汽车电控技术-汽车发动机微机控制点火系统.ppt

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1、第三章汽车发动机微机控制点火系统第一节微机控制点火系统的结构组成第二节微机控制点火系统的控制过程第三节微机控制点火系统高压电的分配方式第四节发动机爆震的控制过程第五节微机控制点火系统的使用与检修第一节微机控制点火系统的结构组成一、传感器与开关信号传感器用来检测与点火有关的发动机工作和状况信息，并将检测结果输入ECU，作为计算和控制点火时刻的依据。虽然各型汽车采用的传感器的类型、数量、结构及安装位置不尽相同，但是其作用都大同小异，而且这些传感器大多与燃油喷射系统、怠速控制系统等共用。凸轮轴位置传感器是确定曲轴基准位置和点火基准的传感器。该传感器在曲轴旋转至某一特定的位置(如第

2、一缸压缩上止点前某一确定的角度)时，输出一个脉冲信号，ECU将这一脉冲信号作为计算曲轴位置的基准信号，再利用曲轴转角信号计算出曲轴任一时刻所处的具体位置。下一页返回第一节微机控制点火系统的结构组成(一)爆震传感器的功用发动机爆震是指气缸内的可燃混合气在火焰前锋尚未到达之前自行燃烧导致压力急剧上升而引起缸体振动的现象。爆震不仅会导致发动机输出功率降低，而且可能导致发动机损坏。在发动机电子控制系统中，当点火时刻采用闭环控制时，就能有效地抑制发动机爆震，并能提高动力性爆震传感器是发动机爆震传感器EDS(EngineDetonationSensor)的简称，其功用是:将发动机爆震信

3、号转换为电信号输入发动机ECU，以便ECU通过修正点火提前角来消除爆震。因此，爆震传感器是点火提前角闭环控制系统必不可少的传感器(二)发动机爆震的检测方法发动机爆震的检测方法有三种:一是检测发动机缸体的振动频率;二是检测发动机燃烧室压力的变化;三是检测混合气燃烧的噪声。下一页上一页返回第一节微机控制点火系统的结构组成(三)爆震传感器的分类爆震传感器按检测方式不同，可分为共振型与非共振型两种;按结构不同，可分为磁致伸缩式和压电式两种。通用和日产汽车采用了磁致伸缩式爆震传感器。桑塔纳GLi,2000GLi,2000GSi,3000型、捷达AT,GTX型等国产轿车普遍采用了压电式

4、爆震传感器。(四)压电式爆震传感器1.压电式爆震传感器的结构特点日前，国内外大多数汽车微机控制点火系统都采用了非共振型压电式爆震传感器。桑塔纳GLi,2000GLi,2000GSi,3000型、捷达AT,GTX型轿车采用的压电式爆震传感器的结构如图3一2所示，主要由套筒底座、压电元件、‘惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成。下一页上一页返回第一节微机控制点火系统的结构组成2.压电式爆震传感器的工作原理压电式爆震传感器利用1880年发现的压电效应制成。压电效应是指:某些晶体(如石英、酒石酸盐、食盐、糖)的薄片受到压力或机械震动之后产生电荷的现象。当晶体受到外力作用时，在晶体的某

5、两个表面上就会产生电荷(输出电压);当外力去掉时，晶体又恢复到不带电状态;晶体受力产生的电荷量与外力大小成正比。当发动机缸体产生振动时，传感器套筒底座及惯性配重随之产生振动，套筒底座和配重的振动作用在压电元件上，由压电效应可知，压电元件的信号输出端就会输出与振动频率和振动强度有关的交变电压信号，如图3-3所示。试验证明:发动机爆震产生的压力冲击波频率在6~9kHz时振动强度较大，所以信号电压较高。发动机转速越高，信号电压幅值越大下一页上一页返回第一节微机控制点火系统的结构组成(五)磁致伸缩式爆震传感器1.磁致伸缩式爆震传感器的结构特点磁致伸缩式爆震传感器为共振型爆震传感器，

6、结构如图3-5所示，主要由感应线圈、伸缩杆、永久磁铁和壳体组成。伸缩杆用高镍合金制成，在其一端设置有永久磁铁，另一端安放在弹性元件上。传感线圈绕制在伸缩杆的周围，线圈两端引出电极与控制线路连接。2.磁致伸缩式爆震传感器的工作原理当发动机缸体产生振动时，传感器的伸缩杆就会随之振动，感应线圈中的磁通量就会发生变化。由电磁感应原理可知，线圈中就会感应产生交变电动势，即传感器就有信号电压输出，输出电压高低取决于发动机的振动强度和振动频率当发动机缸体振动频率达到6一9kHz时，传感器产生共振，振动强度最大，线圈中产生的电压最高，如图3一6所示下一页上一页返回第一节微机控制点火系统的结

7、构组成(六)压力检测式爆震传感器直接检测燃烧压力来检测发动机爆震是测量精度最高的测量方法，但传感器安装困难且耐久性较差。汽车实用的是一种间接检测燃烧压力的方法，检测燃烧压力的传感器安装在火花塞垫圈下面，如图3一7所示。这种传感器又称为垫圈式爆震传感器，奥迪轿车采用过这种传感器。下一页上一页返回第一节微机控制点火系统的结构组成二、电控单元ECU现代汽车发动机大多数都采用集中控制系统，微机控制点火系统是其子系统。ECU既是燃油喷射控制系统的控制核心，也是点火控制系统的控制核心。在ECU的只读存储器ROM中，除存储有监控