第三節 爆燃傳感器及點火線圈通電時間控制

前面介紹的爆燃控制方法，是一種基于改變點火提前角的閉環控制系統，這種控制系統中起反饋作用的元件是爆燃傳感器。檢測發動機爆燃有三種方法：一是直接檢測氣缸內的壓力；二是檢測發動機的燃燒噪聲，此兩種方法目前尚未達到實用程度；第三種方法是通過檢測發動機機體振動，來判斷是否發生爆燃，這也是目前最常用的方法。

爆燃傳感器（KS）用螺紋固定在發動機氣缸體、進氣歧管或氣缸蓋上。在氣缸較多的情況下還要裝兩個爆燃傳感器，以便更好地檢測爆燃。爆燃傳感器有磁致伸縮型和半導體壓電型兩種類型，其中應用較多的是半導體壓電型爆燃傳感器。

一、半導體壓電型爆燃傳感器

如圖1-13所示，在半導體壓電型爆燃傳感器內部，半導體壓電晶體與電阻并聯，半導體壓電晶體將作用于其上的發動機機體的機械振動轉變為電壓信號，并送給ECU。當發動機發生爆燃時，爆燃傳感器產生的電壓信號在0.3～0.5V之間，具體大小取決于爆燃強度，如圖1-14所示。當ECU接收到這個信號后，將推遲點火前角以消除爆燃。

圖1-13 裝有壓電傳感元件和并聯電阻的爆燃傳感器

圖1-14 爆燃傳感器及其電壓信號

二、磁致伸縮型爆燃傳感器

在磁致伸縮型爆燃傳感器內，如圖1-15所示，允許有一定位移的磁心外側設有永久磁鐵，周圍纏繞著感應線圈，磁心跟隨發動機機體振動而上下振動，致使感應線圈內磁力線發生變化，而產生感應電動勢，此電動勢即為爆燃傳感器的輸出電壓信號。輸出電壓信號的大小與發動機振動的頻率有關，當傳感器固有振蕩頻率與設定爆燃強度時發動機的振動頻率產生諧振時，傳感器將輸出最大的電壓信號，如圖1-16所示。ECU一旦檢測到這個信號，即會啟動點火提前角控制。

圖1-15 磁致伸縮型爆燃傳感器

圖1-16 爆燃時磁致伸縮型爆燃傳感器的輸出電壓

三、點火線圈初級通電時間（通電閉合角）的控制

對于點火系統來說，點火線圈的初級電路被接通一段時間后，初級線圈的電流才能達到飽和（最大的初級電流），此時斷開初級電路，才能得到最大的次級電壓。由于通電時間隨發動機轉速的升高而減少，為保證高速時有足夠的初級電流，應增加通電閉合角。如某8缸發動機，怠速時，點火模塊使初級電路通電閉合15°曲軸轉角，而高速時增加到32°曲軸轉角。在有些點火裝置中，為了減小轉速對次級電壓的影響，提高點火能量，采用了初級線圈電阻很小的高能點火線圈，其飽和電流可以達到30A以上。但如果通電時間過長，不但會過多消耗電能，而且由于過熱還可能損壞點火線圈。因此，要控制一個最佳的通電時間或通電閉合角?？梢栽邳c火控制電路中增加恒流控制電路，保證在任何轉速下初級電流都能達到規定值7A，這樣既改善了點火性能，又能防止初級電流過大而燒壞點火線圈。

當蓄電池的電壓變化時，也將影響初級電流的大小。如蓄電池電壓下降時，在相同的通電時間里初級電流所達到的值將會減小，因此應該增大通電時間。如圖1-17所示，即蓄電池電壓越低，通電時間越長。

圖1-17 蓄電池電壓對通電時間的修正