单片机控制摩托车点火器新理念的综合设计

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  •     点火系统汽油机中起着非常重要作用,点火能量必须按规定要求足够大,否则就不能点燃气缸内混合气;点火时刻或点火提前角是影响发动机性能重要参数之一,每个给定发动机运行工况都对应着一个最佳点火提前角,过早或过迟点火,都会直接影响到摩托车燃油经济性和动力性。为此,试验获取发动机最佳点火提前角,并控制发动机尽量按最佳时刻点火是设计关键。 
          目前,国外大排量运动型摩托车已开始应用微机控制技术,日本本田、川崎、铃木公司等都有这样车型推出,而我国点火提前数字控制技术应用方面远远落后于发达国家。事实上,这项技术我国生产轿车汽油机上应用才刚刚开始,但摩托车汽油机上还未应用。 
     1、数字控制点火系统组成 
         数字控制点火系统主要由霍尔元件、信号整形电路、单片机计算处理器、功率放大高压点火器及液晶显示部分等组成。采用发动机霍尔原件,对发动机工作行程进行采集,然后由信号处理电路(信号放大、波形变换和波形整形)再对采集到信号进行整理。数字点火器采用单片机控制电路,获取汽油机最佳点火提前角规律,数字点火器即保证最佳点火,点火系统框图如图1所示。信号处理电路中,放大器用于对采集信号进行放大,以满足数字信号幅度要求;波形变换和波形整形电路用于将放大后采集信号转换成单片机可接收TTL信号,单片机INT0引脚进行接收,使INT0引脚能够对内部定时器T0工作进行控制,精确测出加到INT0引脚正脉冲宽度(即测出脉冲信号周期),再脉冲宽度计算出最佳点火角度,将信号输出到功率放大高压点火器,完成点火;同时,单片机再脉冲周期计算出发动机转速液晶显示模块显示出来。
      
         2、单片机控制点火提前角原理 
         发动机磁电机上安装2个摩托车专用霍尔原件,一个安装最大点火提前角位置上,另一个安装发动机活塞运行上止点位置,这样单片机对其进行采集时,就有了2个参考点。发动机刚刚起动时,活塞运行速度较慢,气缸压力不足,发动机起动后活塞运行到上止点时,气缸压力才为最大,这时点火为最佳时机;当发动机工作一段时间后,发动机点火时刻就要发生改变,发动机运转越快点火提前角越应该增大,提前点火,才能使发动机做功行程时有最大能量释放,不能提前点火,发动机会显无力,车速不能提升;提前角能过大,提前角过大会浪费能源,作功时有一部分作了负功,精确控制点火提前角才能使发动机输出功率最大,能源消耗最少。 
     2.1单片机工作频率选择 

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