第七章 发动机电子控制技术
汽车电气
第七章 发动机电子控制技术
第二节 微机控制点火系统
一、电子控制点火技术发展概况与特点 二、电子控制点火系统分类 三、电子控制点火系统控制原理 四、电子控制点火系统结构原理
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一、电子控制点火技术发展概况与特点
1、电子控制点火技术发展概况
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（2）修正点火提前角控制
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。
2）闭环控制方式是根据发动机实际运行结果的 反馈信息来控制点火提前角的，所以闭环控制又称为 反馈控制。通常，闭环控制方式是利用爆震传感器反 馈爆震信号来控制点火提前角的。
目前广泛应用的电控点火系统，是在开环控制方 式的基础上再配以闭环控制方式的混合控制方式。
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三、微机控制点火系统的控制原理
汽Hale Waihona Puke 电气无分电器点火系统（电子高压配电式）
点火线圈分配式无分电器点火系统是将来自点火线圈的高压电直接分配给火花塞， 有同时点火和单独点火两种形式。
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按有无反馈控制可分为开环控制和闭环控制两种
1）开环控制的基本点火提前角是靠预先在台架上 用实验方法测得的数据来确定的。这些数据存入ECU 的只读存储器ROM中，工作时，ECU根据发动机的工况 来选择调取。
1、点火提前角的控制方式
（1）点火提前角对发动机性能的影响
•点火提前角是从火花塞发出电 火花，到该缸活塞运行至压缩 上止点时曲轴转过的角度。 •当汽油机保持节气门开度、转 速以及混合气浓度一定时，汽 油机功率和耗油率随点火提前 角的改变而变化。对应于发动 机每一工况都存在一个“最佳” 点火提前角 •适当点火提前角，可使发动机 每循环所做的机械功最多（ 曲 线阴影部分）
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（4）点火提前角的控制内容
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实际点火提前角＝初始提前角+基本提前角+修正提前角
第七章 发动机电子控制技术 2、起动时点火提前角的控制
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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，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。 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）。
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3．起动后基本点火提前角的确定
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（1）基本点火提前角的确定
➢ 1）发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气 门位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感 器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／C信号） 确定基本点火提前角。
➢ 2）发动机起动后在除怠速以外的工况下运转 时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的 进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
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转速和负荷确定基本点火提前角MAP图
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（2）修正点火提前角控制
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 。
主要修正项目有：
1）水温修正； 2）怠速稳定修正； 3）空燃比反馈修正； 4）过热点火提前角控制； 5）发动机爆燃点火提前角控制； 6）最大提前和推迟控制。
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2、机械式点火提前调节的不足
（1）点火提前角调节达不到实际需要 转速和负荷的变化是非线性的，机械式点火不可能调 节到最佳
（2）对温度等其它影响燃烧的因素不能起到调节作用
温度、压力、混合气浓度等因素均会对燃烧速度产生 影响，机械式点火不能调节。
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（2）最佳点火提前角确定依据
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➢ 发动机转速 随着转速的升高点火提前角增大。 采用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。 ➢ 发动机负荷 歧管压力高（真空度小、负荷大）， 点火提前角小，反之点火提前角大。采用电控点 火（ESA）系统时，可以使发动机的实际点火提 前角接近于理想的点火提前角。 ➢ 燃料性质 汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点火 提前角可增大，反之应减小。 ➢ 其他因素 燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃 比、大气压力、冷却水温度。
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3、微机控制电子点火系统的优点
微机控制电子点火系统具有以下优点： • 可实现最佳点火时间控制 • 可针对各种影响因素修正点火时间 • 可与其他电子控制系统实现协调控制 如采用无分电器点火控制系统还有以下优点： • 点火能量损失小 • 点火系统的故障率低 • 点火能量与次级电压更加稳定
第七章 发动机电子控制技术 二、电控点火系统的分类
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（3）控制点火提前角的基本方法
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发 动 机 起 动 时 ， 按 ECU 内 存 储 的 初 始 点 火 提 前 角 （设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角 的设定值随发动机而异，对一定的发动机而言，起动时 的点火提前角是固定的，一般为10°左右。
发动机正常运转时（起动后），主ECU根据发动机 的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他 有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向 电子点火控制器输出点火执今信号，以控制点火系的工 作。
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电控点火系可分为有分电器式和无分电器式两种型式。
1）分电器式点火系（机械高压配电式）
ECU根据各输入信号，确定点火时刻，并将点火正时信号IGt送至 点火器，当IGt 信号变为低电平时，点火线圈一次侧被切断，二次 线圈中感应出高压电，再由分电器送至相应缸火花塞点火。
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传统的点火系统，其点火时刻的调整是依靠机械离心式调 节装置和真空式调节装置完成的，由于机械的滞后、磨损及装 置本身的局限性，故不能保证点火时刻在最佳值。而用ECU控 制的点火系统，则可方便地解决以上问题。因为用微机可考虑 更多的对点火提前角影响的因素，使发动机在各种工况下均能 达到最佳点火时刻，从而提高发动机的动力性、经济性、改善 排放指标。