电控点火系有几种类型,其控制目标是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-31
汽车发动机电控点火系统有哪几种形式?

发动机电控点火系统分类
1、有分电器式
有分电器的计算机点火系统主要由各种传感器、电控单元、分电器、点火线圈等组成。
工作原理:
如下图。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。

2.无分电器式
无分电器电子点火系统又称直接点火系统,简称DIS。该种数字点火系统,除采用ECU控制闭合角、点火时刻和爆燃控制外,还取消了分电器,ECU控制点火线圈模块实现点火高压的分配。
无分电器电子点火系统的闭合角控制、点火时刻控制和爆燃控制的工作原理与有分电器的数字点火系统相同,而点火高压的分配则通过多个点火线圈实现。
无触点电子点火系统的组成1、分电器:内有配电器、信号发生器、机械式点火提前装置(离心式和真空式);2、点火器:接受信号发生器的控制信号;控制点火线圈的初级绕组电流的通、断;其他(内有闭合角控制电路、恒流控制等)3、点火线圈;4、火花塞等组成。
(1)同时点火 ①二极管分配式
二极管分配高压电的双缸同时点火电路原理如下图所示。

②线圈分配式
点火线圈直接分配高压的双缸同时点火电路原理如下图所示。

(2)单独点火
无分电器单独点火方式的控制电路基本相同,但随车型不同也存在一些差异,下图所示为日产公司无分电器点火系的电路控制原理图。


发动机电控点火系统的控制功能,主要包括点火时间控制,充电时间控制及爆燃控制三方面。电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。




结构组成:

电子控制单元
电控单元(ECU)是发动机电子控制系统的核心。它完成发动机各种参数的采集和喷油量、喷油定时的控制,决定整个电控系统的功能。

传感器
传感器(Sensor)将发动机工况与环境的信息通过各种信号即时、真实的传递到ECU。

执行器
电控系统要完成的各种控制功能,是靠各种执行器来实现的。在控制过程中,执行器将ECU传来的控制信号转换成某种机械运动或电器的运动,从而引起发动机运行参数的改变,完成控制功能。

介绍三种较常见的点火系统。

1、磁感应式电子点火系统

解放CA1092、东风EQ1092、北京BJ2020等型汽车以及早期生产的部分轿车,都装配了磁感应式电子点火系统。它主要由磁感应式分电器、点火控制器、高能点火线圈和火花塞等组成,参见磁感应式电子点火系统原理图(图1)。

磁感应式分电器主要由磁感应传感器、点火提前调节装置、配电器等组成。磁感应传感器由转子、定子、永久磁铁、传感线在1圈等组成。当发动机工作时,分寄电器通过转子、定子,使传感线器1圈内的磁通发生变化,产生电压信号,供给点火控制器。其突出优点是结构简单,不需外加电源。汽车维修养护网

点火控制器又称电子点火控制器、电子点火组件或点火器,主要由点火专用的集成电路和一些辅助电子元件组成。它的主要作用是根据磁感应传感器输出的电压信号,控制点火线圈初级绕组电路的导通与截止,使点火线圈产生高压电。此外,点火控制器还有恒流控制、闭合角控制、停车断电控制、过压保护等功能。

2、霍尔式电子点火系统

解放CA6440、解放CA1046型汽车以及早期生产的部分轿车,大都采用了霍尔式电子点火系统。它主要由霍尔式分电器、点火控制器、高能点火线圈、火花塞等组成。参见霍尔式电子点火系统电路图(图2)。

霍尔式分电器主要由霍尔传感器、点火提前调节装置、配电器等组成。霍尔传感器由触发叶轮、霍尔集成电路、导磁钢片、永久磁铁等组成。发动机工作时,分电器通过触发叶轮使霍尔集成电路的磁通发生变化,产生电压信号,供给点火控制器。与磁感应传感器不同的是,霍尔传感器需要一个输入电压。

3、微机控制点火系统

在发动机的电子集中控制系统中,点火系统由微机控制称为微机控制点火系统。现在生产的大部分轿车都采用微机控制点火系统。该点火系统主要由传感器、电子控制器、点火控制器(点火器)、点火线圈和火花塞等组成。参见微机控制点火系统原理图(图3)。

传感器是监测发动机工况信息的装置。传感器的结构形式和装配数量依车而异,主要有曲轴位置传感器、空气流量传感器飞节气门位置传感器、爆震传感器、冷却水温度传感器、进气温度传感器、氧传感器、车速传感器、空挡起动开关、点火开关、空调开关、蓄电池等。

电子控制器用ECU表示。ECU是发动机的控制核心。电子控制器的名称并不统一,生产厂家或公司不同,生产年代和控制内容不同,采用的名称也不尽相同。电子控制器主要包括输入回路、输出回路、模数A/D转换器或模数D/A转换器、单片微型计算机和电源电路等。由于电子控制器的核心部件是单片微型计算机,通常将电子控制器称为微机或电脑。电子控制器的作用是根据发动机各传感器输入的信息和微机内存数据,通过运算处理和逻辑判断,然后输出指令信号,控制有关执行器(如点火器)工作。

点火控制器是发动机控制系统的执行器,其作用是根据微机发出的指令信号,通过内部大功率三极管的导通与截止来控制点火线圈初级绕组电路的通断,使点火线圈产生高压电。各型发动机点火器的内部结构各不相同,有的发动机并不配置点火器,大功率三极管直接设在电子控制器ECU内部;有的点火器只有一只达林顿三极管,仅起开关作用,其它电子控制元件则与电子控制器制成一体;有的点火器除开关作用外,还有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。

此外,微机控制点火系统又分为分配式(有配电器)点火系统和直接式(无配电器)点火系统。分配式点火系统点火线圈产生的高压电由配电器按发动机作功顺序分配给各缸火花塞跳火,仍然要产生较多电火花,不仅浪费能量,而且还产生电磁干扰信号。而直接式点火系统没有配电器,点火线圈次级绕组的两端直接与火花塞相连,发动机运转时,微机根据传感器信号,直接控制各个点火线圈产生高压电,使相应火花塞跳火。到目前为止,无配电器微机控制点火系统是技术最先进的点火系统。

汽油机点火系统的功用是根据发动机的工作需要,及时地点燃汽缸内的混合气按对点火时刻的控制方式不同,点火系统可分为传统点火系统、普通电子点火系统和微型计算机控制电子点火系统三种。传统点火系统利用机械装置控制点火时刻,通常由蓄电池、发电机、点火线圈、断电器、分电器、点火提前角调节器、火花塞和点火开关等组成;普通电子点火系统利用电子点火器控制点火时刻,其组成与传统点火系统类似,只是用电子元件取代了断电器,但仍保留部分机械装置,如真空式点火提前角调节器和离心式点火提前角调节器;微型计算机控制电子点火系统是一种全电子点火系统,完全取消了机械装置,由电控系统来控制点火时刻,通常包括蓄电池、发电机、点火线圈、分电器(有些无分电器)、火花塞和电子控制系统等。

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