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电喷发动机原理与检修——点火系统控制原理与检修
1、 点火控制系统组成: 电子控制单元(ECU),传感器,执行器-点火器(点
火线圈) 2、点火控制方式:
1)、有分电盘点火; 2)、无分电盘点火:双缸同时点火、独立点火; 3、点火控制内容 1)、点火提前角控制 2)、通电时间控制 3)、爆震控制(点火提前角闭环控制)
传感器
点火控制框图
ECU
主信号: 转速信号, 空气流量计 压力传感器 校正信号: 节气门信号TPS 水温信号TW 气温信号TA 车速信号 电瓶电压信号 爆震传感器
2).最佳点火提前角确定依据
最佳点火提前角 = 初始点火提前角+ 基本点火提前角+ 修正点火提前角
初始点火提前角 初始点火提前角为原始设定的,也称为固定点火提前角。对于丰田
汽车的IG---GE发动机来讲,其值为上止点前10°。此外,在下列之一 情况出现时,实际点火提前角等于初始点火提前角:
1)发动机起动时; 2)发动机起动转速在400r/rain以下时; 3)当T端头短路或节气门位置传感器怠速触点闭合时, 4)发动机ECU内的后备系统工作时。
点火线圈
分 电
无 分 电
器器
火花塞
1、点火提前角的控制
1.点火提前角对发动机性能的影响 2.最佳点火提前角确定依据 3.控制点火提前角的基本方法 4.点火提前角的修正
1).点火提前角对发动机性能的影响 ❖点火提前角:从火花塞发 出电火花,到该缸活塞运 行至压缩上止点时曲轴转 过的角度。 ❖对应于发动机每一工况都 存在一个“最佳”点火提 前角 ❖点火提前角过早—爆燃; ❖点火提前角过迟—动力不 足,水温高;
点火提前角控制小结 (开环状态)
启动时-初始点火提前角 启动后-初始点火提前角+ 基本点火提前角+ 修正点火提前角
初始点火提前角-固定值;(5°,10°) 基本点火提前角-由发动机工况确定(转速、负荷); 修正点火提前角-由水温、怠速、空燃比等确定;
发动机控制模块是如何确定点火时刻?
2、通电时间控制
暖机修正 过热修正
(2)怠速稳定修正
ECU根据实际转速与目标 转速的差来修正点火提前角, 低于目标转速,应增大点火提 前角,反之,推迟点火提前角。
控制信号有:发动机转速信号、节 气门位置传感器信号(IDL信号)、 车速传感器信号(SPD信号)、空调 开关信号(A/C信号)
(3)空燃比反馈修正
由于空燃比反馈控制系 统,是根据氧传感器的反馈 信号调整喷油量的多少来达 到最佳空燃比控制的,所以 这种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,如右图所示。
3).点火线圈的恒流控制
控制初级线圈最大电流为恒定值,防止初级电流 过大烧坏点火线圈
恒流的基本方法是:在点火器功率晶体管的输 出回路中增设一个电流检测电阻,用电流在该电阻 上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流,只要 这种反馈为负反馈,就可使晶体管的集电极电流稳 定,从而实现恒流控制。
不同的发动机控制系统中,对点火提前角的修正项 目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点 火提前角法两种 。
主Hale Waihona Puke 修正项目有:(1)水温修正;
(2)怠速稳定修正;
(3)空燃比反馈修正。
(1)水温修正
水温修正又可分为:
暖机修正和过热修 正。
发动机冷车起动后 的暖机过程中,随冷却 水温的提高,混合气的 燃烧速度加快,燃烧过 程所占的曲轴转角减小 ,点火提前角也应适当 减小,如右图所示。
3、爆震控制(点火提前角闭环控制):
点火提前角控制框图
传感器
ECU
主信号: 转速信号, 空气流量计 压力传感器
爆震传感器
校正信号: 节气门信号TPS
水温信号TW 气温信号TA
车速信号 电瓶电压信号
基本点火提 前角
初始点火 提前角
(TDC)
闭
环
按爆震程度
修正
开 环
点火 修正
点火 提前 角
执行器
点火器
3.3 点火系统控制原理与检修
学习内容: 3.3.1、点火控制系统组成与控制内容 3.3.2、点火控制 3.3.3、点火控制电路及检修
学习要点:
1、认识部件、熟悉安装位置; 2、掌握其作用,工作原理; 3、了解性能不良产生的发动机症状(现象)?
掌握诊断\检修思路和排除方法?
3.3.1 点火控制系统组成与控制内容
基本点火提前角
根据发动机转速信号, 进气量信号(空气流 量计,进气压力传感 器、TPS),由ECU 内部程序确定
点火特性图
点火角 O
发动机转速 (rpm)
发动机负荷 (g/s)
3).起动时点火提前角的控制
启动时点火提前—是设定的初始点火提前角。
发动机起动过程中,进气管绝对压力传感器信号或空 气流量计信号不稳定,ECU无法正确计算点火提前角, 此时的控制信号主要是发动机转速信号(Ne信号)和起 动开关信号(STA信号)。
以下条件下采用初始点火提前角: 1)发动机起动时; 2)发动机起动转速在400r/rain以下时; 3)当T端头短路或节气门位置传感器怠速触点闭合时, 4)发动机ECU内的后备系统工作时。
4).起动后点火提前角的控制
启动后点火提前角 = 初始点火提前角+ 基本点火提前角+ 修正点火提前角
5).点火提前角的修正
氧传感器
附加信号:
空调开关信号
动力转向信号
AT入挡信号
点火提前角
基本 执行初器始
通电时间控制 点火提前角控制
提前角修正
开环
闭环
进大水气负温温荷度执行爆震器
高转速 加减速 水平高度
执行器
点火器
点火线圈
分 电
无 分 电
器器
火花塞
3.3.2 点火控制
1、点火提前角控制: 2、通电时间控制:
控制点火线圈通电时间长短,以保证足够的点火能量,最小的 电能损耗,确保点火线圈不被烧坏。
1.通电时间对发动机工作的影响 2.通电时间的控制方法 3.点火线圈的恒流控制
1).为什么要进行通电时间控制?
通电时间过长,点火线圈会发热并增 大电能消耗。但通电时间过短造成点火能量
不足,点火差。 要兼顾上述两方面的要求,就必须对点火线圈 初级电路的通电时间进行控制。
2).通电时间的控制方法
控制初级线圈的通电时间-根据发动机的转度信号和 电源电压信号确定最佳的闭合角(通电时间),现代电 控点火系统和传统的分电器不同,由ECU控制点火器输 出指令信号(IGt信号),以控制点火器中晶体管的导 通时间。