汽油机电控点火系统

www.qp110.com 来源：互联网作者：panzhihao 类别：汽车电器维修时间：2007-09-04

第一节电控点火系统的功能

　　功能主要包括点火提前角、通电时间及爆燃控制三方面。

一、点火提前角的控制

　　1．点火提前角对发动机性能的影响

　　如点火提前角过大，大部分混合气在压缩过程中燃烧，活塞所消耗的压缩功增加，缸内最高压力升高，末端混合气自燃所需的时间缩短，爆燃倾向增大；过小（点火过迟），燃烧延长到膨胀过程，燃烧最高压力和温度降低，传热损失增多，排气温度升高，功率、热效率降低，但爆燃倾向减小， NO x 排放降低。实验证明，最佳的点火提前角，应使发动机气缸内的最高压力出现在上止点后 10°～ 15°。

图3-1-1 点火提前角对发动机性能的影响
A-不点火 B-点火过早 C-点火适当 D-点火过迟

　　2．最佳点火提前角确定依据

　　（1）发动机转速：点火提前角应随着发动机转速的升高而增大。

　　（2）负荷：随负荷的减小，应增大点火提前角，反之，应减小点火提前角。

　　与传统点火系相比，采用电控点火系统时，可以使发动机的实际点火提前角接近理想的点火提前角。

　　（3）燃油辛烷值：辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可适当增大，反之应减小。

　　（4）其他因素：还应考虑燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度等。

　　3．控制点火提前角的基本方法

　　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，与发动机工况无关。

　　发动机起动后正常运转时，实际的点火提前角的控制方法有：

　　（1）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

　　（2）实际点火提前角 = 初始点火提前角×点火提前角修正系数

　　4．起动时的点火提前角的控制

　　控制信号主要是发动机转速信号和起动开关信号。

　　5．起动后的基本点火提前角的确定

　　发动机起动后怠速运转时， ECU 根据 IDL 信号、 Ne 信号和 A/C 信号确定基本点火提前角。

　　发动机起动后在正常工况下运转时，控制点火提前角的信号主要有： PIM 信号或 Vs 信号、 Ne 信号、 IDL 信号、 R-P 信号、 KNK 信号等。

图3-1-2 电控点火数据图

　　6．点火提前角的修正

　　主要修正项目有水温修正、怠速稳定修正和空然比反馈修正等。

　　（1）水温修正

　　水温修正可分为暖机修正和过热修正

　　1）暖机修正：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少，点火提前角也应适当减小，如下图所示。

图3-1-3 点火提前角的暖机修正曲线

　　暖机修正控制信号有：冷却水温度传感器信号、进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号、节气门位置传感器信号等。

　　2）过热修正：发动机工作时，随冷却液温度的提高，爆燃倾向逐渐增大。冷却液温度过高时，为避免产生爆燃，必须修正点火提前角。如下图所示。

图3-1-4 点火提前角的过热修正曲线

　　过热修正控制信号有：冷却水温度传感器信号、节气门位置传感器信号。

　　（2）怠速稳定修正

　　ECU 根据实际转速与目标转速的差值来修正点火提前角，以便保持发动机在规定的怠速转速下稳定运转。若低于目标转速，应增大点火提前角，反之，推迟点火提前角。

　　控制信号有：发动机转速信号、节气门位置传感器信号、车速传感器信号、空调开关信号等。

图3-1-5 点火提前角的怠速稳定性修正曲线

　　（3）空燃比反馈修正

　　空然比反馈控制系统是根据氧传感器的反馈信号调整喷油量的多少来达到最佳空燃比控制的。为了稳定发动机转速，点火提前角需根据喷油量的变化进行修正。

图3-1-6 点火提前角的空燃比反馈修正曲线

二、通电时间的控制

　　1．通电时间对发动机性能的影响

　　初级电路被断开的瞬间，初始电流能达到的值与初级电路接通的时间长短有关，只有通电时间一定值时，初级电流才可能达到饱和。由于断开电流影响次级电压的最大值，次级电压的高低又直接影响点火系工作的可靠性。所以，发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有足够的通电时间。

　　2．通电时间的控制方法

　　传统的汽油机点火系的点火线圈初级电路的通电时间取决于断电器触点的闭合角和发动机转速，对一定的发动机而言，断电器触点的闭合角是一定的，通电时间随发动机的转速提高而缩短；而现代电控点火系的点火线圈初级电路的通电时间由 ECU 控制， ECU 根据发动机的转速信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并向点火器输出指令信号（ IG t 信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。

　　3．点火线圈的恒流控制

　　由于现代车采用了高能点火线圈，改善点火性能。为了防止初级电流过大烧坏点火线圈，在部分电控点火系统的点火控制电路中增加了恒流控制电路。

　　恒流控制的基本方法是：在点火器功率晶体管的输出回路中增设一个电流检测电阻，用电流在该电阻上形成的电压降反馈控制晶体管的基极电流，只要这种反馈为负反馈，就可使晶体管的集电极电流稳定，从而实现恒流控制。

三、爆燃的控制

　　1．爆燃的危害

　　会导致冷却液过热，功率下降，耗油率上升。

　　2．控制方法

　　推迟点火（即减小点火提前角）是消除爆燃最有效措施。在电控点火系中， ECU 根据爆燃传感器信号，判定有无发生爆燃及爆燃的强度，并根据其判定结果对点火提前角进行反馈控制，使发动机处于爆燃的边缘。

图3-1-7 爆燃的控制