理论教育 汽车发动机电控系统概述

汽车发动机电控系统概述

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:汽车微机控制的点火系统实现了点火提前角的自动控制,即根据发动机的工况对点火提前角进行适时控制,因此,气缸内的混合气可获得最佳燃烧,从而提高发动机的动力性和经济性,降低排放污染。点火提前角的控制:因点火提前角对发动机的工作影响较大,故对点火提前角控制就成为点火系统控制的重点。消除爆燃最有效的方法就是推迟点火提前角。发动机爆燃控制系统能够有效地控制点火提前角,从而使发动机工作在爆燃的临界状态。

汽车发动机电控系统概述

汽油发动机采用微机控制点火系统(MCIS),能将点火提前角控制在最佳状态,使可燃混合气燃烧后产生的温度和压力达到最大值,从而提高发动机的动力性,同时还能降低燃油消耗量和减少有害气体的排放量。微机控制点火系统主要由凸轮轴位置(上止点位置)传感器(CIS)、曲轴位置(曲轴转速与转角)传感器(CPS)、空气流量(负荷)计(AFS)、节气门位置(负荷)传感器(TPS)、冷却液温度传感器(CTS)、进气温度传感器(IATS)、车速传感器(VSS)、爆燃传感器(KS)、各种控制开关、电控单元(ECU)、点火控制器、点火线圈以及火花塞等组成。

汽车微机控制的点火系统实现了点火提前角的自动控制,即根据发动机的工况对点火提前角进行适时控制,因此,气缸内的混合气可获得最佳燃烧,从而提高发动机的动力性和经济性,降低排放污染。

微机控制点火系统的基本原理:微机根据曲轴位置传感器提供的曲轴位置信号,判断出发动机的活塞位置并且根据信号频率计算出发动机的转速,再通过电控燃油喷射系统的节气门位置传感器(或空气流量计)确定负荷的大小,从而对发动机的运行工况做出比较精确的判断。根据发动机的转速和负荷的大小,微机从存储单元中查找出对应此工况的点火提前角和点火初级电路导通时间,由这些数据对电子点火器进行控制从而实现精确控制。另外微机系统还可以根据其他影响因素对这两个因素进行修正实现点火系统的智能控制。

点火提前角的控制:因点火提前角对发动机的工作影响较大,故对点火提前角控制就成为点火系统控制的重点。(www.daowen.com)

发动机的工作原理和各类试验都表明:发动机的最佳点火提前角与发动机的转速及负荷有密切关系,并且发动机运行工况不同时,对其动力性、经济性和排放污染物量均有不同的控制标准,这也意味着发动机最佳点火提前角在不同的工况有不同的标准。在怠速时最佳点火提前角应保证在发动机运转平稳的前提下将排放污染物控制在最低限度;在部分负荷工况下以经济性为主,最佳点火提前角应保证发动机的最低燃油消耗量;在大负荷和加速工况下,以动力性为主,最佳点火提前角应保证使发动机获得最大的输出转矩。最佳点火提前角是对发动机进行试验所得,设计人员将这些数据存储到微机的存储单元中,在发动机工作时,微机根据各传感器的测量数据确定发动机的运行工况,查出最佳点火提前角的数值,再通过电子点火器对点火提前角进行控制。

通电时间控制:点火线圈初级电流的大小与电路的接通时间有关,通电时间越长电流越大,点火能量就越大,但是电流过大将导致点火线圈发热甚至损坏,而且也会造成能量的浪费;同时线圈中的电流也会受电源电压的影响,在相同的通电时间内,电源电压越高,线圈电流越大。因此有必要对线圈电路的接通时间进行修正。通电时间的控制方法一般是由微机从通电时间与电源电压的关系曲线中查出通电时间,再根据发动机转速换算出曲轴转角以决定线圈中电流的大小。

汽油发动机获得最大功率和最佳燃油经济性的有效方法之一就是增大点火提前角,但是点火提前角过大又会引起发动机爆燃。尤其是发动机在大负荷状态下工作时,这种可能性更大。消除爆燃最有效的方法就是推迟点火提前角。实践证明:剧烈的爆燃会使发动机的动力性和经济性严重恶化,而当发动机工作在爆燃的临界点或有轻微的爆燃时,发动机的热效率最高,动力性和经济性最好。发动机爆燃控制系统能够有效地控制点火提前角,从而使发动机工作在爆燃的临界状态。

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