发动机爆震控制系统课件
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发动机电控系统原理与维修课件 任务2 爆震传感器检修
图5-20次级波形故障反映区
15 任 务 实 施
2 故障诊断与排除过程
3）点火波形分析 （4）排除故障
爆震传感器是否正常，应该用示波器检测发动机工 作时，爆震传感器输出电压波形。如果有不规则的振动 波形出现，并且该波形随发动机爆震情况的变化而有明 显的变化，则说明爆震传感器工作正常。如果没有波形 输出或者输出波形不随发动机工作情况的变化而变化， 说明爆震传感器有故障，应该更换。
图5-20次级波形故障反映区
15 任 务 实 施
3 故障排除小结
爆震传感器本身在实际中很少发生故障，发生故障时多为爆震传感器拧紧力矩不对，标 准力矩为20N.m。如果发动机爆震传感器固定力矩过大，可能使它过于灵敏，减小了点火提 前角造成发动机反应迟钝、排气温度过高、油耗增大；而如果发动机爆震传感器固定力矩过 小，传感器灵敏度下降，此时发动机容易产生爆震，从而使得发动机温度过高、NOx化合物 的排放量超标。进行故障检测和诊断时，不要盲目更换零部件，要学会使用诊断仪，并通过 故障原因分析和检测，最终确定故障点，并按照维修手册要求，修复故障。
任务小结
5 任务小结
任务 小结
传感器通过检测发动机的振动强度判断发动机是否有无爆震，ECU 根据爆震传感器的信号去控制点火提前角的调整，实现点火系统的 闭环控制。
爆震传感器出现问题，可能会造成发动机的动力性下降、提速慢、发 动机过热等故障现象，影响发动机动力输出和增加燃油消耗，使排放 恶化。
传感器检修项目包括爆震传感器波形分析、检测爆震传感器线路、检 测爆震传感器阻值及更换爆震传感器等。
图5-25 磁致伸缩式爆震传感器
13 知 识 准 备 二、爆震控制过程
爆震现象简介
火花塞跳火点燃混合气后，如果火焰 在传播途中压力异常升高，一些部位的混 合气不等火焰传到，自己就会着火燃烧， 造成瞬时爆发燃烧
《爆震传感器》PPT课件
入时，点火控制系统采用闭 环控制方式，爆震强，推迟点火角度大；爆震弱 ，推迟点火角度小，并在原点火提前角的基础上 推迟点火提前角，直到爆震消失为止，当爆震消 失后，在一段时间内维持当前的点火时间角。如 果没有爆震发生，则逐步增加点火提前角一直到 爆震发生，当发动机再次出现爆震时ECU又使点 火提前角再次推迟，调整过程如此反复进行。
2.爆震传感器发生故障时，ECU解除爆震 控制，推迟各缸点火提前角约15°（ M3.8.2），发动机动力下降。
3.检测爆震传感器可用万用表或示波器。
h
24
完毕
谢 谢！
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25
电电感感式式爆震爆传震感器传感器
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12
电感式爆震传感器的输出特性
h
13
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14
压电式共振型传感器
由压电元件、振 子、基座、外壳 等组成，如右图 。当发生爆燃时 ，振子与发动机 共振，压电元件 输出的信号电压 也有明显增大， 易于测量。
1、压电元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、连接器 6、接头 7、密封剂 8、壳体 9、引线
非共振型爆震传感器的突出优点是：适用于所有
的发动机，装车自由度很大。但其输出电压较低，频率
特性平坦且频带较宽，需要配用带通滤波器，信号处理
比较复杂。
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11
电感式爆震传感器
主要组成：铁芯、永久磁铁、线圈及外壳。 工作原理：发动机振动时，铁心振动偏移，线圈内产生感应电 动势，输出电压信号，其大小与振动频率有关，爆震时发生谐 振，输出最大信号。
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19
爆震传感器检修
利用K81调取爆震传感器的波形，同时分析电路图各针 脚的含义。
1号针脚：“+”信号线； 2号针脚：“-”信号线； 3号针脚：搭铁。
2.爆震传感器发生故障时，ECU解除爆震 控制，推迟各缸点火提前角约15°（ M3.8.2），发动机动力下降。
3.检测爆震传感器可用万用表或示波器。
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完毕
谢 谢！
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电电感感式式爆震爆传震感器传感器
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电感式爆震传感器的输出特性
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压电式共振型传感器
由压电元件、振 子、基座、外壳 等组成，如右图 。当发生爆燃时 ，振子与发动机 共振，压电元件 输出的信号电压 也有明显增大， 易于测量。
1、压电元件 2、振子 3、基座 4、O型密封圈 5、连接器 6、接头 7、密封剂 8、壳体 9、引线
非共振型爆震传感器的突出优点是：适用于所有
的发动机，装车自由度很大。但其输出电压较低，频率
特性平坦且频带较宽，需要配用带通滤波器，信号处理
比较复杂。
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电感式爆震传感器
主要组成：铁芯、永久磁铁、线圈及外壳。 工作原理：发动机振动时，铁心振动偏移，线圈内产生感应电 动势，输出电压信号，其大小与振动频率有关，爆震时发生谐 振，输出最大信号。
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爆震传感器检修
利用K81调取爆震传感器的波形，同时分析电路图各针 脚的含义。
1号针脚：“+”信号线； 2号针脚：“-”信号线； 3号针脚：搭铁。
爆震传感器结构及控制28页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。—理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
Thank you
17项目三任务一(三)爆振控制
教案
活动内容
复习：
引导学生复习发动机工作循环过程，提出发动机出现异常响声的
原因，分析爆燃的特点和对发动机的危害，分析故障引入新课。
讲授新课
项目三汽油机电控点火系统
学习任务一认识电控点火系统的功能
三、爆振控制
引导：爆振传感器安装位置：
1#传感器（G61）安装在1缸和2缸之间；2#传感器(G66)安装在三四缸之
间的相同位置。
（1）爆振传感器作用
感应发动机工作时的爆振状况。
如产生爆振，将信号传给ECU，
ECU将对点火时刻进行调整，以消除或减轻爆振。
（2）结构
（3）压电式爆燃传感器工作过程
压电式爆燃传感器，是利用产生爆燃时的发动机振动频率与传感
器振子本身的固定频率“合拍”时产生共振，压力作用于压电元
件产生AC电压，ECU根据电压电压信号与预置的电压比对，来检
测爆燃是否发生。
(4)爆燃的控制过程
当爆振信号较弱时，点火时间角稍有延迟；
当爆振信号较强时，点火时间延迟较长，最大为10°曲轴转角。
引导学生
逐步加深
对爆燃的
识别和对
发动机影
响重要性
认识。
提问，引
导学生对
爆振传感
器安装位
置、基本
结构认知
引导学生
理解振对
压电原件
的影响及
输出电压
的变化
互动交流。
发动机爆震控制系统ppt课件
• 爆震传感器的分类
❖ 1、磁致伸缩式爆震传感器 ❖ 2、压电式： ❖ 非共振型压电式爆震传感器 ❖ 共振型压电式爆震传感器
.
5
• 爆震传感器的安装位置： 发动机缸体上
.
6
•（1）、磁致伸缩式爆震传感器
.
7
• 信号输出特点
.
8
•（2）．非共振型压电式爆震传感器
.
9
•传感器的信号输出特点
该爆震传感器的突出优点是检测频率范围宽，可设计成由零至数十千赫兹，能
.
22
• 氧传感器分类
❖ 根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分 为：
（1）氧化锆式氧传感器 （2）氧化钛式氧传感器
.
23
❖ （一）氧化锆式氧传感器
.
24
1、氧传感器的安装位置
.
25
2、氧传感器的安装位置
.
26
3、JETTA氧传感器的外型
.
27
SANTANA氧传感器
.
28
时代超人氧传感器
.
40
• 3、氧传感器的信号输出特点（怠速）
.
41
• 4、经济转速时传感器的信号输出特点
.
42
• 5、传感器的信号特点
❖ 浓的混合气对应高的氧传感器输出电压； ❖ 稀的混合气对应较低的氧传感器输出电压。
.
43
第三节：发动机怠速控制系统
.
44
一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能：
第二节： 发动机爆震控制系统
.
1
爆震定义： 汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前 自行燃烧，在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简称爆燃，又因 为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲击声，又称 为爆震。
❖ 1、磁致伸缩式爆震传感器 ❖ 2、压电式： ❖ 非共振型压电式爆震传感器 ❖ 共振型压电式爆震传感器
.
5
• 爆震传感器的安装位置： 发动机缸体上
.
6
•（1）、磁致伸缩式爆震传感器
.
7
• 信号输出特点
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8
•（2）．非共振型压电式爆震传感器
.
9
•传感器的信号输出特点
该爆震传感器的突出优点是检测频率范围宽，可设计成由零至数十千赫兹，能
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22
• 氧传感器分类
❖ 根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分 为：
（1）氧化锆式氧传感器 （2）氧化钛式氧传感器
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❖ （一）氧化锆式氧传感器
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1、氧传感器的安装位置
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2、氧传感器的安装位置
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3、JETTA氧传感器的外型
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SANTANA氧传感器
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时代超人氧传感器
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• 3、氧传感器的信号输出特点（怠速）
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• 4、经济转速时传感器的信号输出特点
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• 5、传感器的信号特点
❖ 浓的混合气对应高的氧传感器输出电压； ❖ 稀的混合气对应较低的氧传感器输出电压。
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第三节：发动机怠速控制系统
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一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能：
第二节： 发动机爆震控制系统
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1
爆震定义： 汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前 自行燃烧，在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简称爆燃，又因 为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲击声，又称 为爆震。
005 点火爆震控制
判别： ➢ 爆震强度越大，积分值Ui越大； ➢ 爆震强度越小，积分值Ui越小； ➢ 当Ui＞UB时，ECU判定为发动机爆震。
四、爆震的控制过程
➢ 当 爆 震 强 度 积 分 值 Ui ＞ UB 时 ， ECU 立 即 推 迟 点 火 0.5° ~1.5°），直到爆震消除。 （例：日产汽车公司0.5°~1°，修正速度为0.7°/s） 爆震强度越大，推迟越多；爆震强度越小，推迟越少。
一、爆震控制系统组成
桑塔纳2000GSi型轿车爆震控制系统组成
二、基准电压的确定
➢ 爆震传感器输出信号进行滤波和半波整流 ➢ 利用平均电路求得信号电压的平均值， ➢ 再乘以常数倍即可形成基准电压UB， ➢ 平均值的倍数由设计制造时试验确定。
三、爆震强度的判别
首先利用基准电压值对 爆震传感器输出信号进 行整形处理，然后对整 形波形进行积分，求得 积分值Ui。
➢ 当Ui ＜UB时，爆震已消除，ECU增大提前角，直到再次产 生爆震。
图6－38 爆震反馈控制 的点火提前角曲线
1－点火提前角极限值； 2－ECU控制； 3－分电器调节
育人格言
行止无愧天地， 褒贬自有春秋！
点火提前角θ由三部分组成：
θ＝θi＋θb＋θc
（1）初始点火提前角θi （2）基本点火提前角θb （3）修正点火提前角θc
（1）初始点火提前角
初始点火提前角θI――又称为固定点火提前角 桑塔纳2000型轿车：θi＝8°（BTDC 8°）
下列情况：实际点火提前角 = 初始点火提前： （1）发动机启动时。启动时，转速变化大，空气 流量不稳定，AFS信号不稳定，θ不能准确控制; （2）发动机转速低于400 r/min时； （3）检查初始点火提前角时。此时有三个条件： ➢ 一是测试插头短路； ➢ 二是怠速触点（IDL）闭合； ➢ 三是车速低于2 km/h。
四、爆震的控制过程
➢ 当 爆 震 强 度 积 分 值 Ui ＞ UB 时 ， ECU 立 即 推 迟 点 火 0.5° ~1.5°），直到爆震消除。 （例：日产汽车公司0.5°~1°，修正速度为0.7°/s） 爆震强度越大，推迟越多；爆震强度越小，推迟越少。
一、爆震控制系统组成
桑塔纳2000GSi型轿车爆震控制系统组成
二、基准电压的确定
➢ 爆震传感器输出信号进行滤波和半波整流 ➢ 利用平均电路求得信号电压的平均值， ➢ 再乘以常数倍即可形成基准电压UB， ➢ 平均值的倍数由设计制造时试验确定。
三、爆震强度的判别
首先利用基准电压值对 爆震传感器输出信号进 行整形处理，然后对整 形波形进行积分，求得 积分值Ui。
➢ 当Ui ＜UB时，爆震已消除，ECU增大提前角，直到再次产 生爆震。
图6－38 爆震反馈控制 的点火提前角曲线
1－点火提前角极限值； 2－ECU控制； 3－分电器调节
育人格言
行止无愧天地， 褒贬自有春秋！
点火提前角θ由三部分组成：
θ＝θi＋θb＋θc
（1）初始点火提前角θi （2）基本点火提前角θb （3）修正点火提前角θc
（1）初始点火提前角
初始点火提前角θI――又称为固定点火提前角 桑塔纳2000型轿车：θi＝8°（BTDC 8°）
下列情况：实际点火提前角 = 初始点火提前： （1）发动机启动时。启动时，转速变化大，空气 流量不稳定，AFS信号不稳定，θ不能准确控制; （2）发动机转速低于400 r/min时； （3）检查初始点火提前角时。此时有三个条件： ➢ 一是测试插头短路； ➢ 二是怠速触点（IDL）闭合； ➢ 三是车速低于2 km/h。
7.2.17.2发动机爆震
THANK YOU
多个缸缺缸：发动机启动困难或者无法启动。发动机故障灯点亮。
发动机缺缸
常见故障原因： ① 火花塞磨损严重或积碳严重导致点火不良
甚至缺火，导致发动机缺缸。 ② 点火线圈损坏，导致点火电压不足，火花
塞无法产生电火花，导致缺缸。 ③ 喷油器故障，导致没有喷油，导致的缺缸。
发动机缺缸
判断技巧： 若手上工具有限，想要判断是某一缸缺缸，
爆震的原因
造成发动机爆震的原因有以下几种类型： 燃烧室温度过高，冷却系统故障、增压发动机中冷器冷却不良 进气温度过高等都会导致燃烧室温度过高，可燃混合气自燃产 生爆震。
积碳严重，积碳在燃烧室内壁，随着发动机的运行，积碳会残 存火星，使得可燃混合气被火花塞以外火源点燃，发生爆震。
点火提前角过大，导致活塞还未到压缩上止点，燃烧就已经爆 发，爆炸冲击力与活塞上行力产生冲击，发生爆震。
积碳
发动机积碳是发动机 在工作过程中，燃油中 不饱和烯烃和胶质在高 温状态下产生的一种焦 着状的物质。
爆震传感器
爆震传感器安装在缸体上，普遍应用的是压电式，利用压电效应把爆 震时产生的机械振动转变为信号电压。当产生爆震时的振动频率(约 6000Hz左右)与压电效应传感器自身的固有频率一致时，即产生共振现象。 这时传感器会输出一个很高的爆震信号电压送至发动机控制单元，监测 缸体震动。出现爆震时，发动机控制单元会调整点火，缩小点火提前角， 直到爆震消失，若调整之后依旧无法解决，则点亮发动机故障灯，提示 故障。
故障案例
李四先生的车辆在使用过 程中，车辆出现了怠速抖动 喘振，速度上来以后症状有 所缓解，然后动力不足，油 耗增加这样几个现象。
发动机缺缸
发动机缺缸是指，发动机某一缸或者多个缸出现不能工作，影 响发动机运转的情况。
ESC-----爆震控制课件
electrical toolkit
co-axial (shielded) cable, soldering iron, wire, terminals,
Flashlight (torch)
check pin assignments and connections
Inverter
scope, listening device, computer, telephone
From the IRIC Application
From IRIC application
Knock sensor
Raw signal
Sensor ground
Instrumentation
SPI Integrate and hold
Micro
IRIC
processor
ECM
MDS
DU
PC
Sensor EST or ground CAM
The system is effective at maximum RPM and load. By counting the signal peaks divided by the time elapsed yields a frequency of 6.7 kHz.
Conclusion: This shows that the window and center frequency are set properly.
Filter co-efficient
ΔRPM Timer, offset
PE compensation
MT20 KNOCK DETECTION
KnockThreshold = IntegratorAverage + noise_band
爆震传感器结构及控制 ppt课件
爆震传感器结构及控制
1、爆震传感器电阻的检查 测量接线端子和外壳，应为∞。
2、爆震传感器输出信号的检查 发动机怠速时测量是否有脉冲电压输出；也
可用木槌在靠近爆震传感器附近的缸体上敲击 以产生信号。
3、测量爆震传感器输出信号的波形
他来到了我们学校师通公司ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ要我们帮他 解决难题。
爆震传感器结构及控制
我们对汽车读取故障码，显示为52，内容 是爆震传感器故障。
1、什么是爆震传感器？ 2、爆震传感器有什么作用？ 3、爆震传感器安装在什么地方？ 请同学观看“爆震传感器1”视频，看完后回
答上述问题。
爆震传感器结构及控制
爆震传感器就装在发动机缸体中间，以四 缸机为例，就装在2缸和3缸之间，或者1 ， 2缸中间一个，3，4缸中间一个。是用来测 定发动机抖动度的，当发动机产生爆震时 用来调整点火提前角的。
增大点火提前角
发动机停止爆震
请同学们观看“爆震传感器2”视频，学 习爆震控制过程
爆震传感器结构及控制
KNK
KNK E2
爆震传感器结构及控制
爆震传感器结构及控制
若爆震传感器自身或者配线产生故障，上 述爆震控制过程就不能正常进行。此时为 了保护发动机，提高发动机的运转性能， 计算机把点火提前角固定在某个不能产生 爆震的数值上，这就是所谓的“安全失效” 设计。不过ECU要把发动机控制系统产生的 故障码显示给驾驶员，因此，就点亮了发 动机检查灯。
爆震传感器结构及控制
爆震传感器结构及控制
小吴2011年购置了一辆丰田RAV4紧凑型SUV， 发动机型号为5AR-FE，2.5L，多点电喷，最 高设计时速为180KM/H。使用93号汽油。价 格为25万。
爆震传感器结构及控制
发动机爆震控制系统ppt课件
45
3. 怠速控制的方法
怠速控制也就是对怠速工况 下的进气量进行控制。控制 基本类型有节气门直接式和 旁通空气式。如右图
节气门直接控制式：直接操 纵节气门来调节进气量，简 称节气门直动式
节气门旁通空气式：通过控 制节气门旁通空气道的开度 来调节进气量，简称旁通空 气式
a）节气门直动式 b）旁通空气式
6
•（1）、磁致伸缩式爆震传感器
精选PPT课件
7
• 信号输出特点
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8
•（2）．非共振型压电式爆震传感器
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9
•传感器的信号输出特点
该爆震传感器的突出优点是检测频率范围宽，可设计成由零至数十千赫兹，能
检测很宽频带的发动机振动频率。当用于不同的发动机上时，只需将滤波器的
过滤频率调整即可使用，而不需更换传感器。
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27
SANTANA氧传感器
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28
时代超人氧传感器
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29
宝来六线式氧传感器
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30
• 4、传感器的结构特点
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31
• 5、氧传感器的工作原理
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32
• 6、氧传感器的信号输出特点
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33
• 7、传感器的信号输出波形
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64
1氧化锆式氧传感器2氧化钛式氧传感器251氧传感器的安装位置262氧传感器的安装位置273jetta氧传感器的外型28santana氧传感器29时代超人氧传感器30宝来六线式氧传感器8带加热线圈的传感器氧化锆式氧传感器只有在温度较高超过600才能正常工作369氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路在排气管中氧气浓度发生变化的时候氧传感器的电阻将发生变化氧含量少电阻下降发动机控制模块根据传感器两端的电压降来判定混合气的浓度进而对混合气的浓度进行适当的调整
4 爆震控制
4 爆震控制压缩比超出10.0:1的发动机对于增压发动机而言压缩较高。
爆震控制系统监控燃烧过程。
爆震控制系统已进行功能扩展。
数字式发动机电子伺控系统(DME)也可识别强爆震(炽热点火形式)。
4.1 数字式发动机电子伺控系统数字式发动机电子伺控系统(DME)在靠近发动机处固定在进气系统上,并通过进气进行冷却。
电线束和数字式发动机电子伺控系统(DME)之间的插头连接在插入状态下实现防水密封。
数字式发动机电子伺控系统(DME)为传感器和执行器直接供电。
数字式发动机电子伺控系统(DME)的上面封闭进气系统的一个相应的开口。
数字式发动机电子伺控系统(DME)是发动机控制的计算和开关中心。
发动机上和车辆上的传感器提供输入信号。
根据输入信号和在数字式发动机电子伺控系统(DME)中确定的标准值以及存储的特性线，计算出用于控制执行器的信号。
数字式发动机电子伺控系统(DME) 直接控制执行器或通过继电器控制执行器。
在数字式发动机电子伺控系统(DME)中的线路板上有2个传感器：a、1个温度传感器；b、1个环境压力传感器。
温度传感器用于对数字式发动机电子伺控系统(DME)中的部件进行热监控。
计算混合气成分时需要使用环境压力。
下图所示例如为发动机 N55。
4.2 爆震传感器视发动机而定，最多使用2个爆震传感器。
这些爆震传感器探测曲轴箱的固定体声振动。
爆震燃烧产生一种特殊样式的固体声振动，可由爆震传感器探测并由数字式发动机电子伺控系统(DME)分析。
数字式发动机电子伺控系统(DME) 的爆震控制系统例如可以通过调节点火提前角抵消这种爆震燃烧。
爆震燃烧的出现与下列因素有关：a、压力；b、温度；c、油气混合气；d、燃油等级(研究法测定的辛烷值/发动机法测定的辛烷值)。
与正常燃烧相比，在爆震燃烧时部分油气混合气会自行和突然点燃。
在由点火火花传出的正规燃烧到达这部分油气混合气之前，这种点燃就已经发生。
这时会出现超过300m/s的火焰传播速度，而在正常燃烧时火焰传播速度30m/s。
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爆震强度的大小以超过基准值的次数来计量，其次数越多，则爆震 强度越大；次数越小，爆震强度越小，
爆震控制
当发动机发生爆震时，微机 通过爆震传感器输入信号和 比较电路判断出发动机是否 产生爆震，并根据爆震强度 输入信号，由微机控制点火 提前角的大小。在检测到发 动机爆震时，微机立即把点 火提前角逐渐减小，直至无 爆震产生。随后，又逐渐地 增大点火提前角，一直到产 生爆震时，又恢复前述的反 馈控制。
• 5、传感器的信号特点
❖ 浓的混合气对应高的氧传感器输出电压； ❖ 稀的混合气对应较低的氧传感器输出电压。
第三节：发动机怠速控制系统
一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能：
用高怠速实现发动机起 动后的快速暖机过程；自动 维持发动机怠速在目标转速 下稳定运转。
2.怠速控制系统的组成：
• 2、传感器的工作原理（电阻型氧传感器）
❖ 在排气管中氧气浓度发生变化的时候，氧传感器的 电阻将发生变化（氧含量少，电阻下降），发动机 控制模块根据传感器两端的电压降来判定混合气的 浓度，进而对混合气的浓度进行适当的调整。
• 3、氧传感器的信号输出特点（怠速）
• 4、经济转速时传感器的信号输出特点
•传感器的信号输出特点
• 4．爆震传感器的输出信号波形
2、爆震控制 （1）爆震判别：
要控制爆震，首先必须判断爆震是否产生。来自爆震传感器的信号，含 有各种频率的电压信号，先经滤波电路，将爆震信号与其他振动信号分 离，只允许特定范围频率的爆震信号通过滤波电路，再将此信号的最大 值与爆震强度基准值进行比较，如大于爆震强度的基准值，表示产生爆 震(如图所示)，则将爆震信号输入微机，由微机进行处理。
第二节： 发动机爆震控制系统
爆震定义： 汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前 自行燃烧，在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简称爆燃，又因 为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲击声，又称 为爆震。
爆震的危害： 一是爆震破坏发动机的正常燃烧，从而使发动机动力性、
经济性变差，排污加重； 二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波，将破坏发动
第四章：汽车发动机电子辅助 控制技术
❖ 作用： 提高汽车的动力性、经济性和排放性能
组成： 空燃比反馈控制系统 超速断油控制系统 减速断油控制系统 清除溢出控制系统 怠速控制系统 燃油蒸气回收系统
第一节 发动机空燃比反馈控制系统
闭环控制系统又称为反馈控制系统，其特 点是加入了反馈传感器，输出反馈信号，反 馈给控制器，以随时修正控制信号。
• 5、氧传感器的工作原理
• 6、氧传感器的信号输出特点
• 7、传感器的信号输出波形
• 8、带加热线圈的传感器 (氧化锆式氧传感器只有在温度较高（超过600）才能
正常工作)
9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路 ❖ 氧传感器有：1线，2线，3线，4线
❖ （二）氧化钛式氧传感器
• 1、传感器的结构特点
反馈信号
采用闭环控制的燃油喷射系统后，可保证发动
机在理论空燃比附近很窄的范围内运行，使三元催化 转换装置对排气的净化处理达到最佳效果。
氧传感器的结构原理
• 氧传感器作用
用来检测排气管中氧气的浓度，并将氧气浓度信号 转变成电子信号输送给发动机ECU，作为判定混合 气浓度并对混合气浓度进行修正的重要参考信号。
控制方法：利用爆震传感器感知发动机有无 爆震现象，并将信号送至ECU，ECU利用此 信号调整点火提前角。
有：推迟点火；无：提前点火，以保证点火 提前角都处于接近发生爆震的最佳角度。
爆震检测：气缸压力检测； 发动机机体振动 检测；燃烧噪声检测
❖ 1、爆震传感器（EGS）
• 爆震传感器的作用
检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震，并把爆 震 信号输送给发动机ECU作为修正点火提前角 的重要参考信号。
闭环控制系统在排气管上加装了氧传感器，可根据
排气管中氧含量的变化，测出发动机燃烧室内混合气 的空燃比值，并把它输入计算机中再与设定的目标空 燃比值进行比较，将偏差信号经功率放大器放大后再 驱动电磁喷油器喷油，使空燃比保持在设定的目标值 附近。
输入 误 差
电子控信号 放大器制装置动力输出
输出
装置
比较器
机汽缸壁上的润滑油膜，使发动机工作条件恶化； 三是爆震燃烧容易造成发动机过热．使各部机件热负荷
增加，冷却水温度失去控制，时间长后，将会造成冷却水沸腾 而使发动机无法工作。
影响因素：点火时刻；点火时刻提前角 预防措施： 减小点火提前角，可防止爆震，发动机转矩降低。
爆震控制：使点火时刻到爆震边缘只有一个 较小余量，即可控制爆震发生 又可有效得到 发动机的输出功率。
• 氧传感器分类
❖ 根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分 为： （1）氧化锆式氧传感器 （2）氧化钛式氧传感器
❖ （一）氧化锆式氧传感器
1、氧传感器的安装位置
2、氧传感器的安装位置
3、JETTA氧传感器的外型
SANTANA氧传感器
时代超人氧传感器
宝来六线式氧传感器
• 4、传感器的结构特点
• 爆震传感器的分类
❖ 1、磁致伸缩式爆震传感器 ❖ 2、压电式： ❖ 非共振型压电式爆震传感器 ❖ 共振型压电式爆震传感器
• 爆震传感器的安装位置： 发动机缸体上
•（1）、磁致伸缩式爆震传感器
• 信号输出特点
•（2）．非共振型压电式爆震传感器
•传感器的信号输出特点
该爆震传感器的突出优点是检测频率范围宽，可设计成由零至数十千赫兹，能 检测很宽频带的发动机振动频率。当用于不同的发动机上时，只需将滤波器的 过滤频率调整即可使用，而不需更换传感器。
•（3） 共振型压电式爆震传感器
共振型压电式爆震传感器的结构 如图所示，主要由压电元件和振 荡片组成。压电元件紧压在振荡 片上，振荡片又固定在传感器的 基座上。振荡片随发动机的振动 而振荡，波及压电元件，使其变 形而产生电压信号。当发动机爆 震时的振动频率与振荡片的固有 频率相等时振动片将产生共振， 此时，压电元件将产生最大的电 压信号。
如图，主要由传感器、 ECU、和执行元件三部分组 1、冷却液温度信号 ; 2、A/C开关信号 成。
3、空挡位置开关信号; 4、转速信号 5、节气门位置信号; 6、车速信号 7、执行元件
爆震控制
当发动机发生爆震时，微机 通过爆震传感器输入信号和 比较电路判断出发动机是否 产生爆震，并根据爆震强度 输入信号，由微机控制点火 提前角的大小。在检测到发 动机爆震时，微机立即把点 火提前角逐渐减小，直至无 爆震产生。随后，又逐渐地 增大点火提前角，一直到产 生爆震时，又恢复前述的反 馈控制。
• 5、传感器的信号特点
❖ 浓的混合气对应高的氧传感器输出电压； ❖ 稀的混合气对应较低的氧传感器输出电压。
第三节：发动机怠速控制系统
一、怠速控制系统的功能与组成
1.怠速控制系统的功能：
用高怠速实现发动机起 动后的快速暖机过程；自动 维持发动机怠速在目标转速 下稳定运转。
2.怠速控制系统的组成：
• 2、传感器的工作原理（电阻型氧传感器）
❖ 在排气管中氧气浓度发生变化的时候，氧传感器的 电阻将发生变化（氧含量少，电阻下降），发动机 控制模块根据传感器两端的电压降来判定混合气的 浓度，进而对混合气的浓度进行适当的调整。
• 3、氧传感器的信号输出特点（怠速）
• 4、经济转速时传感器的信号输出特点
•传感器的信号输出特点
• 4．爆震传感器的输出信号波形
2、爆震控制 （1）爆震判别：
要控制爆震，首先必须判断爆震是否产生。来自爆震传感器的信号，含 有各种频率的电压信号，先经滤波电路，将爆震信号与其他振动信号分 离，只允许特定范围频率的爆震信号通过滤波电路，再将此信号的最大 值与爆震强度基准值进行比较，如大于爆震强度的基准值，表示产生爆 震(如图所示)，则将爆震信号输入微机，由微机进行处理。
第二节： 发动机爆震控制系统
爆震定义： 汽缸内未燃部分混合气的在火焰前峰到来之前 自行燃烧，在汽缸内形成无方向的爆炸燃烧，简称爆燃，又因 为爆燃时会引起强烈的振动，并伴有强烈的金属敲击声，又称 为爆震。
爆震的危害： 一是爆震破坏发动机的正常燃烧，从而使发动机动力性、
经济性变差，排污加重； 二是爆震燃烧是在局部产生强烈的冲击波，将破坏发动
第四章：汽车发动机电子辅助 控制技术
❖ 作用： 提高汽车的动力性、经济性和排放性能
组成： 空燃比反馈控制系统 超速断油控制系统 减速断油控制系统 清除溢出控制系统 怠速控制系统 燃油蒸气回收系统
第一节 发动机空燃比反馈控制系统
闭环控制系统又称为反馈控制系统，其特 点是加入了反馈传感器，输出反馈信号，反 馈给控制器，以随时修正控制信号。
• 5、氧传感器的工作原理
• 6、氧传感器的信号输出特点
• 7、传感器的信号输出波形
• 8、带加热线圈的传感器 (氧化锆式氧传感器只有在温度较高（超过600）才能
正常工作)
9、氧传感器与发动机控制电脑之间的连接电路 ❖ 氧传感器有：1线，2线，3线，4线
❖ （二）氧化钛式氧传感器
• 1、传感器的结构特点
反馈信号
采用闭环控制的燃油喷射系统后，可保证发动
机在理论空燃比附近很窄的范围内运行，使三元催化 转换装置对排气的净化处理达到最佳效果。
氧传感器的结构原理
• 氧传感器作用
用来检测排气管中氧气的浓度，并将氧气浓度信号 转变成电子信号输送给发动机ECU，作为判定混合 气浓度并对混合气浓度进行修正的重要参考信号。
控制方法：利用爆震传感器感知发动机有无 爆震现象，并将信号送至ECU，ECU利用此 信号调整点火提前角。
有：推迟点火；无：提前点火，以保证点火 提前角都处于接近发生爆震的最佳角度。
爆震检测：气缸压力检测； 发动机机体振动 检测；燃烧噪声检测
❖ 1、爆震传感器（EGS）
• 爆震传感器的作用
检测发动机的燃烧过程中是否发生爆震，并把爆 震 信号输送给发动机ECU作为修正点火提前角 的重要参考信号。
闭环控制系统在排气管上加装了氧传感器，可根据
排气管中氧含量的变化，测出发动机燃烧室内混合气 的空燃比值，并把它输入计算机中再与设定的目标空 燃比值进行比较，将偏差信号经功率放大器放大后再 驱动电磁喷油器喷油，使空燃比保持在设定的目标值 附近。
输入 误 差
电子控信号 放大器制装置动力输出
输出
装置
比较器
机汽缸壁上的润滑油膜，使发动机工作条件恶化； 三是爆震燃烧容易造成发动机过热．使各部机件热负荷
增加，冷却水温度失去控制，时间长后，将会造成冷却水沸腾 而使发动机无法工作。
影响因素：点火时刻；点火时刻提前角 预防措施： 减小点火提前角，可防止爆震，发动机转矩降低。
爆震控制：使点火时刻到爆震边缘只有一个 较小余量，即可控制爆震发生 又可有效得到 发动机的输出功率。
• 氧传感器分类
❖ 根据所采用的材料和检测原理，氧传感器可以分 为： （1）氧化锆式氧传感器 （2）氧化钛式氧传感器
❖ （一）氧化锆式氧传感器
1、氧传感器的安装位置
2、氧传感器的安装位置
3、JETTA氧传感器的外型
SANTANA氧传感器
时代超人氧传感器
宝来六线式氧传感器
• 4、传感器的结构特点
• 爆震传感器的分类
❖ 1、磁致伸缩式爆震传感器 ❖ 2、压电式： ❖ 非共振型压电式爆震传感器 ❖ 共振型压电式爆震传感器
• 爆震传感器的安装位置： 发动机缸体上
•（1）、磁致伸缩式爆震传感器
• 信号输出特点
•（2）．非共振型压电式爆震传感器
•传感器的信号输出特点
该爆震传感器的突出优点是检测频率范围宽，可设计成由零至数十千赫兹，能 检测很宽频带的发动机振动频率。当用于不同的发动机上时，只需将滤波器的 过滤频率调整即可使用，而不需更换传感器。
•（3） 共振型压电式爆震传感器
共振型压电式爆震传感器的结构 如图所示，主要由压电元件和振 荡片组成。压电元件紧压在振荡 片上，振荡片又固定在传感器的 基座上。振荡片随发动机的振动 而振荡，波及压电元件，使其变 形而产生电压信号。当发动机爆 震时的振动频率与振荡片的固有 频率相等时振动片将产生共振， 此时，压电元件将产生最大的电 压信号。
如图，主要由传感器、 ECU、和执行元件三部分组 1、冷却液温度信号 ; 2、A/C开关信号 成。
3、空挡位置开关信号; 4、转速信号 5、节气门位置信号; 6、车速信号 7、执行元件