理论教育 汽车发动机电子控制系统检修:点火正时控制方案

汽车发动机电子控制系统检修:点火正时控制方案

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:起动后点火时间控制是由初始点火正时角、基本点火提前角和各种校正进行的。发动机处于正常运转工况时,若冷却水温度过高,为了避免产生爆燃,应将点火提前角推迟。为了提高转速的稳定性,在反馈修正油量减少时,点火提前角相应增加;当反馈修正油量增加时,点火提前角相应减小。爆燃和点火时刻有密切关系,一般而言,点火提前角越大,越易产生爆燃,推迟点火时间对消除爆燃有明显的作用。

汽车发动机电子控制系统检修:点火正时控制方案

汽油发动机中,空气-燃油混合气被点燃,引起燃烧产生的爆发力推动活塞下行。当最大燃烧爆发力发生在压缩上止点后10°时,热能可以最有效地转化为推动力。发动机ECU根据各种传感器传来的信号,计算出最佳点火正时与发动机工况相匹配,最佳点火正时主要由发动机转速和进气量决定,图1-5-1为D型电喷系统点火提前角三维脉谱图,脉谱图存储在发动机ECU中。

点火正时控制包括起动点火控制和起动后点火控制两个基本控制。

起动点火控制是在预定的曲轴转角进行点火而不考虑发动机的运转情况。该曲轴转角称为初始点火正时角。起动后点火时间控制是由初始点火正时角、基本点火提前角和各种校正进行的。基本点火提前角根据发动机负荷和转速而计算出。

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图1-5-1 D型电喷系统点火提前角三维脉谱图

1.起动点火控制

当发动机起动时,由于其速度较低,再加上进入的空气质量不稳定,因此进气量和转速信号不能被用作控制信号进行点火提前角的计算。所以起动时点火时间设置在初始点火正时角,初始点火正时角是固定值,存储在发动机ECU内,其大小随发动机而异。

此外,起动信号用于确定发动机什么时候起动,并且当发动机转速低于一定的转速时,表明发动机正在起动。

2.起动后点火控制

起动后点火控制就是当发动机起动后正常运转时的有效控制。这种控制是通过对初始点火提前角和基本点火提前角进行各种校正来完成的。

起动后最佳点火提前角=初始点火提前角+基本点火提前角+修正点火提前角。

(1)基本点火提前角

发动机正常运转时,电控单元按怠速工况和非怠速工况确定基本点火提前角。

怠速工况:电控单元根据节气门位置信号(怠速信号)、发动机转速信号及空调开关信号,确定基本点火提前角(见图1-5-2)。

非怠速工况:电控单元根据发动机转速和节气门位置信号,从存储器数据表中查出相应的基本点火提前角。(www.daowen.com)

(2)修正点火提前角的控制

除转速和负荷外,其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火提前角中。修正点火提前角包括暖机修正、过热修正、空燃比反馈修正、怠速稳定性修正、爆燃修正等。

①暖机修正。暖机修正是指发动机处于怠速工况、发动机冷却水温度变化时,对点火提前角进行的修正。当冷却水温度低时,应增大点火提前角,促使发动机尽快暖机;随着冷却水温度的升高,点火提前角修正值逐渐减小。

②过热修正。发动机处于正常运转工况时,若冷却水温度过高,为了避免产生爆燃,应将点火提前角推迟。发动机处于怠速工况时,若冷却水温度过高,为了避免发动机长时间过热,应将点火提前角增大。过热修正的变化规律如图1-5-3所示。

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图1-5-2 基本点火提前角的控制

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图1-5-3 过热修正的变化规律

③空燃比反馈修正。装有氧传感器的电控燃油喷射系统中,电控单元根据氧传感器的反馈信号对空燃比进行修正。随着修正喷油的增加或减少,发动机转速在一定范围内波动。为了提高转速的稳定性,在反馈修正油量减少时,点火提前角相应增加;当反馈修正油量增加时,点火提前角相应减小。其变化规律如图1-5-4所示。

④怠速稳定性修正。发动机在怠速工况下运转时,由于负荷的变化会使发动机转速发生变化,电控单元要调整点火提前角,使发动机在规定的怠速转速下稳定运转。发动机处于怠速工况时,电控单元不断计算发动机的平均转速,当发动机的转速低于规定的怠速转速时,电控单元根据实际转速与目标转速差值的大小相应地增大点火提前角;当发动机转速高于目标转速时,则减小点火提前角。

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图1-5-4 空燃比反馈修正的变化规律

⑤爆燃修正。爆燃和点火时刻有密切关系,一般而言,点火提前角越大,越易产生爆燃,推迟点火时间对消除爆燃有明显的作用。关于爆燃的修正请参考爆燃传感器相关内容。

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