燃油喷射汽车发动机爆震传感器信号处理电路的设计与实现.pdf

第 4 卷 第 2 期 华北科技学院学报 2007 年 4 月 燃油喷射汽车发动机爆震传感器信号处理电路的 设计与实现 1 杜志伟o , 田 奕 ( 华北科技学院 电子信息工程系, 河北 燕郊 065201) 摘 要: 通过对汽车发动机爆震传感器信号的分析, 得出燃油喷射汽车发动机发生爆震 的检测电 路, 从而 控 制点火提前角, 使汽车工作在爆震的临界点, 提高发动机的热效率, 动力性和经济性。 关键词: 爆震; 发动机; 信号处理 中图分类号: T N 702 文献标识码: A 文章编号: 1672- 7169( 2007) 02- 0079- 03 爆震是由于汽缸压力和温度异常升高, 造成 电压高, 信号处理比较方便。但由于机械共振体 部分混合气不等火焰传播, 就自行着火燃烧的现 的频率特性尖且频带窄, 因此无法响应发动机条 象[ 1] 。汽油发动机获得 最大功率和最 佳燃油经 件变化引起的爆震频率变化。非共振型传感器的 济性的有效方法之一就是增大点火提前角, 但是 突出优点是适用于所有的发动机, 装车自由度很 点火提前角过大又会引起发动机爆震。爆震的危 大。但其输出电压较低, 频率特性平且频带较宽。 害主要是噪声大, 而且会导致发动机使用寿命缩 比较常用的是利用压电效应制成的压电式爆震传 短甚至损坏[ 2] 。因此通 过检测发动机 是否发生 感器[ 3] 。 爆震来控制点火提前角, 使发动机工作在爆震的 压电式爆震传感器是通过检测发动机的缸体 临界状态, 从而提高发动机热效率, 增加发动机的 震动在压电元件上产生交变电压信号来工作的。 动力性和燃油经济性。 由于爆震的产生对车的损害很大, 所以图 1 是在 1 爆震传感器及其信号 CA7180A3E 型红旗轿车上通过敲缸使发动机的 爆震传感??分为共振型与非共振型两种, 共 爆震传感器产生爆震信号通过 Fluke 车用示波器 振型爆震传感器的显著特点是传感器的共振频率 观测的波形。实验条件是接通点火开关, 发动机 与发动机爆震的固有频率相匹配, 其特点是输出 不运转, 用金属物在传感器附近敲击发动机缸体。 图 1 压电式爆震传感器 输出波形 经过反复实验发现, 爆震传感器信号发生的 频带很窄, 都限制在 5~ 15 kHz, 电压的幅值范围 1 收稿日期: 2007-01-21。 o 作者简介: 杜志伟( 1973- ) , 女, 辽宁铁岭人, 硕士, 华北科技学院电子信息工程系讲师。 79 第 4 卷 第 2 期 华北科技学院学报 2007 年 4 月 在 ? 115 V 左右, 波形的峰值电压和频率随敲击