汽油机点火控制(ignition control of gasoline engine)传统的汽油机点火系统无法保证在所有的工况下,都能准确保证点火时刻。电子控制单元控制可使汽油发动机在各种工况下均能实现点火的最优控制,从而提高汽油发动机的动力性、经济性,改善排放指标。
汽油机点火控制组成
点火控制包括点火提前角控制、闭合角控制和爆震控制三个方面。
①启动时点火提前角的控制。是在发动机起动时,电控单元不进行最佳点火提前角调整控制,而是根据汽油发动机转速信号起动开关信号以固定不变的点火提前角点火。
②启动后最佳点火提前角控制,是在发动机肩动后,电控单元要对最佳点火提前角进行实时计算和控制。
闭合角的控制又称通电时间控制,是根据汽油发动机转速和蓄电池电压调节闭合角,以保证足够的点火能量。
爆震控制把点火提前角控制在接近临界爆震点,同时又不能使汽油发动机发生爆震。
二、电控点火系统的组成与功能
ECU控制的点火系统主要有点火系统主要由电源、点火开关、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器(有发电器电控点火系统)、火花塞等组成。其功能如下:
电源和点火开关
电源为蓄电池或发电机,其功用是给点火系统提供所需的电能。点火开关用来接通或断开电源电路。
传感器
电控点火系统中的传感器主要用于检测发动机各种运行参数的变化,为ECU提供点火控制所需的信号,的要传感器有凸轮轴位置传感器、曲轴位置传感器、爆燃传感器、进气管绝对压力传感器(或空气流量计)、节气门位置传感器和冷却液温度传感器等。
ECU
ECU是电控点火系统的中枢。在发动机工作时,ECU不断地接收各传感器输送来的信号,并按内存的程序对接收到的信号进行运算、存储和分析处理,最后向点火器发出控制信号,以完成对点火提前角、通电时间和爆燃的控制。
点火器
点火器是电控点火系统的执行元件,其功用是对ECU输送来的控制信号进行功率放大,控制点火线圈初级电路的通电或断电,并在完成点火后向ECU输送点火确认信号。点火器电路主要由气缸判别电路、闭合角控制电路、恒流控制电路、安全信号电路等组成。
点火线圈
点火线圈的功用是:在不需要点火时,以磁场能的形式贮存点火所需的能量;在需要点火时,释放点火能量,并将电源提供的低压电转变为足以在火花塞电极间击穿点火的高压电。
分电器
在有分电器式的电控点火系统中,分电器的功用是根据发动机的点火顺序,将点火线圈产生的高压电依次输送给各气缸火花塞。
火花塞
火花塞的功用是利用点火线圈产生的高压电产电火花,点燃气缸内的混合气。
电控点火系分类
电控点火系可分为有分电器式和无分电器式两种型式。
有分电器式点火控制系统
点火线圈产生的高压电是经过分电器进行分配的,依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸,使各缸火花塞依次点火。
无分电器的点火控制系统
无分电器的电子点火控制系统又称为直接点火系统,该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连,工作时,点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞,由微机根据各传感器输入的信息,依照发动机的点火顺序,适时的控制各缸火花塞点火。
根据点火线圈的数量和高压电分配方式不同,无分电器的电子点火控制系统可分为单独点火的配电方式、双缸同时点火的配电方式及二极管配电点火方式3种类型。
(1)独立点火方式
单独点火配电方式为每一个气缸的火花塞配备一个点火线圈,单独直接地对每个气缸点火。
(2)双缸同时点火的配电方式
双缸同时点火配电方式同时点火即用一个点火线圈对到达压缩和排气上止点的两个气缸同时实施点火,处于压缩行程的气缸,混合气被点燃而做功,正在排气的另一气缸火花塞点空火。
(3)二极管配电点火方式
二极管配电点火方式的特点是:4个气缸共用一个点火线圈,该点火线圈为内装双初级绕组、双输出次级绕组的特制点火线圈,且利用4个二极管的单向导电性交替完成对1、4缸和2、3缸配电过程。