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汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)

zjytjd.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：panzhihao 類別：汽車電器維修時間：2007-09-04

第三章汽油機(jī)電控點(diǎn)火系統(tǒng)

第一節(jié) 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的功能

　　功能主要包括點(diǎn)火提前角、通電時間及爆燃控制三方面。

一、點(diǎn)火提前角的控制

　　1．點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)性能的影響

　　如點(diǎn)火提前角過大，大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增加，缸內(nèi)最高壓力升高，末端混合氣自燃所需的時間縮短，爆燃傾向增大；過�。c(diǎn)火過遲），燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度降低，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率、熱效率降低，但爆燃傾向減小， NO x 排放降低。實(shí)驗(yàn)證明，最佳的點(diǎn)火提前角，應(yīng)使發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的最高壓力出現(xiàn)在上止點(diǎn)后 10°～ 15°。

圖3-1-1 點(diǎn)火提前角對發(fā)動機(jī)性能的影響
A-不點(diǎn)火 B-點(diǎn)火過早 C-點(diǎn)火適當(dāng) D-點(diǎn)火過遲

　　2．最佳點(diǎn)火提前角確定依據(jù)

　　（1）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速：點(diǎn)火提前角應(yīng)隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而增大。

　　（2）負(fù)荷：隨負(fù)荷的減小，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角，反之，應(yīng)減小點(diǎn)火提前角。

　　與傳統(tǒng)點(diǎn)火系相比，采用電控點(diǎn)火系統(tǒng)時，可以使發(fā)動機(jī)的實(shí)際點(diǎn)火提前角接近理想的點(diǎn)火提前角。

　�。�3）燃油辛烷值：辛烷值越高，抗爆性越好，點(diǎn)火提前角可適當(dāng)增大，反之應(yīng)減小。

　�。�4）其他因素：還應(yīng)考慮燃燒室形狀、燃燒室內(nèi)溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等。

　　3．控制點(diǎn)火提前角的基本方法

　　對一定的發(fā)動機(jī)而言，起動時的點(diǎn)火提前角是固定的，一般為 10 °左右，與發(fā)動機(jī)工況無關(guān)。

　　發(fā)動機(jī)起動后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，實(shí)際的點(diǎn)火提前角的控制方法有：

　�。�1）實(shí)際點(diǎn)火提前角 = 初始點(diǎn)火提前角＋基本點(diǎn)火提前角＋修正點(diǎn)火提前角

　　（2）實(shí)際點(diǎn)火提前角 = 初始點(diǎn)火提前角×點(diǎn)火提前角修正系數(shù)

　　4．起動時的點(diǎn)火提前角的控制

　　控制信號主要是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和起動開關(guān)信號。

　　5．起動后的基本點(diǎn)火提前角的確定

　　發(fā)動機(jī)起動后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時， ECU 根據(jù) IDL 信號、 Ne 信號和 A/C 信號確定基本點(diǎn)火提前角。

　　發(fā)動機(jī)起動后在正常工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制點(diǎn)火提前角的信號主要有： PIM 信號或 Vs 信號、 Ne 信號、 IDL 信號、 R-P 信號、 KNK 信號等。

圖3-1-2 電控點(diǎn)火數(shù)據(jù)圖

　　6．點(diǎn)火提前角的修正

　　主要修正項(xiàng)目有水溫修正、怠速穩(wěn)定修正和空然比反饋修正等。

　　（1）水溫修正

　　水溫修正可分為暖機(jī)修正和過熱修正

　　1）暖機(jī)修正：發(fā)動機(jī)冷車起動后的暖機(jī)過程中，隨冷卻水溫的提高，混合氣的燃燒速度加快，燃燒過程所占的曲軸轉(zhuǎn)角減少，點(diǎn)火提前角也應(yīng)適當(dāng)減小，如下圖所示。

圖3-1-3 點(diǎn)火提前角的暖機(jī)修正曲線

　　暖機(jī)修正控制信號有：冷卻水溫度傳感器信號、進(jìn)氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計(jì)信號、節(jié)氣門位置傳感器信號等。

　　2）過熱修正：發(fā)動機(jī)工作時，隨冷卻液溫度的提高，爆燃傾向逐漸增大。冷卻液溫度過高時，為避免產(chǎn)生爆燃，必須修正點(diǎn)火提前角。如下圖所示。

圖3-1-4 點(diǎn)火提前角的過熱修正曲線

　　過熱修正控制信號有：冷卻水溫度傳感器信號、節(jié)氣門位置傳感器信號。

　　（2）怠速穩(wěn)定修正

　　ECU 根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的差值來修正點(diǎn)火提前角，以便保持發(fā)動機(jī)在規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。若低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，應(yīng)增大點(diǎn)火提前角，反之，推遲點(diǎn)火提前角。

　　控制信號有：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號、節(jié)氣門位置傳感器信號、車速傳感器信號、空調(diào)開關(guān)信號等。

圖3-1-5 點(diǎn)火提前角的怠速穩(wěn)定性修正曲線

　　（3）空燃比反饋修正

　　空然比反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)氧傳感器的反饋信號調(diào)整噴油量的多少來達(dá)到最佳空燃比控制的。為了穩(wěn)定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角需根據(jù)噴油量的變化進(jìn)行修正。

圖3-1-6 點(diǎn)火提前角的空燃比反饋修正曲線

二、通電時間的控制

　　1．通電時間對發(fā)動機(jī)性能的影響

　　初級電路被斷開的瞬間，初始電流能達(dá)到的值與初級電路接通的時間長短有關(guān)，只有通電時間一定值時，初級電流才可能達(dá)到飽和。由于斷開電流影響次級電壓的最大值，次級電壓的高低又直接影響點(diǎn)火系工作的可靠性。所以，發(fā)動機(jī)工作時，必須保證點(diǎn)火線圈的初級電路有足夠的通電時間。

　　2．通電時間的控制方法

　　傳統(tǒng)的汽油機(jī)點(diǎn)火系的點(diǎn)火線圈初級電路的通電時間取決于斷電器觸點(diǎn)的閉合角和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，對一定的發(fā)動機(jī)而言，斷電器觸點(diǎn)的閉合角是一定的，通電時間隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速提高而縮短；而現(xiàn)代電控點(diǎn)火系的點(diǎn)火線圈初級電路的通電時間由 ECU 控制， ECU 根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速信號和電源電壓信號確定最佳的閉合角（通電時間），并向點(diǎn)火器輸出指令信號（ IG t 信號），以控制點(diǎn)火器中晶體管的導(dǎo)通時間。

　　3．點(diǎn)火線圈的恒流控制

　　由于現(xiàn)代車采用了高能點(diǎn)火線圈，改善點(diǎn)火性能。為了防止初級電流過大燒壞點(diǎn)火線圈，在部分電控點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火控制電路中增加了恒流控制電路。

　　恒流控制的基本方法是：在點(diǎn)火器功率晶體管的輸出回路中增設(shè)一個電流檢測電阻，用電流在該電阻上形成的電壓降反饋控制晶體管的基極電流，只要這種反饋為負(fù)反饋，就可使晶體管的集電極電流穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)恒流控制。

三、爆燃的控制

　　1．爆燃的危害

　　會導(dǎo)致冷卻液過熱，功率下降，耗油率上升。

　　2．控制方法

　　推遲點(diǎn)火（即減小點(diǎn)火提前角）是消除爆燃最有效措施。在電控點(diǎn)火系中， ECU 根據(jù)爆燃傳感器信號，判定有無發(fā)生爆燃及爆燃的強(qiáng)度，并根據(jù)其判定結(jié)果對點(diǎn)火提前角進(jìn)行反饋控制，使發(fā)動機(jī)處于爆燃的邊緣。

圖3-1-7 爆燃的控制