第4章電子點火系統(tǒng)

1、汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)第第4章章 電子點火控制系統(tǒng)電子點火控制系統(tǒng)2 點火系統(tǒng)的工作原理點火系統(tǒng)的工作原理5 點火系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)點火系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)4 爆震控制爆震控制3 點火系統(tǒng)的控制策略點火系統(tǒng)的控制策略1 點火系功能、組成、類型點火系功能、組成、類型汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)1 點火系統(tǒng)的點火系統(tǒng)的功能功能、組成、類型、組成、類型電能電能磁能磁能預(yù)存預(yù)存，在，在恰當(dāng)恰當(dāng)時刻磁能時刻磁能電能電能熱能熱能火花。火花。l 預(yù)存預(yù)存存多長時間存多長時間 ？角控制角控制l 恰當(dāng)恰當(dāng)什么時間什么時間 ？角控制角控制產(chǎn)生高壓產(chǎn)生高壓點燃混合氣點燃混合氣原理原理12汽車發(fā)動

2、機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)點火系與四沖程的時序關(guān)系點火系與四沖程的時序關(guān)系汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)控制控制點火能量控制點火能量控制 !？控制控制點火時刻控制點火時刻控制 !？t t（msms）I I1 1汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)1. 電源電源2. 傳感器傳感器3. 電控單元電控單元4. 點火控制器點火控制器5. 點火線圈點火線圈6. 分電器分電器7. 高壓線高壓線8. 火花塞火花塞傳傳 感感 器器1 點火系統(tǒng)的功能、點火系統(tǒng)的功能、組成組成、類型、類型汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)l 傳統(tǒng)點火系傳統(tǒng)點火系l 普通電子點火系普通

3、電子點火系l 微機控制點火系微機控制點火系有分電器有分電器 無分電器無分電器t 單獨點火方式單獨點火方式t 同時點火方式同時點火方式1 點火系統(tǒng)的功能、組成、點火系統(tǒng)的功能、組成、類型類型汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)豐田豐田4A-GE發(fā)動機有分電器點火系統(tǒng)發(fā)動機有分電器點火系統(tǒng)2 點火系統(tǒng)的工作原理點火系統(tǒng)的工作原理1. 微機控制有分電器點火系微機控制有分電器點火系l IGT信號：上升沿導(dǎo)通充磁，下降沿截止觸發(fā)點火；信號：上升沿導(dǎo)通充磁，下降沿截止觸發(fā)點火；l 只需判活塞位置，不需判缸序。只需判活塞位置，不需判缸序。點火器點火器ECUl IGf信號：點火確認(rèn)信號，此信號無信號：點火確認(rèn)

4、信號，此信號無停噴油；停噴油；汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)豐田皇冠豐田皇冠3.0轎車轎車2JZ-GE發(fā)動機點火系發(fā)動機點火系ECU點火器點火器點火線圈點火線圈分電器蓋和轉(zhuǎn)子分電器蓋和轉(zhuǎn)子蓄電池蓄電池轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)1）同時點火方式）同時點火方式2. 微機控制無分電器點火系微機控制無分電器點火系l 兩個同位缸串聯(lián)于次級繞組；兩個同位缸串聯(lián)于次級繞組；l 有效點火、無效點火。有效點火、無效點火。VTVTD Dl 誤點火誤點火 形成：形成：VT導(dǎo)通瞬間導(dǎo)通瞬間U U2 21.51.52 KV2 KV 預(yù)防預(yù)防t 串入高壓二極管串入高壓二極管 D Dt 高壓回路

5、中預(yù)留高壓回路中預(yù)留3 34 4氣隙氣隙壓壓功功吸吸？汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)1、4-輸入電路；輸入電路；2-穩(wěn)壓電源；穩(wěn)壓電源；3-微處理器；微處理器；5-閉合角控制電閉合角控制電路；路；6-IGF信號發(fā)生器；信號發(fā)生器；7-汽缸鑒別電路；汽缸鑒別電路；8、9、10-驅(qū)動電驅(qū)動電路；路；11-點火線圈；點火線圈；12-火花塞火花塞ECU點火器點火器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)2）單獨點火方式）單獨點火方式2. 微機控制無分電器點火系微機控制無分電器點火系l 無分電器，點火線圈直接與火花塞相連無分電器，點火線圈直接與火花塞相連;l 無無高壓線連接，一體化結(jié)構(gòu)。無無高壓線連接

6、，一體化結(jié)構(gòu)。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)豐田豐田1MZ-FE1MZ-FE電控獨立點火系統(tǒng)電控獨立點火系統(tǒng) 共用一個點火器共用一個點火器汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)14多個點火器：點火線圈獨自配用，集成一體。多個點火器：點火線圈獨自配用，集成一體。豐田豐田V6 1MZ-FEV6 1MZ-FE電控獨立點火系統(tǒng)電控獨立點火系統(tǒng) 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)奧迪轎車奧迪轎車5缸發(fā)動機單獨點火系缸發(fā)動機單獨點火系 汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)3 點火系統(tǒng)的控制策略點火系統(tǒng)的控制策略l控制策略控制策略1. 確定確定和和的大小，定量控制策略的大小，定量控制策略2. 實現(xiàn)實現(xiàn)

7、和和的控制，執(zhí)行控制策略的控制，執(zhí)行控制策略汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)1. 和和的定量控制策略的定量控制策略1）的定量控制策略的定量控制策略0初始角，固定，由裝配關(guān)系自然形成，通常為初始角，固定，由裝配關(guān)系自然形成，通常為510P P 基本角，工況，預(yù)存于基本角，工況，預(yù)存于ECU、取用、取用修正角，實際狀況修正修正角，實際狀況修正實際角，最終、最佳實際角，最終、最佳l 運行模式：運行模式： =0P P l 啟動模式：啟動模式： =0汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)l 啟動模式啟動模式1.1. =0 ，例如，豐田，例如，豐田IGIGGELGEL發(fā)動機發(fā)動機 = 10= 102.2

8、.隨水溫調(diào)整，例如，日產(chǎn)隨水溫調(diào)整，例如，日產(chǎn)ECCSECCS系統(tǒng)。系統(tǒng)。20204040606080800 02020101020203030水溫水溫日產(chǎn)日產(chǎn)ECCSECCS系統(tǒng)系統(tǒng)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)l 運行模式：運行模式： =0P P Pn 脈譜圖，存于脈譜圖，存于ECU中，試驗定中，試驗定 對號入座取用對號入座取用水溫水溫怠速時的暖機修正怠速時的暖機修正汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)2）的定量控制策略的定量控制策略l 通常閉合時間通常閉合時間 t t4 46ms6msl （n60103）360t 6103n t 44820004723004361500628.88

9、00t tn n日產(chǎn)日產(chǎn)SR180E（實測）（實測）6000n30000.024nt 4msCt 4mst 4msCU U電壓修正電壓修正（某車型）（某車型）l f（n，u）,即即的特性場預(yù)存于的特性場預(yù)存于ROMROM中。中。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)4 爆震控制爆震控制1. 爆震爆震l 機理：火焰中心傳播、無序自燃、非正常燃燒機理：火焰中心傳播、無序自燃、非正常燃燒l 危害危害 過熱：零件熔損過熱：零件熔損 振動振動、噪音、噪音：零件損壞：零件損壞 排放排放、油耗、油耗、Pel 因素因素 燃油、燃油、 壓縮比壓縮比 、燃燒室溫度、結(jié)構(gòu)、燃燒室溫

10、度、結(jié)構(gòu) 負(fù)荷：負(fù)荷負(fù)荷：負(fù)荷爆震爆震 角角： 角角爆震爆震，最敏感、有效，最敏感、有效l 爆震控制爆震控制 原因：爆震有害，無爆震無效率，臨界點最佳原因：爆震有害，無爆震無效率，臨界點最佳 閉環(huán)控制閉環(huán)控制：無爆震：無爆震漸漸爆震爆震漸漸I問題：？爆震問題：？爆震電信號電信號ECU汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)2. 爆震傳感器爆震傳感器1）作用）作用爆震傳感器爆震傳感器ECU點火點火有爆震，推遲有爆震，推遲無爆震，提前無爆震，提前臨界點臨界點汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)2）類型）類型檢測方法檢測方法1. 缸壓法缸壓法2. 缸體振動法缸體振動法3. 燃燒噪音法燃燒噪音法l 非共振

11、型：非共振型：壓電式壓電式l 共振型共振型 磁致伸縮式磁致伸縮式 壓電式壓電式汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)3）結(jié)構(gòu)原理）結(jié)構(gòu)原理l 壓電式（非共振型）壓電式（非共振型）原理：晶體受力原理：晶體受力電壓，電壓與外力成正比電壓，電壓與外力成正比汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)l 磁致伸縮式（共振型）磁致伸縮式（共振型）原理：發(fā)動機振動原理：發(fā)動機振動鐵心振動鐵心振動線圈產(chǎn)生電壓，爆震時發(fā)線圈產(chǎn)生電壓，爆震時發(fā)生諧振，輸出電壓最大。生諧振，輸出電壓最大。汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)3. 爆震傳感器故障診斷爆震傳感器故障診斷爆震傳感器失效爆震傳感器失效ECU將各缸將各缸約約15l

12、可靠耐久，不易失效，易物理損傷可靠耐久，不易失效，易物理損傷l 力矩適中力矩適中 小小靈敏度靈敏度偏大偏大易爆震易爆震 大大靈敏度靈敏度偏小偏小遠(yuǎn)離爆震遠(yuǎn)離爆震汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)l 萬用表檢測萬用表檢測 靜態(tài)電阻：靜態(tài)電阻：R12 1 M1 M 線路檢測：線路檢測：R線線 0.50.5 動態(tài)信號：動態(tài)信號：U12在在0.30.30.4V0.4V間波動間波動桑塔納桑塔納2000GSi轎車轎車AJR發(fā)動機發(fā)動機爆震傳感器電路連接爆震傳感器電路連接ECU汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)示波器檢測示波器檢測: 木槌敲擊缸體木槌敲擊缸體波形輸出波形輸出 隨車檢測隨車檢測:負(fù)載和轉(zhuǎn)速負(fù)載和轉(zhuǎn)速振幅振幅和頻率和頻率汽車發(fā)動機電控技術(shù)汽車發(fā)動機電控技術(shù)作業(yè)作業(yè)1. 點火提前角控制系統(tǒng)的