电控点火系统的组成与工作原理..

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点火系统的知识及使用原理

点火系统的知识及使用原理
❖ ②离心式点火提前角调节装置:装在单体式磁电机上, 可随转速升高而加大点火提前角。
❖ ③有些磁电机附有单独线圈,作为照明供电之用。
二、基本组成与工作原理
1、基本组成 一般由飞轮(磁极)、点火线圈、高压
传送帽、火花塞和熄火开关组成。
2、工作原理
发动机工作时,磁飞轮运转经由点火线圈的初 级线圈时产生很小的感应电压,初级感应线圈再经 由次级线圈变压放大1000倍出来,形成2万伏高压, 高压经高压帽传输到火花塞,在活塞将混合器推到 最佳点火位置时,产生高压放电火花将混合器点燃。
⑵当发动机节气门开度一定时,随着转速增高,燃烧过程所占曲轴 转角增大,这时,应适当加大点火提前角。点火提前角应随转速增 高适当加大。
3、后果:
点火过迟:混合气开始燃烧时活塞已下行一段距 离,则P↓、发动机N↓。
点火过早:则气体压力作用的方向与活塞运动的 方向相反,使P↓、发动机N↓。
四、主要部件
1、强大的火花 2、准确的点火正时 3、持久耐用
点火系统的类型 1、汽油机点火系统的类型:
(1)传统点火系统: 1)磁电机点火系统 2)蓄电池点火系统
(2)普通电子点火系统 (3)微机控制的点火系统 采用计算机根据各 传感器信号对点火提前角进行控制。 2、电控点火系统的类型:有分电器和无分电器式
磁电机点火系统
❖ 2、线圈绕组数:线圈圈数越多,感应电压越高。 ❖ 3、磁通变化速率:线圈内所产生的磁通变化越快,
感应电压越高。为了使互感效应产生的电动势(次 级所产生的电压),初级线圈内的电流应尽可能的 大,而电流切断要迅速。
3、火花塞
①功用:产生电火花,点燃混合气 。
②构造: 主要由外壳、电极(中心电极和
侧电极)、绝缘体、接线柱等组成。 ③分类:

(完整版)汽车电控点火系统毕业论文

(完整版)汽车电控点火系统毕业论文

摘要随着科学技术的飞跃发展,各种先进的汽车电子控制技术被广泛应用到汽车上,先进的电子控制技术使汽车的动力性和燃油经济性得到了很大的提高,也减少了空气污染,汽车电子控制技术大大促进了汽车工业的发展。

而汽车的电子控制是从发动机开始的,而发动机的控制技术是从控制点火开始的,在各种工况下,可以通过ECU控制各个执行器从而获得最佳的点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。

在整个工作过程中,都可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制,不仅提高了点火的可靠性,而且可有效地减少电能消耗,防止点火线圈烧损。

采用爆燃控制功能后,可使点火提前角控制在爆燃的临界状态,以此获得最佳的燃烧过程。

本文研究的是电控点火系统的发展历史,组成及工作原理,及丰田汽车的典型案例分析。

关键词:点火提前角爆燃控制Abstract:With the rapid development of science and technology, all kinds of advanced automotive electronic control technology is widely applied to vehicles, advanced electronic control technology makes the automobile power performance and fuel economy greatly improved, and reduces air pollution, greatly promoted the development of the automobile industry and the automobile electronic control technology. Electronic control car is starting from the engine, and the control technology of engine ignition control is from the start, in a variety of conditions, through the ECU control of each actuator so as to obtain the optimal ignitionadvance angle, so that the engine power, economy, emission performance and stability were in the best. In the whole processof the work, it can control the ignition coil primary circuit and current time, not only improves the reliability of ignition, but also can effectively reduce the energy consumption, to prevent the loss of ignition coil. The knock control function, can make the ignition advance angle control in the critical state of detonation combustion process, in order to get the best. This study is the development system, composition and working principle, typical case analysis and Toyota car.Keywords: Detonation ignition advance Angle control目录1 汽车电控点火系统的发展历史 (1)2 电控点火系统(ESA) (2)2.1电控点火系统的定义 (2)2.2电控点火系统的组成 (2)2.2.1传感器 (2)2.2.2电子控制单元(ECU) (6)2.2.3点火器 (6)2.2.4点火线圈 (6)2.3电控点火系统的分类 (7)2.3.1按有无分电器分类 (7)2.3.2按控制元件不同分类 (8)2.4电控点火系的工作原理 (8)3 电控点火系统的点火控制 (10)3.1 点火提前角的控制 (10)3.1.1最佳点火提前角的确定 (11)3.2 闭合角控制 (12)3.3爆震控制 (10)3.4汽油机电控点火的要求 (13)3.4.1高压要求 (13)3.4.2高能要求 (13)4 丰田电控点火系统 (13)4.1电控点火系统的组成 (17)4.2工作原理 (17)5 电控点火系统故障诊断 (13)5.1故障诊断的基本方法 (17)5.2电控点火系统主要部件检测方法 (17)6 丰田皇冠典型案例分析 (18)结束语 (21)参考文献 (23)1汽车电控点火系统的发展历史在汽油发动机中,气缸中的混合气是由高压点火花点燃的,而产生的高压电火花的任务是点火系统来完成的。

点火系统

点火系统

混合气燃烧推动活塞做 功,气缸震动,将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中的混合气
无分电器式点火系统的独立点火
1-ECU 2-点火控制器 3-点火线圈 4-火花塞
单缸独立点火系统电路图
第四节 点火提前角
1、概念:
点火提前角是指从火花塞跳火开始到活塞至压缩上止点时刻曲轴 转过的角度。
3、有分电器的电控点火系统
含分电器电控点火系统结构
凸轮轴位置传感器CMP E C U
曲轴位置传感器CKP
点火器
点火线圈
分电器
爆震传感器KS
混合气燃烧推动活塞做 功,气缸震动,将震动 被安装在气缸上的爆震 传感器检测到
火花塞产生的 电火花点燃气 缸中 的混合气
火花塞
分缸线
从上述结构图中,不难看出,有爆震传感器的点火系统是属于闭环控制,其中 的爆震传感器KS属于反馈传感器。
点 火 系 统
第一节 概述
1、点火系的功用: 将蓄电池或发电机供给的低电压变成高电压,并 根据发动机各缸的工作顺序和点火时间要求,适 时、准确地点燃各汽缸的可燃混合器。 2、点火系的分类:
传统点火系统 非电控点火系统 电子点火系统 点火系统 单缸独立点火 无分电器式 电控点火系统 有分电器式 双缸同时点火
有分电器的电控点火系统原理
工作原理: 工作原理: 如左图。点火开关接通 IG2,点火器、点火线 圈和ECU通电,ECU根 据各种传感器输入的 信号,确定出发动机 最佳点火时刻,向点 火器发出触发点火信 号“IGT”,切断初级 IGT” 电路,使次级绕组感 应出高压电经分电器 送到各缸火花塞。发 动机每点1次火,点火 器向ECU反馈1个点火 确认信号“IGF”,作为 自诊断系统监控信号。 若ECU连续4次未收到 “IGF”信号,即判定点 火系出现故障。

发动机电控系统的组成及作用

发动机电控系统的组成及作用

发动机电控系统的组成及作用发动机电控系统是现代内燃机车辆中的重要部分,它由多个组件组成,包括传感器、执行器、控制器等,这些组件通过电子信号的传输和处理,协调发动机的工作状态,以提高发动机的效率、可靠性和环保性能。

以下将详细介绍发动机电控系统的组成及作用。

1.传感器:传感器是发动机电控系统的重要组成部分,它们可以感知发动机各种物理量的变化,并将其转化为电信号输入到控制器中。

常见的发动机传感器包括进气压力传感器、进气温度传感器、曲轴位置传感器、氧传感器等。

通过传感器提供的实时数据,控制器可以实时监控发动机的运行状态,并根据需要进行调整。

2.执行器:执行器是发动机电控系统的另一个重要组成部分,它们通过控制流体或电力等方式,调整发动机的工作参数,以实现对发动机的控制。

常见的发动机执行器包括喷油器、进气门控制器、点火线圈等。

通过执行器的控制,可以实现对发动机的点火时间、燃油喷射量以及气缸进气门的开闭时间等参数的精确控制。

3.控制器:控制器是发动机电控系统的核心部件,它接收传感器的输入信号,根据事先编程好的逻辑和算法进行信号处理和控制决策,然后输出控制信号给执行器,以调整发动机的工作状态。

控制器通常采用微处理器或单片机等集成电路实现。

现代的发动机电控系统一般使用专用的电控单元(ECU)作为控制器,它可以实现高速、高精度的信号处理和控制功能。

4.电源系统:电源系统为发动机电控系统提供电力供应,确保各个组件正常工作。

其中主要包括蓄电池和发电机。

蓄电池负责提供电力给发动机电控系统,在发动机熄火时,蓄电池为电控系统提供电力供应;发电机则在发动机运行时,向蓄电池充电,并维持系统的电力供应稳定。

5.诊断系统:诊断系统是发动机电控系统中的重要组成部分,它通过对发动机工作状态的监测和故障码的记录,能够帮助技师准确定位和排除故障。

现代发动机电控系统通常配备了OBD(On-board Diagnostic)接口,可以通过连接诊断仪器,实现故障码的读取和系统参数的实时监测,以提供技术支持和便捷的维修服务。

电子点火系统原理

电子点火系统原理

霍尔式电子点火系统:
系统结构组成
组成:由触发叶轮、霍尔基片和带导板的永久磁铁组成 特点:触发叶轮的齿数与发动机的缸数相同
霍尔式电子点火系统:
分火头
工作原理: 触发叶轮转动当叶轮齿对准永久磁铁和霍尔基片时磁力线被旁通霍尔基片上的磁场消失霍尔基片不产生感应电压;当气隙对准永久磁铁和霍尔基片时磁力线通过霍尔基片霍尔基片产生感应电压
工作原理
光电式传感器工作原理示意图
小结: 进行比较分析 作业: 1、简述汽油发动机磁脉冲式电子点火装置的工作原理 2、介绍磁脉冲式点火信号发生器的工作原理 3、简述汽油发动机电磁感应式电子点火装置的工作原理 4、介绍霍尔式点火信号发生器的工作原理
霍尔式电子点火系统
霍耳式点火系统电路分析
1、点火开关打开点火模块通电准备工作同时稳压电路给霍耳传感器提供工作电源 2、凸轮轴带动分电器轴转动传感器叶轮转动使霍尔元件中产生交变变化的电信号方波 3、信号送入点火模块经过多级放大驱动功率三极管工作功率三极管接通点火线圈一次侧电路通电储能;功率三极管断开点火线圈二次侧电路通过互感产生高压;击穿火花塞点火 4、传感器工作稳定可靠无机械磨损寿命长控制精度高
讫今为止已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有:在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器、各种开关等等
例如汽车点火系统设计者将霍尔传感器放在分电器内取代机械断电器用作点火脉冲发生器这种霍尔式点火脉冲发生器随着转速变化的磁场在带电的半导体层内产生脉冲电压控制电控单元ECU的初级电流相对于机械断电器而言霍尔式点火脉冲发生器无磨损免维护能够适应恶劣的工作环境还能精确地控制点火正时能够较大幅度提高发动机的性能具有明显的优势

电控系统组成

电控系统组成

一、电控系统组成:①电子控制单元(ECU):ECU的功能:接收来自各种传感器的信息,经过快速地处理,运算,分析和判断后,适时地输出控制指令,控制执行动作,借以控制发动机(主要由输入回路,A/D装换器,微型计算机和输出回路四部分组成)基本功能:A给传感器提供标准电压,并接受传感器信号B储存车型特征参数和运算中所需信息C分析确定故障信息D 向执行元件发出指令或输出故障信号E自我修复②传感器常见传感器及功用1空气流量传感器测进气量2进气管绝对压力传感器测气压3曲轴位置和凸轮轴位置传感器点火正时控制4冷却液温度传感器测冷却液温度5 进气温度传感器给ECU提供进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正,调节信号6节气门位置传感器提供进气量信号,控制喷量7氧传感器提供氧含量信号8爆震传感器检测发动机有无爆燃发生③执行器是发动机电控系统的执行元件,作用是接受电脑指令。

完成某项功能,主要分为;电磁阀,继电器,进电器,功率晶体管,显示装置二、发动机电控系统1(EF)I电控燃油喷射系统组成进气系统,燃油系统电控系统功用在各种工况下对空燃比进行最优化控制优点 A 精确控制喷油量,动力性,经济性,排放性B进气阻力小,不需进气预热,充气效率高C 多点喷射使各缸混合气分配均匀,排放降低。

D 喷油雾化,冷起动性好。

E 电子控制系统响应迅速,加减速灵敏性好F 对空燃比反馈控制,排放更低。

2(ESA)电控点火系统组成主要由传感器,电脑ECU和点火执行器。

功能控制点火提前角,点火提前角点火时刻开始,活塞运动到上止点为止,曲轴转速和角度(10度左右)点火提前角的控制:A 起动时将点火时刻固定在设定的初始点火提前角B 怠速时根据DL信号,NE信号,A/C信号确定基本点火提前角C 其他工况根据转速信号和负荷信号确定基本点火提前角增大2发动机负荷增大3 点火提前角增大3 废气再循环系统(EGR),减少CO HC 和nox 等废气的排放。

第3-1节 电控点火系统的功能

第3-1节 电控点火系统的功能

第三章 汽油机电控点火系统课程名称 汽车发动机电控技术总学时:12学时 讲课:7.5学时实习:4.5学时课程性质 理论课 任课教师职 称授课对象 专业 年 班级教学目的和 要 求 掌握发动机电控系统的基本组成;了解发动机电控技术的发展,和各传感器的类型和功用。

教学重点和难 点重点:电控点火系统的功能;电控点火系统工作原理及主要元件的构造与维修。

难点:电控点火控制原理 教学进程第 次课第1次课第2次课第3次课授课章节电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统的组成与工作原理电控点火系统主要元件的构造与检修学 时2 2 3.5备 注教案(章节备课)学时第1 节电控点火系统的功能教案内容一、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),燃烧延伸到膨胀过程,燃烧最高压力和温度降低,传热损失增多,排气温度升高,功率降低,爆燃倾向减小,NO x排放降低。

2.最佳点火提前角确定依据(1)发动机转速随着转速的升高点火提前角增大。

采用ESA控制系统,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。

(4)其他因素燃烧室形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度。

3.控制点火提前角的基本方法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。

起动后的点火提前角控制有:(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点火时间由进气歧管压力信号(或进气量信号)和发动机转速确定的点火提前角和修正量决定。

4.点火提前角的修正(1)水温修正1)暖机修正冷车起动后,冷却水温度过低,增大点火提前角。

简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原理

简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原理

简要叙述微机控制点火系统的组成及工作原

1 微机控制点火系统的构成
微机控制点火系统是现代汽车的重要组成部分,用于控制汽车的
点火时间和燃烧过程。

它由电子控制单元、火花塞、传感器等设备组成。

2 电子控制单元
电子控制单元(ECU)是给汽车发动机提供控制信息的主要处理芯片,它将控制信息通过传感器传递给火花塞,控制汽车的点火时间和燃烧
过程。

ECU通过多种控制方式,如智能控制、过程控制等,为汽车避免点火不良现象和燃油节省问题提供了可靠的解决方案。

3 火花塞
火花塞是现代汽车的重要部件,由金属丝和高压导线组成,具有
良好的防腐性能,可以承受高压和高温的环境,是汽车点火系统的核
心部件。

当汽车ECU发出信号,火花塞就会放出电弧,电弧穿过火花
塞提供的间隙,使汽油发生可燃化燃烧。

4 传感器
传感器是汽车上最重要的组件之一。

传感器可以检测发动机的温度、压力、位置等参数,将这些数据传递给ECU,让ECU更好地控制汽车的发动机和点火时间。

5 工作原理
当汽车的发动机启动时,ECU控制系统会获取传感器采集的发动机参数,并按照设定的点火规则控制火花塞,使之放出火花电弧,火花电弧穿过发动机腔体的空气和燃烧室中的燃料,空气温度和压力就会升高,从而实现发动机的点火。

微机控制点火系统可以控制发动机点火时间和发动机燃烧时间,提高燃油节省率,降低汽车排放,节约能源,并且可以防止点火不良现象的发生,保证汽车的发动机的正常运行。

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1、同时点火方式:
(2)点火线圈分配方式:
1、同时点火方式:
结构特点:
在6缸发动机上共有3个独立的点火线圈,每 个点火线圈向配对的两个火花塞供电。 点火器中功率三极管的数量与点火线圈的数 量相同,每个功率三极管控制一个点火线圈工作。
1机工作时,ECU向点火器输出点火控制 信号,点火器按点火顺序依次控制功率三极管导 通或截止,使初级电路周期性地通断,点火线圈 周期性地产生高压,高电压使配对的两缸火花塞 跳火。
丰田皇冠轿车无分电器同时点火系:
丰田皇冠轿车无分电器同时点火系:
结构特点:
G1信号产生于第六缸活塞到达压缩上止点附近; G2信号产生于第一缸活塞到达压缩上止点附近; G1、G2信号相隔1800(曲轴转角为3600)。 Ne转子每转一圈,产生24个脉冲信号,每个脉冲信 号占用的正时转子角度为150(曲轴转角为300)。
1、组成:
(1)传感器: 凸轮轴/曲轴位置传感器、空气流量计 或进气歧管压力传感器、节气门位置传感 器、冷却液温度传感器、爆震传感器等。 (2)发动机控制器ECU: (3)点火执行器:
点火模块、大功率三极管、点火线圈、分电 器、火花塞。
一、微机控制点火系统的基本组成
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
丰田皇冠轿车无分电器同时点火系:
IGT为点火信号:
是ECU根据G1、G2、Ne信号输出的点火信号。以G1为 基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸(6、2、4)的点 火时刻。以G2为基准可以利用Ne信号计算出其后3个缸(1、 5、3)的点火时刻。将这6个缸的点火信号以脉冲的形式 输出即为IGT信号。
1、同时点火方式:
两个气缸共用一个点火线圈,该点火 线圈的高压电同时送往两缸的火花塞,同 时跳火。
1、同时点火方式:
同时跳火的两缸必须满足如下条件: 当一缸处于压缩行程上止点时,另一缸处于 排气行程上止点。曲轴旋转一圈后,两缸所处的 行程正好相反。 如6缸发动机,第一缸与第六缸、第二缸与 第五缸、第三缸与第四缸共用一个点火线圈,火 花塞串联,同时点火。
电控点火系统的组成与工作原理
●传统点火系统 ●电子点火系统 ●微机点火系统
微机控制点火系统 ESA
微机控制的点火系统即电控点火系统,废 除了真空和离心式点火提前装置。点火提前角由 微机控制,从而使发动机在各种工况下都具有最 佳的点火提前角,提高了发动机的动力性和经济 性,且保证排放污染最小。
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
二、有分电器电控点火系统 DI
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系原理图:
二、有分电器电控点火系统 DI
丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机点火系: 该发动机曲轴位置传感器装在分电器内,其 中G1、G2耦合线圈和G转子产生G1、G2信号,用来 确定活塞上止点的位置;Ne耦合线圈和Ne转子产 生Ne信号,用来确定曲轴转速。
二、有分电器电控点火系统 DI
工作原理:
发动机工作时,ECU根据发动机转速和负荷等传感器 信号确定出最佳点火提前角,根据曲轴位置传感器信号 确定出各缸活塞的位置,并在适当时刻向点火器输出点 火信号IGT,控制点火线圈初级电路周期性地通断,从而 在次级绕组中产生高压电,再由配电器分配到各缸点火。 在点火过程中,初级电路每通断一次,点火器都会 向ECU反馈一个点火确认信号IGF。 当ECU连续6次收不到IGF信号时,便判定点火系有故 障,控制喷油器停止喷油。
同时点火系的高压配电方式有两种: 二极管分配方式、点火线圈分配方式。
1、同时点火方式:
(1)二极管分配方式:
1、同时点火方式:
结构特点:
有两个初级绕组和一个次级绕组(4缸发动 机),次级绕组的两端分别通过高压二极管与4 个火花塞形成回路。
当发动机点火顺序为1-3-4-2时,1缸和4缸、 2缸和3缸分别配对,同时点火。 点火器内部有两个功率三极管,分别控制 点火线圈中的两个初级绕组。
2、工作原理:
在发动机工作过程中,各个传感器将检测到的反映 发动机运行状况的信号输送至ECU。 ECU根据各传感信号确定出最佳点火提前角,并在适 当时刻向点火控制器发出点火信号。 点火控制器通过其内部的功率三极管控制点火系初 级电路周期性通断,点火线圈产生高电压,使火花塞跳 火,点燃缸内的可燃混合气。
三、无分电器电控点火系统 DLI
无分电器点火系又叫直接点火系。它彻底取 消了传统点火系中的分电器,分电器原有的功能 (断电、配电、点火提前)由电子控制装置和传 感器来完成。利用电子分火控制技术将点火线圈 产生的高压直接送给火花塞进行点火。 无分电器点火系有两种类型: ◆同时点火方式; ◆独立点火方式。
1、同时点火方式:
工作原理:
当1、4缸点火触发信号输入点火器时,功率三极管 VT1截止,初级绕组A断开,在次级绕组中产生电动势e1, 在该电动势作用下,二极管VD1、VD4正向导通,1、4缸火 花塞跳火;VD2、VD3反向截止,2、3缸不跳火。
当2、3缸点火触发信号输入点火器时,功率三极管 VT2截止,初级绕组B断开,在次级绕组中产生电动势e2, 在该电动势作用下,二极管VD2、VD3正向导通,2、3缸火 花塞跳火;VD1、VD4反向截止,1、4缸不跳火。
丰田皇冠轿车无分电器同时点火系:
IGdA、IGdB信号是根据G1、G2和Ne信号向点火器输送 的判缸信号。 点火器根据IGdA、IGdB信号的状态决定接通哪条初 级电路。
IGdA为0、IGdB为1——VT1导通,1缸或6缸点火。
IGdA为1、IGdB为0——VT2导通,2缸或5缸点火。
IGdA为0、IGdB为0——VT3导通,3缸或4缸点火。
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
3、点火控制主要信号:
G信号:判缸信号。 Ne信号:曲轴转角信号。 IGT信号:ECU向点火器中功率晶体管发出的通断 控制信号。 IGF信号:完成点火后,点火器向ECU输送的点火 确认信号。
一、微机控制点火系统的组成和工作原理
4、微机控制点火系的类型:
(1)有分电器式 (2)无分电器式 ①同时点火 ●二极管分配式 ●点火线圈分配式 ②独立点火。
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