第三节 爆燃传感器及点火线圈通电时间控制

前面介绍的爆燃控制方法，是一种基于改变点火提前角的闭环控制系统，这种控制系统中起反馈作用的元件是爆燃传感器。检测发动机爆燃有三种方法：一是直接检测气缸内的压力；二是检测发动机的燃烧噪声，此两种方法目前尚未达到实用程度；第三种方法是通过检测发动机机体振动，来判断是否发生爆燃，这也是目前最常用的方法。

爆燃传感器（KS）用螺纹固定在发动机气缸体、进气歧管或气缸盖上。在气缸较多的情况下还要装两个爆燃传感器，以便更好地检测爆燃。爆燃传感器有磁致伸缩型和半导体压电型两种类型，其中应用较多的是半导体压电型爆燃传感器。

一、半导体压电型爆燃传感器

如图1-13所示，在半导体压电型爆燃传感器内部，半导体压电晶体与电阻并联，半导体压电晶体将作用于其上的发动机机体的机械振动转变为电压信号，并送给ECU。当发动机发生爆燃时，爆燃传感器产生的电压信号在0.3～0.5V之间，具体大小取决于爆燃强度，如图1-14所示。当ECU接收到这个信号后，将推迟点火前角以消除爆燃。

图1-13 装有压电传感元件和并联电阻的爆燃传感器

图1-14 爆燃传感器及其电压信号

二、磁致伸缩型爆燃传感器

在磁致伸缩型爆燃传感器内，如图1-15所示，允许有一定位移的磁心外侧设有永久磁铁，周围缠绕着感应线圈，磁心跟随发动机机体振动而上下振动，致使感应线圈内磁力线发生变化，而产生感应电动势，此电动势即为爆燃传感器的输出电压信号。输出电压信号的大小与发动机振动的频率有关，当传感器固有振荡频率与设定爆燃强度时发动机的振动频率产生谐振时，传感器将输出最大的电压信号，如图1-16所示。ECU一旦检测到这个信号，即会启动点火提前角控制。

图1-15 磁致伸缩型爆燃传感器

图1-16 爆燃时磁致伸缩型爆燃传感器的输出电压

三、点火线圈初级通电时间（通电闭合角）的控制

对于点火系统来说，点火线圈的初级电路被接通一段时间后，初级线圈的电流才能达到饱和（最大的初级电流），此时断开初级电路，才能得到最大的次级电压。由于通电时间随发动机转速的升高而减少，为保证高速时有足够的初级电流，应增加通电闭合角。如某8缸发动机，怠速时，点火模块使初级电路通电闭合15°曲轴转角，而高速时增加到32°曲轴转角。在有些点火装置中，为了减小转速对次级电压的影响，提高点火能量，采用了初级线圈电阻很小的高能点火线圈，其饱和电流可以达到30A以上。但如果通电时间过长，不但会过多消耗电能，而且由于过热还可能损坏点火线圈。因此，要控制一个最佳的通电时间或通电闭合角。可以在点火控制电路中增加恒流控制电路，保证在任何转速下初级电流都能达到规定值7A，这样既改善了点火性能，又能防止初级电流过大而烧坏点火线圈。

当蓄电池的电压变化时，也将影响初级电流的大小。如蓄电池电压下降时，在相同的通电时间里初级电流所达到的值将会减小，因此应该增大通电时间。如图1-17所示，即蓄电池电压越低，通电时间越长。

图1-17 蓄电池电压对通电时间的修正