為了最大限度地發(fā)揮汽油機的潛力，點火提前角應控制在接近臨界爆震點，同時發(fā)動機不應爆震。如果發(fā)動機的點火系統(tǒng)滿足這樣的性能要求，那么發(fā)動機的點火提前角必須采用爆震反饋控制。反饋控制是檢測發(fā)動機的氣缸壓力或其他可以判斷發(fā)動機爆震的相關參數。電控單元根據檢測傳感器的輸入信號判斷發(fā)動機是否爆震，然后發(fā)出相應的執(zhí)行指令，對點火提前角進行必要的修正。

發(fā)動機爆震檢測

對發(fā)動機爆震的檢測方法有氣缸壓力檢測、燃燒噪聲檢測和發(fā)動機機體振動檢測等，燃燒噪聲檢測是一種非接觸式檢測方法，其耐久性好，但精度和靈敏度偏低。氣缸壓力檢測方法精度較高，但傳感器的耐久性裝差，安裝困難。發(fā)動機機體振動檢測法具有較高的檢測精度，傳感器安裝靈活，耐久性也較好，是目前最常用的爆震檢測方法。

發(fā)動機爆震的原因，無論是汽油機還是柴油機，都是基于吸入混合氣-壓縮-燃燒做功-排氣的四個沖程，使發(fā)動機可以反復運轉。當發(fā)動機吸入燃油蒸汽和空氣體的混合物時，在壓縮沖程到達設計點火位置之前，由于控制之外的各種因素，燃油氣體混合物會自行點燃并燃燒。此時燃燒產生的巨大沖擊力與活塞運動方向相反，引起發(fā)動機振動。這種現象叫做敲門。爆震可分為感應爆震和非感應爆震。感應爆震通常會導致發(fā)動機抖動，甚至車身抖動明顯。無感爆震的主要表現是發(fā)動機噪聲增大。

爆震控制方法爆震與點火時間密切相關。一般來說，點火提前角越大越容易產生爆震，延遲點火時間對消除爆震效果明顯。當電子控制單元對爆震進行反饋控制時，首先對來自爆震傳感器的輸入信號進行濾波，濾波電路只允許特定頻率范圍的爆震信號通過，從而將爆震信號與其他振動信號分離。此后，電子控制單元將該信號的最大值與爆震強度的參考值進行比較，并判斷爆震是否發(fā)生以及爆震強度的程度。如果信號的最大值大于參考值，則表明發(fā)生了爆震，電子控制單元會延遲點火時間。由于發(fā)動機工作時振動劇烈，為防止誤爆震判別，電控單元對爆震信號的判別并不是連續(xù)的，而僅限于發(fā)動機點火后可能發(fā)生爆震期間的振動信號。如圖5-71所示。電子控制單元通過分析反映發(fā)動機負載狀況的傳感器輸入信號來確定是打開還是關閉點火提前角。當發(fā)動機負荷低于一定值時，一般不會發(fā)生爆震。此時，電控單元對點火提前角進行開環(huán)控制，電控單元只根據預設數據和相關傳感器的輸入信號控制點火提前角。當發(fā)動機負荷達到一定水平時，電子控制單元對點火提前角進行閉環(huán)控制。如果發(fā)動機爆震，電子控制單元根據爆震信號控制延遲角。爆轟強度高，延遲角大；爆轟強度弱，延遲角小。每個反饋控制調節(jié)以固定角度遞減，直到爆震消失。當爆震消失時，電子控制單元以固定提前角逐漸增加點火提前角。當再次發(fā)生爆震時，電子控制單元會再次逐漸減小點火提前角。在點火提前角閉環(huán)控制的過程中，重復這個過程，如圖5-72所示。

發(fā)動機爆震的癥狀與排除爆震一般表現為行駛時發(fā)動機有節(jié)奏、輕微、持續(xù)的鳴響聲，也有點像敲擊三角的聲音。如果油門高速全開，或者爬坡的時候，聲音會更大，有點類似金屬敲擊的聲音，發(fā)動機明顯會感到無力。因此，從聲音來看，我們可以知道敲擊的嚴重程度。

發(fā)動機爆震故障排除

抑制爆震最快最有效的方法是延遲點火提前角，降低燃燒壓力。因此，爆震傳感器的工作原理是，當檢測到發(fā)動機爆震時，點火提前角將延遲到不會爆震的點火正時，然后在發(fā)動機不爆震時，點火將提前緩慢恢復。爆震傳感器利用加速度傳感器測量發(fā)動機的加速度變化，即振動。當工程師調整爆震傳感器時，他會將爆震的振動模式寫入電子控制單元。一旦爆震傳感器檢測到振動模式，電子控制單元將判斷發(fā)動機爆震，然后延遲點火提前角。目前，高級爆震傳感器甚至可以確定哪個氣缸爆震，并分別延遲該氣缸的點火提前角。

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