推迟点火提前角在电控点火系统中教学内容
第七章(3) 汽油机电控点火系统
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5．起动后基本点火提前角的确定
发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门
位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传 感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／ C信号）确定基本点火提前角。 发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的 进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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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、爆燃传感器 2、ECU 3、其他传感器 4、点火器和点火线圈 5、分电器 6、火花塞
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3 电控点火系统主要元件的构造与维修
一、点火器 二、点火线圈 三、分电器 四、爆燃传感器
五、点火控制电路
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一、点火器
功能：根据ECU的
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1.独立点火方式 特点是每缸一 个点火线圈，即点 火线圈的数量与气 缸数相等。
1、点火线圈 2、火花塞 3、点火器 4、ECU 5、各种传感器
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
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2.同时点火方式
特点：点火 线圈的数等于气 缸数的一半。
第七章（第三节 ） 汽油机电控点火系统
第三章汽油机电控点火系统
（3）电子控制点火系统的优点 无分电器点火系统由于取消了分电器，其性能更加优越， 除具有一般微机控制点火系的优点外，还具有以下优点：
1）不存在分火头和分电器盖间的跳火问题，能量损失和电 磁干扰明显减少；
2）减少或不设高压线，减小电磁干扰； 3）减小机械磨损，故障率大大降低； 4）节省安装空间，结构简单。
2.电控点火系统的类型：有分电器和无分电器式
二、电控点火系统的组成及工作原理
1、基本组成
（1）电源 （2）传感器 （3）电控单元 （4）点火控制器 （5）点火线圈 （6）分电器 （7）火花塞
电控点火系的组成
（2）传感器：检测发动机各种状态参数，为ECU提供点火提 前角的控制依据。
1）转速和曲轴位置传感器：检测发动机曲轴转速信号、发 动机曲轴转角信号、曲轴基准位置信号，ECU根据转速信号 确定基本点火提前角，根据转角和基准位置信号确定曲轴位 置。
2）进气流量传感器 ：检测进气流量，确定基本点火提前角。
3）节气门位置传感器：检测节气门的开度大小,判定发动机 负荷状态；同时还能反映节气门变化快慢，判定加速、减速 工况，修正点火提前角。
4）水温传感器：检测冷却液温度，修正点火提前角。
5）进气温度传感器：检测进气温度，修正点火提前角。
6）爆震传感器：检测发动机的爆震信号，实现点火时刻闭 坏控制。
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。
项目11点火提前角的控制
项目11 点火提前角的控制
1、点火提前角： 火花塞电极间开始跳火时距上止点间
的曲轴转角，称为点火提前角。
2、 点火提前角对发动机性能的影响： 点火过早，功率下降，易爆震。 点火过迟，功率、热效率降低。
项目11 点火提前角的控制
3、最佳点火提前角及其影响因素：
发动机发出功率最大和油耗最少的点火提前 角，称为最佳点火提前角。
① 暖机修正：
是指节气门位置传感器怠速触点闭合时，微 电脑根据冷却水温度对点火提前角进行修正。
水温较低时，为缩短暖机时间，增大了点火 提前角，随水温升高，点火提前角的变化如图。
项目11 点火提前角的控制
② 过热修正：
发动机处于怠速运 行工况（怠速触点闭 合），水温过高时，为 避免长时间过热，应增 大点火提前角。
（1）初始点火提前角：
又称为固定点火提前角，其值大小取 决于发动机型式，并由凸轮轴位置传感器 的初始位置决定，一般为上止点前60～120。
项目11 点火提前角的控制
在下列工况下，发动机的实际点火提前角就 是初始点火提前角： ● 发动机启动时。 ● 发动机转速在400r/min以下时。 ● 检查初始点火提前角时。
ECU首先根据电源电压的高低，在存储器存 储的导通时间脉谱图中查询选择导通时间，然后 根据发动机转速确定导通角（闭合角）的大小。
项目11 点火提前角的控制
3、点火线圈的恒流控制：
在电控点火系统中，采用了初级线 圈电阻很小的高能点火线圈，其初级电 流可达30A以上。为防止初级电流过大烧 坏点火线圈，以点火控制电路中增加了 恒流控制电路，保证在任何转速下初级 电流均为规定值（7A）。
项目11 点火提前角的控制
• 学习目的： 1、掌握点火系统的控制功能 。 2、掌握初级电路导通时间的控制。
课题五 汽车点火系-8√
表JX—2淮海技师学院教案编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号：课题：微机控制电子点火系的控制功能教学目的、要求：1. 掌握微机控制电子点火系点火提前角的控制方式。
2.熟悉微机控制电子点火系闭合角控制、爆震控制的必要性和控制方式教学重点：微机控制电子点火系点火提前角的控制方式教学难点：微机控制电子点火系爆震控制方式授课方法：讲授法教学参考及教具（含电教设备）：示例讲解，多媒体动画演示教学后记：微机控制电子点火系的爆震控制是通过控制点火提前角的大小实现的。
发动机工作过程中，点火提前角应减小而未减小时，爆震容易发生。
此时，电控单元应适当减小点火提前角。
表JX —2 2板 书 设 计注：要求以一块黑板的版面来进行板书设计一、最佳点火提前角的控制方式1.开环控制电子控制单元根据有关传感器提供的发动机工况信息，从内部存储器内提取相应的基本点火提前角，再对发动机的非正常工况修正而得出的最佳点火提前角，以控制点火系统的工作，对控制结果的好坏不予考虑。
特点：控制系统简单、运算速度快，但其控制精度取决于各传感器的精度。
2.闭环控制方式在控制点火提前角的同时，不断检测发动机的有关工作情况，如发动机是否爆震、怠速是否稳定等，然后根据检测结果，及时对点火提前角进行进一步的修正，使发动机始终处于最佳点火工作状态。
特点：基本不受使用因素的影响，控制精度高。
二、闭合角控制三、爆震控制1.必要性为了最大限度地发挥汽油机的潜能，应将点火提前角控制在接近临界爆震点，同时又不能使发动机发生爆震。
若使发动机的点火系达到这样的性能要求，对发动机的点火提前角必须采用爆震反馈控制。
2.基本原理爆震反馈控制即对发动机的气缸压力或其它能对发动机爆震作出判断的相关参数进行检测，电控单元根据检测传感器的输入信号，对发动机是否发生爆震作出判断，然后发出相应的执行指令，对点火提前角进行必要的修正。
3.爆震检测检测的方法有气缸压力检测、燃烧噪声检测和发动机机体振动检测等。
1.1电控发动机点火系统教案
课次：课题：电控发动机点火系统教学目标：了解和掌握点火系统的组成和原理教学步骤一、学习目标及技能要求掌握点火系统元件检测方法二、教学重点掌握点火系统工作原理，检测三、课前准备1.桑塔纳2000整车2.万用表或诊断仪3.实习报告或维修手册四、教学方法（1）理论辅导（2）示范操作（3）巡回指导五、教学过程一．电控点火系统的作用为了提高发动机的动力性、经济性，减少排气污染，要求点火系统不仅能提供较高的点火能量，而且对点火时刻的控制要求有较高的精度，对发动机各种工况变化有较强的适应能力。
因此，现代汽车在对发动机燃油供给系统实现电控单元控制的同时，对点火系统也广泛采用了电控单元控制。
发动机运转时，曲轴位置传感器和上止点位置传感器判断出曲轴位置和汽缸冲程，ECU根据发动机的转速和负荷信号确定基本点火提前角，并根据其它传感器信号进行实时修正，最后确定最佳点炎提前角并向电子点火控制装置发出精确的点火控制指令；电子点火控制装置依据点火控制指令切断或接通点火线圈一次电路，由于电流的变化，点火线圈二次电路在互感电动势的作用下产生很强的高压电；这个电输送到火花塞后，在电极间产生电火花点燃可燃混合气。
同时，ECU 利用爆震传感器对点火提前角实施反馈控制。
二．微机控制电子点火系统的基本组成1.电子控制单元电子控制单元根据各传感器输入的信号，ECU确定最佳点火提前角和一次电路导通角，实现对点火提前角和闭合角的控制，并将点火控制信号输送给点火控制器。
2.点火模块根据EUC输出的点火控制信号来控制点火线圈一次电路的通与断。
3.传感器传感器是将电信号或非电信号经整理后转变为电信号的装置。
传感器检测发动机运转工况我，为ECU提供曲轴转速、曲轴位置、节气门开度、负荷、冷却液温度、进气温度和流量、启动开关状态、蓄电池电压、废气中氧的含量等有关发动机运行工况和使用条件的各种信息。
（1）曲轴转角与转速传感器。
（2）曲轴基准位置传感器三.电控点火系统的控制1.点火提前角的确定（1）基本点火提前角根据发动机负荷和发动机转速信号来确定。
7.4.1点火控制-电控点火系统的功能-教案
记录作业
3分钟
2.通电时间的控制方法
现代电控点火系统和传统的分电器不同，传统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。而现代点火线圈初级电路的通电时间由ECU控制，根据发动机的转度信号和电源电压信号确定最佳的闭合角（通电时间），并控制点火器输出指令信号（IGt信号），以控制点火器中晶体管的导通时间。
3.控制点火提前角的基本方法
发动机起动时，按ECU内存储的初始点火提前角（设定值）对点火提前角进行控制。起动时点火提前角的设定值随发动机而异，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。
发动机正常运转时（起动后），ECU根据发动机的转速和负荷信号，确定基本点火提前角，并根据其他有关信号进行修正，最后确定实际的点火提前角，并向电子点火控制器输出点火指今信号，以控制点火系的工作。
第一节 点火控制-电控点火系统的功能
一、点火提前角的控制
1．点火提前角对发动机性能的影响
2．最佳点火提前角确定依据
3．控制点火提前角的基本方法
4．点火提前角的修正
二、通电时间的控制
1．通电时间对发动机工作的影响
2．通电时间的控制方法
3．点火线圈的恒流控制
三、爆燃的控制
课 后
小 结
教 学 过 程
教 学
发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
6．点火提前角的修正
不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修正点火提前角法两种 。主要修正项目有：
（1）水温修正；
（2）怠速稳定修正；
电控汽车点火系统的控制
启动时点火提前角的转速修正
启动后点火提前角的控制
点火提前角的数据表格存储形式
点火提前角特性图
基本点火提前角
ECU根据发动机转速信号和发动机负荷 （或进气量）在存储器中查到此工况下 运行时的基本提前角。
暖车修正
暖车修正 如图所示暖车过程中点火提前角与发动 机冷却水温的关系曲线
暖车时点火提前角的修正
怠速修正
怠速期间，发动机负荷变化导致转速变 化，ECU调整点火提前角使发动机在规 定的怠速转速下运转。
怠速工况基本点火提前角
怠速修正点火提前角
空燃比反馈修正
氧传感器的反馈信号使空燃比增加或减 少，发动机的转速在一定范围内波动,为 提高发动机运转的稳定性，必须对点火 提前角进行相应的修正
空燃比反馈修正
点火提前角控制的分类
启动期间点火提前角的控制 在启动时，以固定的点火提前角点火， 与发动机工况无关。 启动后发动机正常运转期间的点火提前角。 基本点火提前角：空气流量信号和转速信号决 定。 修正量：根据发动机的特性曲线进行修正。
启动期间的点火提前角控制之一
固定点火提前角
点火提前角与水温、转速等因素无关。 控制方式简单，但在气温、水温极低等 特殊情况下启动时，控制效果不够理想。
电控汽车点火控制
电喷汽车技术系列讲座
汽车点火控制包括: 1.点火提前角控制 2.通电时间控制
3.爆震控制
影响点火提前角的因素
转速：转速传感器 负荷：空气流量传感器或进气压力传感器和节气门位 置传感器信号 启动及怠速 汽油的辛烷值 压缩比 混合汽的浓度 火花塞的数量 进气压力 进气温度 冷却水温度
汽车电控发动机系统结构和原理-发动机点火控制
发动机点火控制汽油发动机采用微机控制点火控制点火系统能将点火提前将点火提前角控制在最佳值，使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值，从而通过发动机的动力性，同时还能提高燃油经济型和减少有效气体的伤害。
发动机点火能量的高低取决于点火线圈通电时间的长短即点火导通角，点火导通角的大小与蓄电池的电压和转速有着直接的关系，在电控发动机上可以实现对点火导通角有效的控制。
使发动机产生最大动力的有效方法增大点火提前角。
但是点火提前角过大又会引起发动机爆震，发动机爆震一方面会导致发动机输出功率降低，另一方面会导致发动机使用寿命缩短甚至损坏。
消除爆震最有效的方法就是推迟点火提前角。
在电控发动机上采用爆震控制。
任务一点火提前角的控制任务目标1.发动机的点火控制学习目标1.了解发动机的点火控制一、点火提前角的确定汽油发动机的可燃混合气表适当的提前一些。
通常把发动机发出最大功率和油耗最小的点火提前角称为最佳点火提前角。
点火提前角大小直接影响发动机的输出功率、油耗、排放等。
发动机工况不同需要的最佳点火提前角也不相同，怠速时最佳点火提前角是为了使怠速运转平稳，降低有效气体的排放量和减少燃油消耗量；部分负荷时最佳点火提前角是为了减少燃油消耗量和有害气体的排放量，提高经济性和排放性能；大负荷时最佳点火提前角是为了增大输出转距，提高动力性能。
微机控制的点火提前角0由初始点火提前角0 i、基本点火提前角0 b和修正点火提前角0 c 三部分组成,即0 =0 i+0 b+0 c1.初始点火提前角初始点火提前角又称为固定点火提前角，其值大小取决于发动机的结构形式，一般为上止点BTDC°6 - BTDC12 °。
在下列情况时，由于发动机转速变化大，空气流量不稳定，点火提前角不能准确控制，因此采用固定点火提前角进行控制，其实际点火提前角等于初始点火提前角。
1）发动机启动时；2）发动机转速低于400r/min 时；3）检查初始点火提前角时。
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无分电器电控点火系统
特点：用电子控制装置取代了分电器，利用电子分火控制技 术将点火线圈产生的高压电直接送给火花塞进行点火，点火 线圈的数量比有分电器电控点火系统多。
优缺点：分火性能较好，但其结构和控制电路复杂。
分类：根据点火线圈的数量和高压电分配方式的不同，分为：
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1缸
2缸 3缸 4缸 5缸 6缸
点火线圈
火花塞
各种传 感器
ECU
点火器
同时点火方式
特点：点火线圈的个数等于气缸数的一半。
当两同步缸同时到达上止点时，火花塞跳火， 其中一缸接近压缩行程上止点，为有效点火； 另一缸接近排气行程上止点，为无效点火。
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电控点火数据图
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• 点火提前角常用的计算方法： 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
实际点火提前角＝基本点火提前角×点火提 前角修正系数
起动时 起动后
初始点火提前角 基本点火提前角 修正点火提前角
实际点火提前角
IGt：点火正时信号
IGd：判缸信号
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基本点火电路
ECU 恒压电路 微处 理器
ECU
驱动 电路
IGF电路
带点火 线圈的 点火器
火花塞
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点 火 正 时 信 号
IGT
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起动点火控制 初始点火提前角 预热修正
点火正时控制
初始点火提前角 过热修正
起动后点火控制基本点火提前角 怠速稳定修正 修正点火提前角 爆燃修正
其他修正等
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起动时点火提前角的控制
发动机起动过程中，进气管绝对压力传感器 信号或空气流量计信号不稳定，ECU无法正 确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在 设定的初始点火提前角。
适当点火提前角，可使发动
机每循环所做的机械功最多
（ 曲线阴影部分）
点火提前角过大，易爆燃；
点火提前角过小，排气温度 升高，功率降低。
A：不点火 C：点火适当
B：点火过早 D：点火过迟
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最佳点火提前角确定依据
• 最佳点火提前角与下述因素有关： 发动机转速：转速升高，点火提前角增大。采
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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。
当汽油机保持节气门开度、
转速以及混合气浓度一定时，
汽油机功率和耗油率随点火提
前角的改变而变化。对应于发
动机每一工况都存在一个最佳
点火提前角。
控制信号：发动机转速信号（Ne信号）和起 动开关信号（STA信号）。
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起动后基本点火提前角的确定 怠速运转
基本点火提前角
ECU根据节气门位置传 感器信号（IDL信号）、 发动机转速传感器信号 （Ne信号）和空调开关 信号（A/C信号）确定基 本点火提前角。
推迟点火提前角在电控点火系统 中
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基本组成与工作原理
组成：电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、 分电器和火花塞等。
工作原理：发动机工作时，ECU根据传感器信号
（G、Ne等信号），确定出最佳点火提前角和通电 时间，并以此向点火器发出指令（IGt、IGd信号）。 点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和 截止。当电路导通时，点火线圈初级电路导通。当 初级电路被切断时，次级线圈中感应出高压，经分 电器或直接送至工作气缸的火花塞。
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传感器 ECU
点火器
点火线圈
火花塞
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二极管配电点火方式
特点：四个气缸共用一个点火线圈。
发动机气缸数必须是4的整数倍。
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Im1age、点火提前角的控制
点火提前角对发动机性能的影响 最佳点火提前角确定依据 控制点火提前角的基本方法 起动时点火提前角的控制 起动后基本点火提前角的确定 点火提前角的修正
怠速以外工况
ECU根据发动机的转速 和负荷（单位转数的进 气量或基本喷油量）确 定基本点火提前角。
电控点火数据图
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点火提前角的修正
不同的发动机控制系统中，对点火提前角的修正项 目和修正方法也不同。修正方法有修正系数法和修 正点火提前角法两种 。 主要修正项目：
用电控点火系统，更接近理想的点火提前角。 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。采用 电控点火（ESA）系统时，可以使发动机的实际点 火提前角接近于理想的点火提前角。
燃料性质：汽油辛烷值越高，抗爆性越好，点
火提前角可增大。 其他因素：燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃
独立点火方式；
同时点火方式；
二极管配电点火方式。
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独立点火方式
特点：每缸一个点火线圈，即点火线圈的数
量与气缸数相等。
由于每缸都有点火线圈，即使发动机转速很 高，点火线圈也有较长的通电时间，可提供足 够高的点火能量。
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比、大气压力、冷却水温度。源自No Imag eNo Image
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控制点火提前角的基本方法 起动：按ECU内存储
的初始点火提前角对点 火提前角进行控制。起 动时的点火提前角一般 是固定的，为10°左右。
基本点火提前角
正常运转：ECU根据发
动机的转速和负荷信号， 确定基本点火提前角， 并根据其他信号修正， 以确定实际的点火提前 角，并向电子点火控制 器输出点火信号。
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点火反馈信号IGF
ImN有aoge 分电器电控点火系统
主要特点：只有1个点火线圈。 组成：凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计、冷却 液温度传感器、节气门位置传感器、起动开关、空调 开关、车速传感器。
点火器 点火线圈
ECU
火花 塞
分电器
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