汽油機電控點火系統

www.mydingqi.com 來源：互聯網作者：panzhihao 類別：汽車電器維修時間：2007-09-04

第一節電控點火系統的功能

　　功能主要包括點火提前角、通電時間及爆燃控制三方面。

一、點火提前角的控制

　　1．點火提前角對發動機性能的影響

　　如點火提前角過大，大部分混合氣在壓縮過程中燃燒，活塞所消耗的壓縮功增加，缸內最高壓力升高，末端混合氣自燃所需的時間縮短，爆燃傾向增大；過小（點火過遲），燃燒延長到膨脹過程，燃燒最高壓力和溫度降低，傳熱損失增多，排氣溫度升高，功率、熱效率降低，但爆燃傾向減小， NO x 排放降低。實驗證明，最佳的點火提前角，應使發動機氣缸內的最高壓力出現在上止點后 10°～ 15°。

圖3-1-1 點火提前角對發動機性能的影響
A-不點火 B-點火過早 C-點火適當 D-點火過遲

　　2．最佳點火提前角確定依據

　　（1）發動機轉速：點火提前角應隨著發動機轉速的升高而增大。

　　（2）負荷：隨負荷的減小，應增大點火提前角，反之，應減小點火提前角。

　　與傳統點火系相比，采用電控點火系統時，可以使發動機的實際點火提前角接近理想的點火提前角。

　　（3）燃油辛烷值：辛烷值越高，抗爆性越好，點火提前角可適當增大，反之應減小。

　　（4）其他因素：還應考慮燃燒室形狀、燃燒室內溫度、空燃比、大氣壓力、冷卻水溫度等。

　　3．控制點火提前角的基本方法

　　對一定的發動機而言，起動時的點火提前角是固定的，一般為 10 °左右，與發動機工況無關。

　　發動機起動后正常運轉時，實際的點火提前角的控制方法有：

　　（1）實際點火提前角 = 初始點火提前角＋基本點火提前角＋修正點火提前角

　　（2）實際點火提前角 = 初始點火提前角×點火提前角修正系數

　　4．起動時的點火提前角的控制

　　控制信號主要是發動機轉速信號和起動開關信號。

　　5．起動后的基本點火提前角的確定

　　發動機起動后怠速運轉時， ECU 根據 IDL 信號、 Ne 信號和 A/C 信號確定基本點火提前角。

　　發動機起動后在正常工況下運轉時，控制點火提前角的信號主要有： PIM 信號或 Vs 信號、 Ne 信號、 IDL 信號、 R-P 信號、 KNK 信號等。

圖3-1-2 電控點火數據圖

　　6．點火提前角的修正

　　主要修正項目有水溫修正、怠速穩定修正和空然比反饋修正等。

　　（1）水溫修正

　　水溫修正可分為暖機修正和過熱修正

　　1）暖機修正：發動機冷車起動后的暖機過程中，隨冷卻水溫的提高，混合氣的燃燒速度加快，燃燒過程所占的曲軸轉角減少，點火提前角也應適當減小，如下圖所示。

圖3-1-3 點火提前角的暖機修正曲線

　　暖機修正控制信號有：冷卻水溫度傳感器信號、進氣管絕對壓力傳感器信號或空氣流量計信號、節氣門位置傳感器信號等。

　　2）過熱修正：發動機工作時，隨冷卻液溫度的提高，爆燃傾向逐漸增大。冷卻液溫度過高時，為避免產生爆燃，必須修正點火提前角。如下圖所示。

圖3-1-4 點火提前角的過熱修正曲線

　　過熱修正控制信號有：冷卻水溫度傳感器信號、節氣門位置傳感器信號。

　　（2）怠速穩定修正

　　ECU 根據實際轉速與目標轉速的差值來修正點火提前角，以便保持發動機在規定的怠速轉速下穩定運轉。若低于目標轉速，應增大點火提前角，反之，推遲點火提前角。

　　控制信號有：發動機轉速信號、節氣門位置傳感器信號、車速傳感器信號、空調開關信號等。

圖3-1-5 點火提前角的怠速穩定性修正曲線

　　（3）空燃比反饋修正

　　空然比反饋控制系統是根據氧傳感器的反饋信號調整噴油量的多少來達到最佳空燃比控制的。為了穩定發動機轉速，點火提前角需根據噴油量的變化進行修正。

圖3-1-6 點火提前角的空燃比反饋修正曲線

二、通電時間的控制

　　1．通電時間對發動機性能的影響

　　初級電路被斷開的瞬間，初始電流能達到的值與初級電路接通的時間長短有關，只有通電時間一定值時，初級電流才可能達到飽和。由于斷開電流影響次級電壓的最大值，次級電壓的高低又直接影響點火系工作的可靠性。所以，發動機工作時，必須保證點火線圈的初級電路有足夠的通電時間。

　　2．通電時間的控制方法

　　傳統的汽油機點火系的點火線圈初級電路的通電時間取決于斷電器觸點的閉合角和發動機轉速，對一定的發動機而言，斷電器觸點的閉合角是一定的，通電時間隨發動機的轉速提高而縮短；而現代電控點火系的點火線圈初級電路的通電時間由 ECU 控制， ECU 根據發動機的轉速信號和電源電壓信號確定最佳的閉合角（通電時間），并向點火器輸出指令信號（ IG t 信號），以控制點火器中晶體管的導通時間。

　　3．點火線圈的恒流控制

　　由于現代車采用了高能點火線圈，改善點火性能。為了防止初級電流過大燒壞點火線圈，在部分電控點火系統的點火控制電路中增加了恒流控制電路。

　　恒流控制的基本方法是：在點火器功率晶體管的輸出回路中增設一個電流檢測電阻，用電流在該電阻上形成的電壓降反饋控制晶體管的基極電流，只要這種反饋為負反饋，就可使晶體管的集電極電流穩定，從而實現恒流控制。

三、爆燃的控制

　　1．爆燃的危害

　　會導致冷卻液過熱，功率下降，耗油率上升。

　　2．控制方法

　　推遲點火（即減小點火提前角）是消除爆燃最有效措施。在電控點火系中， ECU 根據爆燃傳感器信號，判定有無發生爆燃及爆燃的強度，并根據其判定結果對點火提前角進行反饋控制，使發動機處于爆燃的邊緣。

圖3-1-7 爆燃的控制