第三章汽油机电控点火系统

第三章 汽油机电控点火系统学习目的：理解微机控制点火系统的工作原理，掌握微 机控制点火系统的检修方法。 学习要求： 理解电子控制点火系统的概念； 理解电子控制点火系统的组成及功用； 理解电子控制点火系统的点火提前角控制、闭合角控制、 爆震控制； 掌握电子控制点火系统的检修方法。 学习内容： §3-1 电控点火系统的控制原理 §3-2 电控点火系统的组成和工作原理 §3-3 电控点火系统的检修

§3-1 电控点火系统的控制原理

一、点火提前角控制 二、闭合角控制 三、爆震控制

一、点火提前角控制发动机对点火系统的要求1.提供足以击穿火花塞电极间隙的高电压 2.提供足够的火花能量与持续时间 3.提供适时的点火时刻 点火时刻对发动机工作性能的影响比较大，要求点火系 能提供最佳点火时刻。而发动机的最佳点火时刻应从发 动机功率、燃油消耗、燃烧是否粗暴以及排气净化等方 面综合考虑。

1、点火提前角对发动机性能的影响

点火提前角是从 火花塞发出电火 花，到该缸活塞 运行至压缩上止 点时曲轴转过的 角度。

2、最佳点火提前角确定依据(1)发动机转速的影响 最佳点火提前角随发动机转 速升高而加大。 在普通点火系统中，用机械 离心调节器控制点火提前角， 只能分段按线性规律调节点 火提前角，所以调节曲线与 理想曲线相差较大。 采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。

图 转速对点火提前角的影响

(2)发动机负荷的影响 最佳点火提前角随发动机负 荷增大而减小。 在普通点火系统中，用真空 提前调节器调整点火提前角， 只能按简单的线性规律调节， 调节曲线与理想曲线相差较 大。 采用电子控制点火系统时， 可以使发动机的实际点火提 前角更接近于理想的点火提 前角。

图 负荷对点火提前角的影响

(3)空燃比的影响 当空燃比A/F在11.7左 右时，所需的最佳点火 提前角最小，因为此时 燃烧速度最快。

图 空然比对点火提前角的影响

(4)点火时刻对发动机排放的影响 推迟点火时刻，增高了排气温度，促进了HC和CO的氧化， 降低了HC。 点火时刻对CO的排放浓度影响不太大，但过分推迟点火， 会因CO没有时间完全氧化，引起CO排放浓度增大。 推迟点火，发动机的最高温度降低，NOX的排放量随之 减少。 但同时也降低了发动机的动力性和经济性。 由此看来，通过改变点火时刻来降低有害排放物，必然要 牺牲发动机的动力性和经济性。

(5)点火时刻对发动机爆燃的影响 点火过早，由于上止点附近的压力升高率增加，使末端混 合气处的压

缩压力上升，增加了爆燃的可能性。相反，推 迟点火，可以避免爆燃的产生。因此，在现代发动机中， 都设有通过调节点火时刻来消除爆燃的爆燃控制系统。

3、点火提前角控制的基本方法3.1 起动时的点火提前角控制

起动时，转速较低，工况不稳定，将点火提前角固定为一个设定值。当发动机转速达到某一转速(如 400r/min)时，转入其他控制方式。

3.2 起动后的点火提前角控制 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(1)初始点火提前角 初始点火提前角是原始设定的，又称固定点火提前角。初 始点火提前角一般为上止点前5°~10° 。 (2)基本点火提前角 基本点火提前角是电脑根据主要因素确定的点火提前角。 1)怠速时的基本点火提前角 2)正常运行时的基本点火提前角

1)怠速时的基本点火提前角

怠速时的基本点火提前角是根据发动机的怠速转速及空调是否工作而控制的。 当空调不工作时，怠速基本点火提前角定为4°;当空调

工作时，随发动机怠速转速的提高，点火提前角增大为8°。 再考虑到初始点火提前角，两种工况所对应的实际点火提 前角分别为14°和18°。

2)正常运行时的基本点火提前角 正常运行时的基本点火提前角是指节气门位置传感器的怠速触 点打开时所对应的基本点火提前角。 当发动机正常工作 时，发动机工作稳 定，气缸燃烧充分， 此时的基本点火提 前角是根据转速和 负荷的信息，通过 查找储存在MAP图 中的值来确定的。

(3)修正点火提前角 1)暖机修正 怠速，随着冷却液温度的升 高，逐渐减小点火提前角。

2)怠速稳定修正 怠速，当发动机负载变化， 引起发动机转速的波动， ECU根据实际转速与目标转 速的差值修正点火提前角， 以稳定怠速。

3)空燃比反馈修正 ECU根据氧传感器的信号修 正喷油量，当喷油量减少而 导致混合气变稀时，应适当 地增加点火提前角；反之则 减小点火提前角。

二、通电时间控制通电时间控制又称闭合角控制。

在发动机工作时，必须保证点火线圈的初级电路有 足够的通电时间。但如果通电时间过长，点火线圈又会 发热并增大电能消耗。要兼顾上述两方面的要求，就必 须对点火线圈初级电路的通电时间进行控制。

通电时间的控制方法在ECU中存储有 闭合角控制模型， 闭合角随发动机 转速的增大和蓄 电池电压的减小 而增大，保证初 级线圈导通时间 不变。

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。

1.爆震控制 利用爆震传感器检测是否发 生爆震，有爆震则推迟点火 时刻，无爆震则提前点火时 刻，使点火时刻在任何工况 都保持最佳值，从而实现点 火时刻闭环控制。 2.爆震控制方法 在爆震判定期内，检测到爆 震就推迟点火提前角，直至 爆震停止，又以一定角度递 增提前角，直至再次爆震。