汽车微机控制电子点火系统功能

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：微机控制电子点火系统的控制功能包括：点火提前角的控制、通电时间的控制和爆燃控制三个方面。发动机正常运行时点火提前角的控制1）基本点火提前角的控制。不同的微机控制点火系统对点火系统的修正项目有所不同，主要有暖机修正和怠速修正。

微机控制电子点火系统的控制功能包括：点火提前角的控制、通电时间的控制和爆燃控制三个方面。

1.点火提前角的控制

微机控制电子点火系统与传统点火系统最大的区别是对点火提前角的控制，在微机控制电子点火系统的电控单元（ECU）只读存储器中，存储了通过大量台架试验得出的发动机不同工况下的最佳点火提前角数据。微机控制的实际点火提前角由初始点火提前角、基本点火提前角和修正点火提前角三部分组成，即实际点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角，并按发动机起动时和发动机正常运行时两种模式来实现控制的。

（1）发动机起动时点火提前角的控制在发动机起动时，由于发动机转速变化大，进气量不稳定，空气流量传感器输出的电信号就不稳定，点火提前角不能准确控制，因此采用固定的初始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。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，并由曲轴位置传感器的初始位置决定，一般为上止点前6°～12°。

（2）发动机正常运行时点火提前角的控制

1）基本点火提前角的控制。发动机起动后正常运行时，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，不同转速和负荷时的基本点火提前角数值存储在ECU内的只读存储器中，当ECU检测到发动机某一转速和某一负荷时，即调取相对应的存储值作为点火控制的基本点火提前角。

2）点火提前角的修正。为了使发动机得到良好的动力性、经济性和排放性能，则应使实际点火提前角适应发动机的运转状况。根据发动机工况相关的因素（冷却液温度、进气温度和开关信号等）适当增大或减小点火提前角，即对点火提前角进行必要的修正。不同的微机控制点火系统对点火系统的修正项目有所不同，主要有暖机修正和怠速修正。

①暖机修正。暖机修正是指节气门位置传感器（TPS）的怠速触点IDL接通、发动机冷却液温度变化时，对点火提前角进行的修正，如图4-27所示。当冷却液温度低时，应当增大点火提前角，以促进发动机尽快暖机；当冷却液温度升高后，点火提前应相应减小，以避免产生爆燃。

②怠速修正。怠速修正是为了保证怠速时发动机运转稳定而对点火提前角进行的修正。怠速运转时，由于发动机的负荷变化ECU会将怠速转速调整到设定的目标转速。如动力转向开关或空调开关接通，发动机实际转速低于规定的目标转速时，ECU将根据转速之差，相应地减小点火提前角，如图4-28所示，使怠速运转平稳，防止发动机怠速熄火。

图4-27 暖机修正曲线

图4-28 怠速修正曲线

2.通电时间的控制

在微机控制点火系统中，为了减小转速对次级电压的影响，提高点火能量，采用了初级绕组电阻很小的高能点火线圈。为了防止初级电流过大而烧坏点火线圈，在点火控制电路中，必须控制一个最佳通电时间，保证在任何转速下初级电流都能达到规定值（一般为7A），这样既能改善点火性能，又能防止初级电流过大而烧坏点火线圈。

影响点火线圈初级绕组通电时间和点火线圈储存能量的主要因素是发动机转速和蓄电池的供电电压，为了保证在不同的转速和蓄电池供电电压时都具有相同的初级绕组断电电流，必须对点火线圈的导通角加以控制。点火导通角是指点火线圈初级电路的功率晶体管导通期间，发动机曲轴转过的角度。导通角的控制方法是：ECU首先根据电源电压高低，从预先试验并存储在存储器中的导通时间脉谱图中查询导通时间，然后根据发动机转速确定导通角的大小，控制原理如图4-29所示。

3.爆燃控制

实践证明，严重爆燃会影响发动机的动力性和经济性。当发动机工况处于临近爆燃或有轻微爆燃的情况下，其热效率最高，动力性和经济性最好。控制点火提前角是控制发动机爆燃最有效的方法，因此利用点火提前角的控制可使发动机工况处在爆燃边缘，提高发动机的动力性和经济性。

图4-29 通电时间控制原理图

爆燃传感器安装在气缸体或气缸盖上，其原理是利用压电晶体的压电效应，把爆燃时传到气缸体上的机械振动及时地转换成电压信号，并输入ECU，ECU把爆燃传感器输出的信号进行运算，判断发动机有无爆燃及爆燃的强度。若爆燃强，ECU发出指令，控制点火时刻推迟（一般推迟0.5°～1.5°）。每次调整都以一固定的角度递减，直到爆燃消失为止。而后又以一固定的角度提前，当发动机再次出现爆燃时，ECU又使点火提前角再次推迟，调整过程如此反复，图4-30所示为爆燃控制点火提前角工作原理图。

图4-30 爆燃控制点火提前角工作原理图

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