点火系统.doc
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1、_微机控制的点火系统知识点六:微机控制的点火系统知识点自学微机控制的点火系统是使用无触点电子点火系统之后,点火系的又一大进步,其特点是将点火提前角的机械调节方式改变为电子控制方式,增加了爆震控制内容,能使发动机获得最侍的燃烧,提高了发动机的动力性、经济性,减少了排放污染。在发动机控制系统中,点火控制包括点火提前角控制,通电时间(闭合角)控制和防爆震控制三个方面。普通电子点火系统对点火时刻的控制与传统点火系一样,是靠装在分电器上的离心式和真空式点火提前装置来控制的。这两种装置由于受其机械结构及性能的限制,调节能力是有限的,很难实现点火提前角随发动机的转速、负荷、起动及怠速、水温、汽油的辛烷值,压
2、缩比等的不同而精确调节,有时为了避免大负荷时的爆燃,不得不减小点火提前角。因而它只能使发动机在某些工况下接近于最佳点火提前角,而在其他许多工况下的点火提前角,实际上是处于守小的状态,使发动机不在最佳的燃烧状态下工作,从而影响了发动机功率的充分发挥。由于点火时刻对发动机的动力、油耗、排放污染、压缩比、大气压力、冷却水温度、空燃比、爆燃、行驶的稳定性等都会产生直接影响。因而为了满足各种工况的要求,使发动机工作时其动力性和经济性达到最佳、排放污染最小,则必须测试大量的工况信息,并及时处理后输出相应的控制信号,以控制最佳点火时候,显在普遍电子点炎系统是无法胜任的,只有采用微机及自动控制技术才能使点火时
3、刻控制在最佳状态。微机控制点火系统或在电子点火提前(Electronic Spark Advance)控制系统,即ESA,引入微机及自动控制系统。使得点火时刻的控制,通电时间的控制及防爆燃的控制等,能达到比较理想的控制精度。现今,国产奥迪、桑塔纳轿车和北京切诺基吉普车等车型的发动机均采用了这种微机控制点火系统。8.6.1 微机控制点火系统的组成和工作原理1.微机控制点火系统的组成微机控制点火系统主要由各类传感器,电子控制单元(ECU)和点火执行器三部分组成。2.微机控制点火系统的工作原理发动机运行时,ECU不断地采集发动机的转速、负荷、冷都水温度、进气温度等信号,并与微机内存储器中预先储存的最
4、佳控制参数进行比较,确定出该工况下最佳点火提前角和初极电路的最佳导通时间,并以此向点火控制模块发出指令。点火控制模块根据ECU的点火指令,控制点火线圈初级回路的导通和截止。当电路导通时,有电流从点火线中的初级线圈流过,点火线圈此时将点火级量以磁砀的形式、储存起来。当初级线圈中的电流被切断时,在其次级线圈中将产生很高的感应电动势(15-30KV),经分电器送至工作气缸的火花塞,点火能量被子瞬间释放,并迅速点燃气缸内的混合气,发动机完成做功过程。此外,在带有爆震传感器的点炎提前角闭环控制系统中,ECU还可根据爆震传感器的输入信号来判断发动机的爆震程度,并将点火提前角控制在爆震界限的范围内,使发动机
5、能获得最佳燃烧。8.6.2 点火提前角控制在微机控制点火系中,点火提前角按发动机起动期间与正常运行期间两种基本工况实现控制。1.发动机起动期间点火提前角的控制发动机刚起动时,其转速较低(一般认为在r/min以下),且进气歧管压力信号或进气量信号不稳定。此时可由ECU根据所控制的发动机工作特性预置一个固定的点火提前角,称为初始点火提前角。即是说,ECU检测到发动机处于起动机期间,就按预置的初始点火提前角控制各缸点火,此时,ECU检测的控制信号主要是发动机转速信号(Ne)和起动机开关信号(STA)。初始点火提前角的设定因发动机而民,但一般为压缩行程中活塞到达上止点前100左右。2.发动机正常运行期
6、间点火提前角的控制发动机正常运行期间,ECU要极据实测的有关发动机各种工况信息确定最佳点火提前角。(1)基本点火提前角基本点火提前角又分为怠速和正常运行两种情况。怠速时的基本点火提前角指节气门位置传感器的怠速触点闭合时所对应的基本点火提前角。其值还根据空调是否工作及发动机的怠速转速略有不同。正常运行时的基本点火提前角指节气门位置伟感器怠速触点打开时所对应的基本点火提前角。该值主要是依据发动机的转速和负荷(用进气量表示而定。发动机正常运行时,ECU根据实测的发动机转速信号和进气流量信号(或进气歧管压力信号),在内存数据表中查找出相应的角度,该角度称为这一工况下的基本点火提前角,如图8-67所示。
7、基本点火提前角随发动机转速升高而增大,随进气流量(或进气歧管压力)增加而减小。(2)修正点火提前角发动机正常运行时,最佳点火提前角还与发动机冷却温度、进气温度、混合气空燃比、爆震等诸多因素有关,因而ECU还要根据实测的这些信号对点火提前角进行修正。综上所述,得到初始点火提前角与基本点火提前角后,再通过修正方可得到最终的用来进行实际控制的最佳点火提前角。即发动机正常运行期间的实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角。当初始点火提前角设定之后,受ECU控制的点火提前角。当初始点火提前角和修正点火提前角,此两项之和最大为350450,最小为-100-00。ECU设置有点火提前角
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