汽車(chē)電子控制技術(shù)第5章-點(diǎn)火系統(tǒng)控制

1、汽車(chē)電子控制技術(shù)汽車(chē)電子控制技術(shù)第第5章章 點(diǎn)火系統(tǒng)控制點(diǎn)火系統(tǒng)控制 電子控制點(diǎn)火電子控制點(diǎn)火(ESA)(ESA)系統(tǒng)系統(tǒng)點(diǎn)火能量控制點(diǎn)火能量控制點(diǎn)火正時(shí)控制點(diǎn)火正時(shí)控制點(diǎn)火提前角控制點(diǎn)火提前角控制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制 點(diǎn)火系統(tǒng)是用于點(diǎn)火系統(tǒng)是用于提供點(diǎn)火能量提供點(diǎn)火能量和控制各個(gè)氣缸和控制各個(gè)氣缸點(diǎn)火順序點(diǎn)火順序、點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)刻的裝置。的裝置。 點(diǎn)點(diǎn) 火火 系系 統(tǒng)統(tǒng)第一階段第一階段 機(jī)械式有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)機(jī)械式有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)第二階段第二階段 無(wú)觸點(diǎn)晶體管點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)觸點(diǎn)晶體管點(diǎn)火系統(tǒng) （無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)）（無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)）第三階段第三階段 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)機(jī)械式點(diǎn)火

2、系統(tǒng)機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)組成組成：電源、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器、火花塞。：電源、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器、火花塞。機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)的工作過(guò)程的工作過(guò)程初級(jí)線(xiàn)圈初級(jí)線(xiàn)圈配電器配電器斷電器斷電器火花塞火花塞次級(jí)線(xiàn)圈次級(jí)線(xiàn)圈 曲軸帶動(dòng)分電器軸上的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使點(diǎn)火線(xiàn)圈次級(jí)觸點(diǎn)曲軸帶動(dòng)分電器軸上的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使點(diǎn)火線(xiàn)圈次級(jí)觸點(diǎn)通、斷通、斷而產(chǎn)生高壓電。點(diǎn)火高壓通過(guò)分電器軸上的分火頭，而產(chǎn)生高壓電。點(diǎn)火高壓通過(guò)分電器軸上的分火頭，按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序送到各氣缸的火花塞上，發(fā)出電火花點(diǎn)燃按發(fā)動(dòng)機(jī)工作順序送到各氣缸的火花塞上，發(fā)出電火花點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的氣體。燃燒室內(nèi)的氣體。四缸點(diǎn)火演示簡(jiǎn)圖四缸點(diǎn)火演示簡(jiǎn)圖

3、1) 高壓電的產(chǎn)生高壓電的產(chǎn)生，有點(diǎn)火線(xiàn)圈和有點(diǎn)火線(xiàn)圈和分電器中的斷電分電器中的斷電器完成。器完成。2) 高壓電的分配高壓電的分配有分電器中的配有分電器中的配電器完成電器完成。初級(jí)電壓初級(jí)電壓次級(jí)電壓次級(jí)電壓點(diǎn)火系的主要元件點(diǎn)火系的主要元件點(diǎn)火線(xiàn)圈點(diǎn)火線(xiàn)圈功用功用：將汽車(chē)電源供給的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姡簩⑵?chē)電源供給的低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?10kV) 分電器分電器功用：功用： 將脈沖將脈沖高壓電高壓電按按發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的作功順序作功順序和和點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)火時(shí)間要求，配送要求，配送至各缸的火花塞。至各缸的火花塞。 調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)不同調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)速下的提前角提前角。 分電器殼體可以分電器殼體可以手

4、動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)基本手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)基本的的點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角 ( 即怠即怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火提前速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的點(diǎn)火提前角角 )。配電器、斷電器、電容器、點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置配電器、斷電器、電容器、點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置火花塞火花塞( (俗稱(chēng)火咀俗稱(chēng)火咀) )作用作用：把高壓導(dǎo)線(xiàn)：把高壓導(dǎo)線(xiàn)(火咀線(xiàn)火咀線(xiàn))送來(lái)的脈沖高送來(lái)的脈沖高 壓電壓電(俗稱(chēng)俗稱(chēng)“擊穿電壓擊穿電壓”)放電，擊放電，擊穿穿 火花塞兩電極間空氣，產(chǎn)生電火花火花塞兩電極間空氣，產(chǎn)生電火花 引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。引燃?xì)飧變?nèi)的混合氣體。電電 源源點(diǎn)火系在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝位置點(diǎn)火系在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝位置高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的基本條件：高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的基本條件： 1.高能

5、量穩(wěn)定的點(diǎn)火高能量穩(wěn)定的點(diǎn)火 2.混合均勻的混合氣混合均勻的混合氣 3.高壓縮比高壓縮比5.15.1點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求點(diǎn)火系統(tǒng)的基本要求1.1.產(chǎn)生電火花產(chǎn)生電火花2.2.點(diǎn)燃混合氣的能量點(diǎn)燃混合氣的能量3.3.點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)刻高能量穩(wěn)定的點(diǎn)火高能量穩(wěn)定的點(diǎn)火 擊穿電壓高，點(diǎn)火可靠，但絕緣困難。一般次極電壓擊穿電壓高，點(diǎn)火可靠，但絕緣困難。一般次極電壓限制在限制在50kV以?xún)?nèi)，對(duì)于某些車(chē)輛需要提高對(duì)各種燃料適應(yīng)以?xún)?nèi)，對(duì)于某些車(chē)輛需要提高對(duì)各種燃料適應(yīng)性，可將次極電壓提高，但最高不超過(guò)性，可將次極電壓提高，但最高不超過(guò)100 kV。產(chǎn)生火花的擊穿電壓產(chǎn)生火花的擊穿電壓火花塞間隙火花塞間隙 火花塞

6、兩電極間隙越大，擊穿電壓越高。火花塞兩電極間隙越大，擊穿電壓越高。缸內(nèi)混合氣缸內(nèi)混合氣壓力和溫度壓力和溫度混合氣密度越大混合氣密度越大，擊穿電壓越高。當(dāng)混合氣，擊穿電壓越高。當(dāng)混合氣溫度低或混合氣壓力大時(shí)，擊穿電壓要高。溫度低或混合氣壓力大時(shí)，擊穿電壓要高。電極的電極的溫度和極性溫度和極性火花塞的電極溫度火花塞的電極溫度超過(guò)混合氣的溫度時(shí)，電超過(guò)混合氣的溫度時(shí)，電極周?chē)臍怏w密度變稀，擊穿電壓可降低。極周?chē)臍怏w密度變稀，擊穿電壓可降低。受熱電極為負(fù)極時(shí)，擊穿電壓可降低。受熱電極為負(fù)極時(shí)，擊穿電壓可降低。發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況運(yùn)行工況發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)的擊穿電壓最高；的擊穿電壓最高；

7、汽車(chē)汽車(chē)加速加速時(shí)，需要較高的擊穿電壓。時(shí)，需要較高的擊穿電壓。5.1.1 5.1.1 產(chǎn)生電火花產(chǎn)生電火花1 發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，混合氣壓縮終了時(shí)的溫度已接發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，混合氣壓縮終了時(shí)的溫度已接 近其自燃溫度，所需的點(diǎn)火能量很?。ń渥匀紲囟?，所需的點(diǎn)火能量很?。? 5 mJ）2 在啟動(dòng)、怠速以及急加速等非穩(wěn)定工況時(shí)，則需在啟動(dòng)、怠速以及急加速等非穩(wěn)定工況時(shí)，則需要較高的點(diǎn)火能量。要較高的點(diǎn)火能量。3 A/F17的稀混合氣，也需要增加點(diǎn)火能量。的稀混合氣，也需要增加點(diǎn)火能量。5.1.25.1.2點(diǎn)燃混合氣的能量點(diǎn)燃混合氣的能量 基于以上原因，為了可靠點(diǎn)火，一般需要點(diǎn)火基于以上原因，為了可靠點(diǎn)

8、火，一般需要點(diǎn)火系統(tǒng)提供系統(tǒng)提供50 80 mJ，最大時(shí)可達(dá)，最大時(shí)可達(dá)150 mJ的點(diǎn)火能的點(diǎn)火能量。量。 因?yàn)榛旌蠚庠跉飧變?nèi)燃燒需要占用一定的時(shí)間，所以因?yàn)榛旌蠚庠跉飧變?nèi)燃燒需要占用一定的時(shí)間，所以混合氣不應(yīng)在壓縮行程的上止點(diǎn)處燃燒，而應(yīng)適當(dāng)提前，混合氣不應(yīng)在壓縮行程的上止點(diǎn)處燃燒，而應(yīng)適當(dāng)提前，使活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，混合氣已充分燃燒，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)使活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，混合氣已充分燃燒，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大的功率。點(diǎn)火的提前量稱(chēng)為點(diǎn)火提前角。獲得較大的功率。點(diǎn)火的提前量稱(chēng)為點(diǎn)火提前角。5.1.3 5.1.3 點(diǎn)火時(shí)刻點(diǎn)火時(shí)刻 點(diǎn)火過(guò)早點(diǎn)火過(guò)早，會(huì)造成爆震，活塞上行受阻，效率降低，會(huì)造成爆震，活

9、塞上行受阻，效率降低，磨損加劇；磨損加??； 點(diǎn)火過(guò)遲點(diǎn)火過(guò)遲，氣體做功效率低，排氣聲大。，氣體做功效率低，排氣聲大。1.1.點(diǎn)火提前角點(diǎn)火提前角 從從發(fā)出電火花開(kāi)始發(fā)出電火花開(kāi)始到到活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止活塞到達(dá)上止點(diǎn)為止的一段時(shí)間的一段時(shí)間內(nèi)內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。點(diǎn)火提前角：點(diǎn)火提前角： 最佳點(diǎn)火提前角最佳點(diǎn)火提前角就是在各種不同工況下使氣體膨脹趨就是在各種不同工況下使氣體膨脹趨勢(shì)最大段處于活塞做功下降行程。勢(shì)最大段處于活塞做功下降行程。 這樣這樣效率最高效率最高，振動(dòng)最小振動(dòng)最小，溫升最低溫升最低。不論點(diǎn)火過(guò)早。不論點(diǎn)火過(guò)早或過(guò)遲，這是應(yīng)該防止的。最佳點(diǎn)火角受很多因素影響?；蜻^(guò)遲，這

10、是應(yīng)該防止的。最佳點(diǎn)火角受很多因素影響。2.2.影響最佳點(diǎn)火提前角的因素影響最佳點(diǎn)火提前角的因素 1）活塞的運(yùn)行速度快活塞的運(yùn)行速度快，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)增大；，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)增大； 反之，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)減小。反之，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)減小。 2）混合氣燃燒速度快混合氣燃燒速度快，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)減??；，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)減??； 反之，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)增大。反之，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)增大。影響最佳點(diǎn)火提前角的因素可歸結(jié)為一下兩點(diǎn)：影響最佳點(diǎn)火提前角的因素可歸結(jié)為一下兩點(diǎn)：影響最佳點(diǎn)火提前角的具體因素有：影響最佳點(diǎn)火提前角的具體因素有：1.1.與活塞的運(yùn)行速度加快的因素：與活塞的運(yùn)行速度

11、加快的因素：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高轉(zhuǎn)速增高，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)增大增大， 但不是線(xiàn)性關(guān)系。但不是線(xiàn)性關(guān)系。2.2.與混合氣燃燒速度加快的因素：與混合氣燃燒速度加快的因素：1 1 負(fù)荷負(fù)荷： 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，負(fù)荷增加，混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，負(fù)荷增加，混合氣燃燒速度變快燃燒速度變快，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)減小減小。2 2 壓縮比壓縮比： 發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比越大，氣缸壓力和溫度越高，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比越大，氣缸壓力和溫度越高，混合氣燃混合氣燃燒越快燒越快，點(diǎn)火提前角要，點(diǎn)火提前角要越小越小。3 3 混合氣濃度混合氣濃度： 混合氣濃度過(guò)濃混合氣濃度過(guò)濃A/F

12、18時(shí)，時(shí)，燃燒速度皆燃燒速度皆慢慢，點(diǎn)火提前角需，點(diǎn)火提前角需增大增大。 1 1 啟動(dòng)和怠速啟動(dòng)和怠速 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和怠速時(shí)，啟動(dòng)和怠速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)速低，但混合氣，但混合氣燃燒燃燒速度也較慢速度也較慢，最佳點(diǎn)火提前角適當(dāng)，最佳點(diǎn)火提前角適當(dāng)減小或不提前減小或不提前。2 2 汽油的辛烷值汽油的辛烷值 汽油的辛烷值，也就是汽油牌號(hào)，越高抗爆震能力越汽油的辛烷值，也就是汽油牌號(hào)，越高抗爆震能力越強(qiáng)，相應(yīng)允許更大的點(diǎn)火提前角。強(qiáng)，相應(yīng)允許更大的點(diǎn)火提前角。 3.其它因素：其它因素：4 4 進(jìn)氣壓力進(jìn)氣壓力 進(jìn)氣壓力減小，混合氣進(jìn)氣壓力減小，混合氣燃燒速度變慢燃燒速度變慢，最佳點(diǎn)火提前

13、，最佳點(diǎn)火提前角相應(yīng)角相應(yīng)增大增大。5 5 火花塞的數(shù)量火花塞的數(shù)量 氣缸體同時(shí)裝有兩個(gè)火花塞，混合氣氣缸體同時(shí)裝有兩個(gè)火花塞，混合氣燃燒速度變快燃燒速度變快，最佳點(diǎn)火提前角比裝有一個(gè)火花塞相應(yīng)最佳點(diǎn)火提前角比裝有一個(gè)火花塞相應(yīng)減小減小。5.2 5.2 電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成與原理電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成與原理5.2.15.2.1電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)1 各種工況和環(huán)境條件下均可獲得各種工況和環(huán)境條件下均可獲得理想的點(diǎn)火提理想的點(diǎn)火提 前角前角；2 保持點(diǎn)火能量不變，提高了保持點(diǎn)火能量不變，提高了點(diǎn)火的可靠性點(diǎn)火的可靠性；3 采用閉環(huán)控制后，與燃料供給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合控

14、采用閉環(huán)控制后，與燃料供給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合控 制，可使點(diǎn)火提前角控制在剛好不發(fā)生爆震的制，可使點(diǎn)火提前角控制在剛好不發(fā)生爆震的 臨界狀態(tài)；臨界狀態(tài)；提高發(fā)動(dòng)機(jī)各種性能提高發(fā)動(dòng)機(jī)各種性能。 點(diǎn)火提前角的控制不能只考慮點(diǎn)火系統(tǒng)或者發(fā)點(diǎn)火提前角的控制不能只考慮點(diǎn)火系統(tǒng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，而是要求能與其它的系統(tǒng)很好的協(xié)調(diào)，動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，而是要求能與其它的系統(tǒng)很好的協(xié)調(diào)，以達(dá)到車(chē)輛整體的最佳控制。以達(dá)到車(chē)輛整體的最佳控制。根據(jù)傳感器信息，根據(jù)傳感器信息，計(jì)算最佳提前角，計(jì)算最佳提前角，發(fā)出點(diǎn)火指令。發(fā)出點(diǎn)火指令。5.2.25.2.2電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的基本組成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速I(mǎi)/OCPU曲軸位置曲

15、軸位置負(fù)負(fù) 荷荷爆爆 震震溫溫 度度I/O信信號(hào)號(hào)預(yù)預(yù)處處理理A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換RAMROM傳感器傳感器：ECU：執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)：檢測(cè)工況信息。檢測(cè)工況信息。點(diǎn)火線(xiàn)圈點(diǎn)火線(xiàn)圈點(diǎn)點(diǎn)火火控控制制裝裝置置火火花花塞塞執(zhí)行點(diǎn)火執(zhí)行點(diǎn)火1.1.原理：原理： ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)傳感器檢測(cè)的各種工況信號(hào)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)傳感器檢測(cè)的各種工況信號(hào)進(jìn)行控制點(diǎn)火進(jìn)行控制點(diǎn)火.5.2.35.2.3電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的原理與控制過(guò)程電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的原理與控制過(guò)程2.2.控制過(guò)程控制過(guò)程 首先根據(jù)首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、吸入的、吸入的空氣質(zhì)量流量空氣質(zhì)量流量和和曲軸的曲軸的位置位置，確定相應(yīng)的，確定相應(yīng)的基本點(diǎn)

16、火提前角基本點(diǎn)火提前角，然后根據(jù)檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)冷卻水冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度溫度、進(jìn)氣溫度等加以修正，得到等加以修正，得到最佳點(diǎn)火提前角最佳點(diǎn)火提前角。3.3.閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制對(duì)于爆震閉環(huán)控制，對(duì)于爆震閉環(huán)控制，ECU根據(jù)爆震傳感器檢測(cè)到根據(jù)爆震傳感器檢測(cè)到出現(xiàn)出現(xiàn)爆震時(shí)爆震時(shí)，減小點(diǎn)火提前角減小點(diǎn)火提前角，若未產(chǎn)生爆震，則加大點(diǎn)火提，若未產(chǎn)生爆震，則加大點(diǎn)火提前角，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。前角，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低于一定值時(shí)，一般不出現(xiàn)爆震，這時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷低于一定值時(shí)，一般不出現(xiàn)爆震，這時(shí)采用開(kāi)環(huán)控制。采用開(kāi)環(huán)控制。 即使只考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷從理論上來(lái)建立點(diǎn)火系即使只

17、考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷從理論上來(lái)建立點(diǎn)火系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也是相當(dāng)困難的，其原因是點(diǎn)火系統(tǒng)的統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也是相當(dāng)困難的，其原因是點(diǎn)火系統(tǒng)的非線(xiàn)非線(xiàn)性特性性特性。5.3 5.3 點(diǎn)火提前角控制點(diǎn)火提前角控制1.1.影響點(diǎn)火提前角的主要因素影響點(diǎn)火提前角的主要因素 影響點(diǎn)火提前角最主要的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)影響點(diǎn)火提前角最主要的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和和負(fù)荷負(fù)荷。2.2.點(diǎn)火系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型點(diǎn)火系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型采用實(shí)驗(yàn)方法獲得點(diǎn)火系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：采用實(shí)驗(yàn)方法獲得點(diǎn)火系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型： 大量的臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，大量的臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)在獲得發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)

18、荷不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)所對(duì)應(yīng)的最佳提前角最佳提前角的的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合數(shù)據(jù)點(diǎn)集合，繪出三維控制模型圖，繪出三維控制模型圖(MAP圖圖)，再將其轉(zhuǎn)，再將其轉(zhuǎn)換為換為二維表二維表，并存放再，并存放再ECU的存儲(chǔ)器中。的存儲(chǔ)器中。三維控制模型圖三維控制模型圖(MAP圖圖)1218162023182225點(diǎn)火提前角二維表存儲(chǔ)形式點(diǎn)火提前角二維表存儲(chǔ)形式單單位位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速的的進(jìn)進(jìn)氣氣量量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大大小小低低高高提前角提前角數(shù)值數(shù)值實(shí)際點(diǎn)火提前角實(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)火提前角初始點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角修正點(diǎn)火提前角5.3.1 5.3.1 豐田汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火提前

19、角控制豐田汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火提前角控制點(diǎn)火正時(shí)控制模式分為點(diǎn)火正時(shí)控制模式分為： 啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間控制啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間控制 啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制1.1.啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間控制啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)間控制 預(yù)先確定的初始點(diǎn)火提前角也稱(chēng)為預(yù)先確定的初始點(diǎn)火提前角也稱(chēng)為固定點(diǎn)火提前角固定點(diǎn)火提前角，其值為上止點(diǎn)前其值為上止點(diǎn)前10 。下列情況：。下列情況： 1 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)； 2 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)且轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)且轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在400 r/min 以下。以下。 實(shí)際點(diǎn)火提前角初始點(diǎn)火提前角實(shí)際點(diǎn)火提前角初始點(diǎn)火提前角 啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制由啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制由基本點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角和和修正點(diǎn)火提修正點(diǎn)

20、火提前角前角兩部分組成。兩部分組成。2.2.啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制啟動(dòng)后點(diǎn)火時(shí)間控制1 怠速基本點(diǎn)火提前角怠速基本點(diǎn)火提前角 傳感器有怠速輸出時(shí)所對(duì)應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角。傳感器有怠速輸出時(shí)所對(duì)應(yīng)的基本點(diǎn)火提前角。 空調(diào)工作：基本點(diǎn)火提前角為空調(diào)工作：基本點(diǎn)火提前角為 8 ； 空調(diào)不工作：基本點(diǎn)火提前角為空調(diào)不工作：基本點(diǎn)火提前角為 4 。2 正常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角正常行駛時(shí)的基本點(diǎn)火提前角 該值主要依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（用進(jìn)氣量表示）該值主要依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（用進(jìn)氣量表示）來(lái)確定。來(lái)確定。ECU根據(jù)傳感器的信號(hào)在根據(jù)傳感器的信號(hào)在ROM存儲(chǔ)器搜尋基本存儲(chǔ)器搜尋基本點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角。

21、1 1）基本點(diǎn)火提前角）基本點(diǎn)火提前角2 2）點(diǎn)火提前角的修正）點(diǎn)火提前角的修正暖暖 機(jī)機(jī)修修 正正冷卻水溫冷卻水溫較低較低時(shí)，點(diǎn)火提前角時(shí)，點(diǎn)火提前角適當(dāng)增大；適當(dāng)增大；冷卻水溫冷卻水溫逐漸升高逐漸升高時(shí)，點(diǎn)火提前角時(shí)，點(diǎn)火提前角逐漸減小逐漸減小。怠怠 速速穩(wěn)定性穩(wěn)定性修修 正正 ECU計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速：平均轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速低于低于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角增大增大；平均轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速高于高于規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角規(guī)定的怠速轉(zhuǎn)速，點(diǎn)火提前角減小減小。過(guò)過(guò) 熱熱修修 正正 冷卻水溫冷卻水溫過(guò)高時(shí)過(guò)高時(shí)；發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，避免爆震，點(diǎn)火提前角發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)

22、行，避免爆震，點(diǎn)火提前角減小減??；發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行，避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，點(diǎn)火提發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行，避免發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱，點(diǎn)火提前角前角增大增大?？杖急瓤杖急确捶?饋饋修修 正正混合氣濃度過(guò)濃混合氣濃度過(guò)濃 A/F18， 燃燒速度皆慢，需燃燒速度皆慢，需增大增大點(diǎn)火提前角。點(diǎn)火提前角。 爆爆 震震修修 正正減小減小點(diǎn)火提前角，點(diǎn)火提前角，5.5節(jié)介紹。節(jié)介紹。修正項(xiàng)修正項(xiàng)ECU確定確定提前角修正的提前角修正的工況信號(hào)工況信號(hào)暖機(jī)修正暖機(jī)修正冷卻水溫、進(jìn)氣歧管壓力冷卻水溫、進(jìn)氣歧管壓力( (空氣流量空氣流量) )、節(jié)、節(jié)氣門(mén)位置等。氣門(mén)位置等。怠速穩(wěn)定性怠速穩(wěn)定性修修 正正發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)位置、車(chē)速

23、、空調(diào)開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)位置、車(chē)速、空調(diào)開(kāi)關(guān)等。關(guān)等。過(guò)熱修正過(guò)熱修正冷卻水溫、節(jié)氣門(mén)位置。冷卻水溫、節(jié)氣門(mén)位置?？杖急瓤杖急确答佇拚答佇拚鮽鱾鞲衅餮鮽鱾鞲衅鞅鹦拚鹦拚饌鞲衅鞅饌鞲衅? 3）ECU判斷判斷點(diǎn)火提前角修正的點(diǎn)火提前角修正的信號(hào)信號(hào) 當(dāng)當(dāng)ECU給出的給出的實(shí)際點(diǎn)火提前角超過(guò)允許范圍時(shí)實(shí)際點(diǎn)火提前角超過(guò)允許范圍時(shí)，發(fā)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)將難以運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)超過(guò)允許范圍時(shí)，則機(jī)將難以運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)超過(guò)允許范圍時(shí)，則ECU就按就按預(yù)先設(shè)定預(yù)先設(shè)定的點(diǎn)火提前角的最大值或最小值的點(diǎn)火提前角的最大值或最小值進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。豐田汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)豐田汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)( (TCCS系統(tǒng)系統(tǒng)) )電子控制點(diǎn)火

24、系統(tǒng)的框圖電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)的框圖1.1.正常工況點(diǎn)火提前角控制正常工況點(diǎn)火提前角控制 當(dāng)當(dāng)ECU無(wú)怠速信號(hào)輸入時(shí)，無(wú)怠速信號(hào)輸入時(shí)， 實(shí)際點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角實(shí)際點(diǎn)火提前角基本點(diǎn)火提前角水溫修正系數(shù)水溫修正系數(shù) 基本點(diǎn)火提前角預(yù)先設(shè)定并存放在基本點(diǎn)火提前角預(yù)先設(shè)定并存放在ECU中。中。5.3.25.3.2日產(chǎn)汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)提前角控制日產(chǎn)汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)提前角控制2.2.怠速點(diǎn)火提前角控制怠速點(diǎn)火提前角控制 當(dāng)當(dāng)ECU怠速信號(hào)輸入時(shí)，進(jìn)入怠速點(diǎn)火提前角控制模怠速信號(hào)輸入時(shí)，進(jìn)入怠速點(diǎn)火提前角控制模式式,主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫度控制點(diǎn)火提前角。主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和冷卻水溫度控制點(diǎn)火提前角。3.

25、3.啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制 根據(jù)冷卻水的溫度確定啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制。根據(jù)冷卻水的溫度確定啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火提前角控制。5.4 5.4 無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的分類(lèi)微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的分類(lèi)1 1非直接點(diǎn)火系統(tǒng)非直接點(diǎn)火系統(tǒng)該系統(tǒng)仍然保留分電器，點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生的高壓電是經(jīng)該系統(tǒng)仍然保留分電器，點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生的高壓電是經(jīng)過(guò)分電器中的配電器進(jìn)行分配的，即由分火頭和分電器蓋過(guò)分電器中的配電器進(jìn)行分配的，即由分火頭和分電器蓋組成的配電器，依照點(diǎn)火順序適時(shí)地將高壓電分配至各氣組成的配電器，依照點(diǎn)火順序適時(shí)地將高壓電分配至各氣缸，使各缸火花塞依次點(diǎn)火。缸，使各缸火花塞依次點(diǎn)火。

26、2 2直接點(diǎn)火系系統(tǒng)（無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)）直接點(diǎn)火系系統(tǒng)（無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)）直接點(diǎn)火系統(tǒng)取消了分電器，該系統(tǒng)中點(diǎn)火線(xiàn)圈上的直接點(diǎn)火系統(tǒng)取消了分電器，該系統(tǒng)中點(diǎn)火線(xiàn)圈上的高壓線(xiàn)直接與火花塞相連，工作時(shí)，點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生的高壓高壓線(xiàn)直接與火花塞相連，工作時(shí)，點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生的高壓電直接送至各火花塞，由微機(jī)根據(jù)各傳感器輸入的信息，電直接送至各火花塞，由微機(jī)根據(jù)各傳感器輸入的信息，依照發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，適時(shí)的控制各缸火花塞點(diǎn)火。依照發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，適時(shí)的控制各缸火花塞點(diǎn)火。 傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置主要由傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置主要由分電器分電器，點(diǎn)火線(xiàn)圈點(diǎn)火線(xiàn)圈，火花塞火花塞等等部件組成，其中分電器和點(diǎn)火線(xiàn)圈是產(chǎn)生互感高壓電的

27、關(guān)部件組成，其中分電器和點(diǎn)火線(xiàn)圈是產(chǎn)生互感高壓電的關(guān)鍵部件。分電器通過(guò)其凸輪棱角來(lái)控制鍵部件。分電器通過(guò)其凸輪棱角來(lái)控制白金觸點(diǎn)的開(kāi)、閉白金觸點(diǎn)的開(kāi)、閉使點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生高壓電。使點(diǎn)火線(xiàn)圈產(chǎn)生高壓電。 現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速最高可達(dá)現(xiàn)代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速最高可達(dá)6千多轉(zhuǎn)，瞬間千多轉(zhuǎn)，瞬間點(diǎn)火時(shí)間極短，傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置已經(jīng)不能適應(yīng)其點(diǎn)火要求。點(diǎn)火時(shí)間極短，傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置已經(jīng)不能適應(yīng)其點(diǎn)火要求。車(chē)用無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置代替了傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置。車(chē)用無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置代替了傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置。傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置傳統(tǒng)的點(diǎn)火裝置 1989年，無(wú)分電器電子點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)用在福特的汽車(chē)年，無(wú)分電器電子點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)用在福特的汽車(chē)上。它

28、采用多個(gè)線(xiàn)圈的點(diǎn)火裝置，去掉了分電器。上。它采用多個(gè)線(xiàn)圈的點(diǎn)火裝置，去掉了分電器。1. 提高可靠性提高可靠性：因?yàn)樵撓到y(tǒng)是半導(dǎo)體點(diǎn)火，無(wú)運(yùn)行部件：因?yàn)樵撓到y(tǒng)是半導(dǎo)體點(diǎn)火，無(wú)運(yùn)行部件的摩擦損耗，的摩擦損耗，2. 減少維修工作量減少維修工作量：因?yàn)闆](méi)有分電器蓋和分火頭，不需：因?yàn)闆](méi)有分電器蓋和分火頭，不需維修和更換。維修和更換。3. 不會(huì)缺火或不易起動(dòng)不會(huì)缺火或不易起動(dòng)：消除了分電器蓋中形成的臭氧：消除了分電器蓋中形成的臭氧/硝酸和水的可能性，硝酸和水的可能性，4. 減小對(duì)電磁干擾減小對(duì)電磁干擾：沒(méi)有分火頭和分電器蓋之間產(chǎn)生的：沒(méi)有分火頭和分電器蓋之間產(chǎn)生的火花。無(wú)分電器點(diǎn)火可以將高壓線(xiàn)圈與火花塞

29、安裝為一火花。無(wú)分電器點(diǎn)火可以將高壓線(xiàn)圈與火花塞安裝為一體，減少了高壓導(dǎo)線(xiàn)。體，減少了高壓導(dǎo)線(xiàn)。5.點(diǎn)火裝置體積小點(diǎn)火裝置體積?。罕阌诓贾冒惭b，有利發(fā)動(dòng)機(jī)室設(shè)計(jì)?。罕阌诓贾冒惭b，有利發(fā)動(dòng)機(jī)室設(shè)計(jì)小型化。型化。無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 無(wú)分電器點(diǎn)火為每一個(gè)火花塞使提供一個(gè)無(wú)分電器點(diǎn)火為每一個(gè)火花塞使提供一個(gè)線(xiàn)圈，直接安裝在火花塞上。線(xiàn)圈，直接安裝在火花塞上。 該方式將該方式將點(diǎn)火點(diǎn)火線(xiàn)圈與火花塞安裝線(xiàn)圈與火花塞安裝為一體為一體，電壓的分，電壓的分配性能好，能量損配性能好，能量損失小，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)失小，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與控制電路復(fù)雜。與控制電路復(fù)雜。5.4.15.4.1無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的配電方式無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)的配電方式1.1.單獨(dú)點(diǎn)火配電方式單獨(dú)點(diǎn)火配電方式 該方式將將兩個(gè)火花塞共用一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈，結(jié)構(gòu)與控該方式將將兩個(gè)火花塞共用一個(gè)點(diǎn)火線(xiàn)圈，結(jié)構(gòu)與控制電路