教你识别和控制汽车爆燃过程

1.爆燃的识别

如前所述，发动机爆燃的外部特征是气缸内压力异常、缸体高频振动和尖锐的敲缸声，因此，通过监测气缸内的压力、缸体的振动及噪声均可辨别发动机是否爆燃。从发动机的工作环境和信号检测的可靠性出发，汽车上广泛应用的爆燃识别参数是缸体的振动。

由于爆燃传感器输出的振动电压信号中，包含有非爆燃振动所产生的其他频率成分，因此，需要用识别电路来鉴别爆燃信号。不同类型的爆燃传感器，其爆燃信号的识别电路也有所不同。典型的爆燃信号判别电路如图8-2所示。

图8-2 爆燃信号判别电路

1—爆燃传感器 2—滤波电路 3—爆燃判断区间信号 4—峰值检测 5—比较基准产生电路 6—爆燃判定比较器 7—爆燃信号输出 8—微处理器

滤波器用于滤掉非爆燃振动电压信号，以进一步提高信噪比，使爆燃判别更为准确。比较基准电路根据传感器的输入信号产生一个比较基准值，利用比较器将信号电压波形的峰值与基准值比较，判断是否发生爆燃。信号峰值超过基准值的，比较器就会有爆燃信号输出，送入微处理器。

因为爆燃只可能在发动机气缸燃烧期间发生，因此爆燃判别也只需在此期间进行。这样可避免发动机其他的振动干扰而引起的误判。爆燃的强度以判定爆燃期内测得的超过比较基准值的次数来确定。信号峰值超过比较基准值次数越多，说明爆燃越强。爆燃判定波形示例如图8-3所示。

图8-3 爆燃判定波形

1—爆燃判定期间 2—爆燃判定基准值 3—爆燃传感器输出信号 4—爆燃判定值

2.爆燃推迟点火提前角控制方式(www.xing528.com)

当电子控制器检测出爆燃时，就立刻使点火提前角减小；而当爆燃消失时，又使点火提前角恢复至原调定值。如果电控单元在点火提前角恢复过程中又检测到了爆燃信号，则又继续减小点火提前角。其控制过程如图8-4所示。

图8-4 爆燃推迟点火控制过程

爆燃推迟点火时间和爆燃消失后的点火时间恢复控制有三种形式：

①发动机爆燃发生时，慢慢地推迟点火，并逐步减小修正量；爆燃消失时，则慢慢恢复点火提前角。这种方式的缺点是会使爆燃持续较长的时间。

②发动机爆燃时，迅速大幅度推迟点火时间，爆燃消失后，再慢慢恢复到原调定的点火提前角。这种方式可使发动机爆燃迅速消除，缺点是点火过迟的持续时间较长。

③发动机爆燃时，迅速大幅度减小点火提前角，然后快速恢复。此种方式可迅速消除爆燃，且可避免发动机较长时间处于点火过迟状态。但其缺点是点火提前角变动大，易引起发动机转矩的波动。

3.爆燃信号缺失的补救措施

采用爆燃传感器的点火控制系统的工作方式，被称为闭环工作方式。在闭环控制过程中，由于点火时间控制接近于爆燃的极限，对爆燃传感器准确可靠的信号十分依赖，一旦爆燃传感器无信号或信号不准确，就很容易发生爆燃。

发动机爆燃的危害性很大，在发动机工作过程是应绝对避免的。为避免因爆燃信号缺失而使发动机出现爆燃，在发动机ECU的自诊断系统中，通常设有爆燃传感器故障运行功能。当爆燃传感器信号缺失时，自诊断系统在储存相应故障码的同时，使点火提前角减小5°～15°。