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。 1.微机控制点火系的组成。 微机控制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,如图7-31所示。
1.传感器及其作用。
传感器是监测发动机各种运行工况信息的装置。主要传感器有:
(1)曲轴位置传感器:用于检测发动机的曲轴转角(发动机转速)信号和凸轮轴位置(上止点)信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(2)空气流量传感器(绝对压力传感器):用于检测发动机的进气量信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(3)水温传感器:用于检测发动机的水温信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(4)氧传感器:用于检测发动机的废气中的氧离子含量,并把这种信号转变为电信号传给电脑。电脑由此来判断发动机空燃比情况,从而实现闭环控制。
(5)节气门位置传感器:用于检测发动机的节气门开度信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(6)车速传感器:用于检测车辆的车速信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(7)进气温度传感器:用于检测发动机的进气温度信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(8)爆震传感器:用于检测发动机的爆震信号,并把这种信号转变为电信号传给电脑。
(9)空挡开关:变速器空档信号。
(10)点火开关:点火开关接通及起动信号。
(11)空调器开关:空调信号。
(12)蓄电池:电池电压信号。
2.电子控制器(电控单元ECU)。
电子控制器的作用是根据发动机各传感器的输入信息及内存数据,进行运算、处理、判断,然后输出指令(信号),控制执行器的动作,达到快速、准确控制发动机的工作目的。
电子控制器的基本构成如图7-32所示,它包括输入回路、输出回路、AD转换器、微型计算机以及电源电路、备用电路等。
3.点火器。
点火器的作用是根据电子控制器输出的指令(信号),通过内部大功率管的导通与截止控制初级电流的通断,完成点火工作。有些还具有恒流控制、闭合角控制、气缸判别、点火监视等功能。
微机控制点火系统能在各种工况下,可自动获得最佳的点火提前角,使发动机的动力性、经济性、排放性及稳定性均处于最佳。而传统带机械式的真空、离心点火提前装置明显存在不足,即点火提前角的调整不能满足发动机最佳点火的实际需要,另外,发动机转速、负荷以外的其他因素改变时,点火提前角不能作出相应的调整。微机控制点火系统在整个工作过程中,均可对点火线圈初级电路的通电时间和电流进行控制,不仅提高了点火的可靠性,而且可有效地减少电能消耗,防止点火线圈烧损。
采用爆燃控制功能后,可使点火提前角控制在爆燃的临界状态,以此获得最佳的燃烧过程。
2.微机控制点火系统的分类。
微机控制点火系统可分为分配式(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。
1.分配式点火系统(有分电器点火系统)。
该系统仍然保留分电器,点火线圈产生的高压电是经过分电器中的配电器进行分配的,由分火头和分电器盖组成的配电器,依照点火顺序适时地将高压电分配至各气缸,使各缸火花塞依次点火。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。
2.直接点火系统(无分电器点火系统)。
直接点火系统取消了分电器,该系统中点火线圈上的高压线直接与火花塞相连,工作时点火线圈产生的高压电直接送至各火花塞,由微机根据各传感器输入的信息,依照发动机的点火顺序,适时地控制各缸火花塞点火。无分电器点火系统由于废除了分电器,因此不存在分火头和旁电极间跳火的问题,减小了能量损失,不存在分火头与旁电极之间产生火花问题,电磁干扰小,节省了安装空间。直接点火系统又可分为同时点火和单独点火两类。
(1)同时点火方式:两个气缸合用一个点火线圈,对两个气缸同时点火。
(2)单独点火方式:每个气缸的火花塞配一个点火线圈,单独对本缸点火。