，并将信 号送入发动机ECU。 爆震传感器 输出信号 ECU 判定有无爆震及 爆震强弱

第二节 点火系统的控制内容


（2）爆震控制：
当发动机发生爆震时， 微机立即把点火提前角逐渐 减小，直至无爆震产生。随 后，又逐渐地增大点火提前 角，一直到产生爆震时，又 恢复前述的反馈控制。
第二节 点火系统的控制内容
一、点火提前角和闭合角的控制
1．点火提前角的确定与控制
点火提前角的控制： 发动机起动时点火提前角的控制； 起动后点火提前角的控制。
(1)发动机起动时点火提前角的控制 发动机起动时，电控单元不进行最佳点 火提前角调整控制，而是根据发动机转速信 号Ne和起动开关信号STA，以固定不变的 点火提前角点火。当发动机转速超过一定值 时(大于500r／min)，则自动转入由电控单 元控制的最佳点火提前角计算及控制程序。
*空燃比反馈修正 装有氧传感器的电控燃 油喷射系统进行闭环控制时， ECU根据氧传感器的反馈信 号对空燃比进行修正。随着 修正喷油量的增加和减少， 发动机的转速在一定范围内 波动。为了提高发动机转速 的稳定性，在反馈修正油量 减少时，适当地增大点火提 前角，如图所示。
④最大和最小提前角控制 当ECU计算出的实际点火提前角(初始点火提 前角十基本点火提前角+修正点火提前角或延迟 角)超过一定范围时，发动机将不能正常运转。 为了防止出现这种情况，在电控点火系统中， 由电控单元对实际点火提前角的数值范围进行 限制。最大和最小点火提前角的一般范围为： 最大点火提前角：35°---45 ° 最小点火提前角：-10 °----0 °
③修正点火提前角 除了转速和负荷外，其他对点火提前角有 重要影响的因素均归入到修正点火提前角中。 电控单元根据有关传感器的信号，分别求出 对应的修正值，它们的代数和就是修正点火 提前角。
*暖机修正 发动机冷起动后， 当冷却液温度低时， 应增大点火提前角。 暖机过程中，随冷 却液温度升高，点 火提前角的变化趋 势如图所示。修正 曲线的形状与提前 角的大小随车型而 异。

第三章汽车发动机电子控制点火系统.pptx


• 7、Although the world is full of suffering, it is full also of the overcoming of it.----Hellen Keller, American writer虽然世界多苦难，但是苦难总是能战胜的。20.8.520.8.520.8.5。2020年8月5日星期三二 〇二〇年八月五日
• 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Wednesday, August 5, 2020August 20Wednesday, August 5, 20208/5/2020
6
汽车电子控制技术
1.双缸同时点火的控制 1）二极管分配式双缸同时点火的控制 2）点火线圈分配式双缸同时点火的控制 3）高压二极管的作用
2.各缸单独点火的控制
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汽车电子控制技术
8
汽车电子控制技术
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汽车电子控制技术
第二节 发动机爆震控制系统
一、爆震控制系统的组成
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汽车电子控制技术
二、爆震传感器的结构原理
• 10、Life is measured by thought and action, not by time. ——Lubbock 衡量生命的尺度是思想和行为，而不是时间。8.5.20208.5.202011:0311:0311:03:1011:03:10
• 11、To make a lasting marriage we have to overcome self-centeredness.要使婚姻长久，就需克服自我中心意识。Wednesday, August 5, 2020August 20Wednesday, August 5, 20208/5/2020
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（1）原始点火提前角：也称为固定点火提前角，为上止点 前10°，适用以下工况：
①发动机启动；②发动机转速在400r/min以下；③节气门 位置传感器怠速触点闭合；④车速为2km/h；⑤发动机ECU内 后备系统开始工作。
（2）基本点火提前角：分为怠速和正常行驶两种情况。 ①怠速的基本点火提前角在空调系统工作时为8°，空调不
有分电器式电控点火系统 1—主继电器；2—压力传感器；3—温度传感器；4—基准位置传感器；5—转 速传感器；6—ECU；7—EFI 控制；8—ESA控制；9—点火信号；10—通电开 始；11—点火；12—电子点火器；13—点火监视回路；14—闭合角控制； 15—点火线圈；16—点火开关；17—蓄电池；18—至分电器；19—至发动机 转速表
2. 电子点火控制系统工作过程
按高压配电方式可分为两大类：一类是有分电器的，另一类是 无分电器的。
1) 分电器式电控点火系统
ECU根据各输入信号，确定点火时间，并将点火正时信号IGt送 至点火控制器(简称点火器)。
当IGt信号变为低电平时，点火线圈初级电路由于功率晶体管的 截止而被切断，次级感应出高电压，再由分电器按发火顺序送至相 应气缸的火花塞上产生电火花。
2) 无分电器式电控点火系统
无分电器式点火系统的高压配电方式有二极管分配式和点火线圈分配 式两种形式。
点火线圈分配式点火系统又有双缸同时点火和各缸独立点火方式。
(1) 二极管分配式
二极管分配式同时点火的无分电器点火系工作原理图 1—一、四缸触发信号；2—电子点火控制器；3—控制部分；4—稳压器；5一初级绕 组A；6—高压二极管；7—次级绕组； 8—初级绕组B；9—二、三缸触发信号
(2) 点火线圈分配式
点火线圈分配式无分电器点火系统，有双缸同时点火和各缸单独点火
两种形式。
① 双缸同时点火式
① 双缸同时点火式
DLI系统的电路图 点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统
② 单独点火方式
在每一个气缸的火花塞上各配有一个点火线圈。由于无机械配电方式 分火头与分电器盖旁电极之间的附加跳火间隙和高压导线，因而能量传导 损失、漏电损失小，系统可靠性提高，故障率减少，电磁干扰小。
丰田IG-GEL发动机稳定怠速时的点火提前特性
4. 通电时间控制
电源电压越高，所需的闭合时间越短，闭合角越小；发动机转 速越高，所需闭合时间不变，但闭合角增大。
点火闭合角控制特性
5. 爆燃控制
爆燃控制的目的：在不发生爆燃的情况下，尽可能增大点火提前角。 爆燃控制系统实际就是加了爆燃传感器的点火控制闭环系统。
2.3 电控点火系统
点火控制的控制内容：包括点火提前角控制、通电时间控 制和爆燃控制。
1. 电控点火系统的组成
2.
由信号输入装置、
ECU和执行器三部分组
成。
在所有用的传感器中， 除爆燃传感器为电控点火系 统所专用之外，其他传感器 基本上都与电控燃油喷射系 统所共用，而且都由一个 ECU集中控制。
1—转速传感器；2—基准位置传感器；3—空气流量计；4—水温传感器；5—节气门位置传感 器；6—启动信号；7—空调开关A/C；8—车速传感器；9—输入接口回路；10—输入接口回路； 11—A/D转换器；12—输出接口回路；13—存储器；14—恒定电压电源；15—点火器；16—IG线圈； 17—分电器
工作时为4°。 ②正常行驶时的基本点火提前角，以表格的形式存储在
ECU的存储器中。
丰田IG-GEL发动机正常行驶的基本点火提前角
（3）修正点火G-GEL发动机暖机时的点火提前特性
当进行空燃比反馈控制时， 喷油量的变化必然带来发动机转 速的变化。为了稳定发动机转速， 点火提前角需根据喷油量的变化 进行修正，喷油量减小时增大点 火提前角。
3. 点火提前角控制
点火提前角的控制方法，一般采用以下两种： 1) 基本点火提前角乘水温修正系数法（日产） 分三种情况：
① 正常行驶时
实际点火提前角=基本点火提前角×水温修正系数
基本点火提前角表格
水温修正系数
②怠速及减速时
发动机转速低于1000r/min，点火提前角为16°；当冷却水温在
50℃以下、车速不大于8km/h、发动机转速在1200r/min以上时，点火
点火确认信号IGf发生电路的作用是在点火线圈初级电流切断， 初级绕组产生自感电动势时，输出点火确认信号IGf给ECU，以监视 点火控制电路是否工作正常。
如果由于某种原因，偶尔出现一次不正常信号，ECU并不会判 定为故障，一般需点火器六次没有点火确认信号(IGf)反馈给ECU， 才判定为点火系统故障，停止喷油。
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 0.12.3120.12.31Thursday, December 31, 2020
提前角几乎保持在上止点前10°不变。 50℃以上、车速大于8km/h时，
点火提前角随发动机转速的升高而增大。
③启动时
当水温在0℃以上启动时，其点火提前角均为16°； 而在0℃以下启动时，还要适当增加点火提前角。
2) 原始点火提前角加基本点火提前角加修正点火提前角 控制法（丰田）
实际点火提前角=原始点火提前角＋基本点提前角＋ 修正点火提前角
爆燃控制的点火提前角
爆燃控制的原理
发动机爆震出现
推迟
提前
发动机爆震停止 爆燃反馈控制原理
点火提前角控制示意图
小结：
1、电控点火系统的组成 2、电子点火控制系统工作过程 3、点火提前角控制 4、通电时间控制 5、爆燃控制
作业：
1．基本点火提前角乘水温修正系数法的内容有哪些？ 2．原始点火提前角加基本点火提前角加修正点火提前 角控制法的内容有哪些？
单独点火方式（日产6缸发动机）
单独点火方式（奥迪5缸发动机）
闭磁路点火线圈 DLI无分电器点火系统采用小型闭磁路点火线圈。
与分电器式电控点火 系统所用闭磁路点火线圈 相比，在结构上主要有以 下两点区别：
一是DLI闭磁路点火 线圈的初、次级绕组没有 连接，各自独立构成回路。
二是次级绕组中串联 了一只高压二极管，其作 用是为避免点火控制器功 率晶体管导通时，点火线 圈诱生的次级电压造成火 花塞误跳火的现象发生。