发动机电控技术-7章汽油发动机电喷控制系统

授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.2 电子点火提前控制系统的组成和工作原理 朱明工作室
zhubob@
（三）点火提前角的控制方式
2.点火提前角的控制 点火提前的控制包括起动期间的点火时间控制和起动后以动机正常运行期间的点火时间控制。
（1）起动期间的点火时间控制 在起动期间，其实际点火提前角等于初始点火提前（因 发动机而异）。此时的控制信号主要是发动机转速信号（Ne）和起动开关信号(STA).
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.3 无分电器点火系统的工作原理
朱明工作室 zhubob@
（2）ECU的输出信号：ECU通过曲轴位置传感器接收到G1、G2、Ne信号，向点火器
输出IGT、IGdA、IGdB三个信号。
3）点火器：点火器内有气缸判别、闭合角控制、恒流控制、安全信号等电路， 其主要功能是接收ECU发出的IGT、IGdA、IGdB信号，并依次驱动各个点火线圈 工作。另外它还向ECU输入安全信号（IGF）。其具体工作过程如下：
主讲：朱明
高级技师、经济师,工程师 高级技能专业教师
汽车维修工高级考评员
朱明工作室 zhubob@
第七章 发动机电子控制系统
授人以鱼不如授人以渔
1. 2 发动机电控系统的发展过程
1.2.1 发动机电控技术发展
朱明工作室 zhubob@
汽车电子技术发展始于20世纪60年代，分为（K,KE,EFI)三个阶段。
形相似，每个波形表示Ne正时转子角度为15°或发动机曲轴转角30°。这个数值在点火控 制中会引起较大误差，为了保持一定的精度，需将这些脉冲电压信号整形，再通过转角脉 冲发生器，把24个脉冲转变为曲轴一转产生720个脉冲，即转变为每0.5°曲轴转角发生1
个脉冲。
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
（2）起动后点火时间控制 ①基本点火提前角的控制：怠速时的基本点火提前角是指节气门位置传感器怠速触点
闭合时，ECU根据发动机转速和空调开关是否接通而确定的基本点火提前角。 在空调工作时,其基本点火提前角要大一些,以防因空调负荷使发动机工作不稳。 在怠速工况下运转时，节气门位置传感器的怠速(IDL)触点断开,ECU根据存储器的数据确
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.2 电子点火提前控制系统的组成和工作原理 朱明工作室
zhubob@
（三）点火提前角的控制方式 3.点火提前角的控制方法
发动机工作中，点火时刻的控制要求用1°曲轴角的指令精度进行控 制。当发动机转速为6000r/min时，若将1°曲轴转角换算成时间为36ms。 为了进行这样精确的计时控制，需要具有能够准确检测曲轴转角位置的 曲轴位置传感器和高速运算的微机，另外还需要有能够巧妙运用它们的 控制方式。
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.3 无分电器点火系统的工作原理
1．无分电器点火系统的方式：
朱明工作室 zhubob@
（1）同时点火方式。指两个气缸合用一个点火线圈，即一个点火线圈有两 个高压输出端，分别与一个火花塞相连，负责对两个气缸点火。
（2）单独点火方式（3-3）。指导每个气缸的火花塞上配用一个点火线圈， 单独对本缸进行点火。
3.1.2 电子点火提前控制系统的组成和工作原理 朱明工作室
zhubob@
（三）点火提前角的控制方式
1、点火提前角的计算 对丰田汽车计算机控制系统（TCCS）而言，其实际点火提前=初始点火提前+基本点火提
前+修正点火提前（或延迟角）。ECT根据进气歧管压力或进气量和发动机转速，从存储器存 储的数据中找到相应的基本点火提前角，再根据有关传感器信号值加以修正，得出实际点火 提前角。 （1）初始点火提前角：初始点火提前角也称固定点火提前角。如：丰田汽车的IC—GEL发动 机，其值为上止点前10°，在下列情况下，IG—GEL发动机的实际点火提前角为固定点火提 前角。 ①当发动机起动时，以动机的转速变化大，无法正确计算点火提前角； ②当发动机的转速低于400r/min；
③当车速在2km/h时，或节气门位置传感器怠速（IDL）触点闭合时； ④当ECU由后备系统控制工作时。 （2）基本点火提前角：ECU根据发动机转速信号和进气歧压力信号(或进气量信号)等，从存 储器中获得。 （3）修正点火提前角：初始点火提前角和基本点火相加得到的点火提前必须根据相关因素 加以修正。修正项目因发动机而异,且应根据发动机各自的特性曲线进行修正。
缩上止点附近，其点火提前角和闭合角由ECU根据Ne信号决定。
②G2信号：G2信号与G1信号波形相同，G1信号与G2信号相隔180°(曲轴转角360°)。当 G2信号产生时，即表示第1缸活塞处于压缩上止点的附近。应完成其点火准备，点火正时 也由Ne信号决定。
③Ne信号正时转子有24个齿，它每转一转，产生24个信号波形，其波形与G1、G2信号波
3.1.3 无分电器点火系统的工作原理
朱明工作室 zhubob@
（2）ECU的输出信号：ECU通过曲轴位置传感器接收到G1、G2、Ne信号，向点火器
输出IGT、IGdA、IGdB三个信号。
1）IGT信号：IGT信号就是点火正时信号。
当G1或G2信号产生时，ECU以此信号为基准，根据Ne信号控制其后的三次点火信号， 即每4个Ne信号产生一次点火信号 （4个Ne信号为60° ，相当于曲轴转角为 120°），而每产生三次点火信号后，再经G信号重新设定其后的三次点火信号。
（1）来自曲轴位置传感器的信号：曲轴位置传感器由G1、G2及Ne三个线圈组成，其功能是 判别气缸，检测曲轴的转角，以决定点火时期的原始设定位置。
①G1信号：利用G1信号可判别出第6缸在压缩上止点的附近。G1传感线圈产生电压波形， 是设定在第6缸压缩上止点附近时产生的，因此只要G1线圈产生指导，就表示第6缸处于压
1.3.1 电控燃油喷射(EFI)系统
朱明工作室 zhubob@
ECU主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器（如冷却液温度传感器、节气
门位置传感器）信号对喷油量进行修正，使发动机在各种运行工况下均能获得最佳浓度的
混合气。电控燃油喷射主要包括喷油量、喷射正时、燃油停供和燃油泵的控制。
1.3.2 电控点火装置(ESA)
ESA的功能是点火提前角控制。根据各相关传感器信号，判断发动机的运行工 况和运行条件，选择最理想的点火提前角点燃混合气，从而改善发动机的燃烧 过程。
1.3.3 怠速控制系统
发动机辅助控制系统。
1.3.4 排放控制系统
对发动机控制装置的工作实行电子控制。
授人以鱼不如授人以渔
点火提前角的控制仍然由ECU利用各传感器检测到的发动机转速、进气压力（真空 度）、节气门位置、水温等信号进行控制。闭合角由点火器中的闭合角控制电 路进行控制。
2）IGdA、IGdB信号：IGdA、IGdB信号是ECU输送给点火器的判缸信号，它 存于ECU的存储器中，ECU根据G1、G2及Ne信号查表选择IGdA、IGdB信号状态， 以确定各缸的点火顺序。
4）安全信号IGF：将点火器继续点火线圈的初级电流的信号反馈给ECU的信号， 使点火器具有安全功能。
5）点火线圈：一般传统点火线圈的二次线圈的一端通过配电器接火花塞，一 端与一次线圈相接。无分电器点火系统采用小型闭磁路的点火线圈，二次线圈 的两端分别与两个气缸上的火花塞相联接。
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
格。驾驶员可根据使用燃油的辛烷值，通过燃油选择开关或插头进行选择
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.2 电子点火提前控制系统的组成和工作原理 朱明工作室
zhubob@
（2）起动后点火时间控制 ②点火提前角的修正 a)暖机修正：暖机点火提前角是指节气门位置传感器怠速触点闭合
丰田皇冠汽车所采用的无分电器点火系统：如下图所示
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.3 无分电器点火系统的工作原理
朱明工作室 zhubob@
授人以鱼不如授人以渔
3. 1 计算机控制点火系统的组成及工作原理
3.1.3 无分电器点火系统的工作原理
朱明工作室 zhubob@
目前发动机上常用的电控系统有：
电控燃油喷射系统、
电控点火系统、
怠速控制系统、
排放控制报警系统、
失效保护系统和应急备用系统。
授人以鱼不如授人以渔
1. 2 发动机电控系统的发展过程
朱明工作室
1.2.2 现代汽车电子控制系统的发展趋势
zhubob@
1、单独控制:
早期的汽车电控系统多采用一个ECU控制汽车的某一个系统,如果有多个系统就 要采用多个ECU控制。
2、集中控制系统:
利用微处理器使控制功能集中化,将多种控制功能集中到一个ECU上,就可以不 必设置多个传感器和ECU。现代汽车都采用集中控制系统。
授人以鱼不如授人以渔
1. 3 发动机电控系统的功能
3.1.1 影响点火提前角的因素
朱明工作室 zhubob@
（1）发动机转速 发动机转速的升高点火提前角均应增大。采用ESA控制
系统相对于机械离心式点火提前系统，更接近理想的点火提前角。
（2）发动机负荷 歧管压力高（真空度小、负荷大），点火提前角小，反 之点火提前角大。
（3）燃油辛烷值 辛烷值越高，抗爆性越好，点火提前角可增大，反之应 减小。
时，ECU根据水温传感器进行修正的点火提前角。当发动机冷却水温度较 低时，应增大点火提前角，以促使发动机尽快暖机，当水温较高时，超 过90℃，为避免发动机过热，其点火提前角必须减小。 暖机过程中，控制信号主要有，冷却水温度信号（THW）进气歧管压力或 进气量信号。节气门位置信号（IDL）等。