发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路及其控制方法，延时电路主要包括主控芯片1、曲轴信号输入调理电路2、凸轮轴信号输入调理电路3、控制按钮4、显示器5、曲轴信号输出电路6、凸轮轴信号输出电路7。该延时电路串联在传感器与ECU之间，主控芯片1中的程序根据曲轴位置传感器信号的周期和控制按钮设定的延时参数来确定信号的延时长短，从而将发动机的点火时刻推迟，实现发动机的快速暖机，减少发动机排气污染。本发明只需要一片单片机及少量电路，加上简单的控制算法就可以实现所需的功能。
【专利说明】发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车发动机电子控制【技术领域】，具体涉及一种发动机曲轴与凸轮轴信号的延时电路及其控制方法。
【背景技术】
[0002]三元催化转换器是汽车尾气排放控制的重要元件，但当发动机刚启动运转时，排气温度比较低，三元催化转换器无法达到起燃温度，转换效率低，尾气排放严重，这种情况一直要延续到发动机的工作温度比较高时。点火提前角对发动机的功率、油耗率的影响非常大，当减小点火提前角时，虽然发动机的动力有所下降，油耗增加，但有利于发动机快速升温，有利于排气温度的升高，能让三元催化转换器快速进入高效转换状态。现代汽车发动机都采用了电子控制技术，由ECU根据所采集的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、冷却液温度传感器、负荷传感器等信号来计算点火提前角，并通过控制点火模块或点火线圈来实现点火控制，当发动机处于冷启动后的暖机阶段，ECU在计算点火提前角时主要考虑发动机的运转平衡性、动力性和经济性，而没有考虑发动机处于冷态时的尾气排放控制，也没有相应的策略来让发动机快速暖机。
[0003]现有的技术缺点是:ECU在控制点火时刻时，没有考虑让发动机快速暖机，以缩短尾气排放超标的时间。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路及其控制方法，通过适当延迟发动机曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号，来推迟点火时刻，实现发动机的快速暖机，以减少发动机排气污染。
[0005]本发明所采用的技术方案是:设计一个延时电路，串联在传感器与ECU之间，该延时电路主要包括主控芯片、曲轴信号输入调理电路、凸轮轴信号输入调理电路、显示器、控制按钮、曲轴信号输出电路、凸轮轴信号输出电路。曲轴位置传感器信号与凸轮轴位置传感器信号分别进入各自的调理电路后进入主控芯片，主控芯片根据其程序中设定的算法计算得到延时的数值，将两个位置信号推延相同的时间后输出主控芯片，再经过各自的输出电路将信号送到发动机ECU，ECU根据自身的策略控制发动机点火，最终的点火时刻就能得到相应的延迟。
[0006]本电路结构简单，只需要一片单片机及少量电路，就可以实现发动机点火的延时控制，满足快速暖机的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的电路组成示意图；
[0008]图中:1、主控芯片，2、曲轴信号输入调理电路，3、凸轮轴信号输入调理电路，4、控制按钮，5、显不器,6、曲轴信号输出电路，7、凸轮轴信号输出电路。[0009]图2是本发明的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0010]参照附图1，发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路由主控芯片1、曲轴信号输入调理电路2、凸轮轴信号输入调理电路3、控制按钮4、显不器5、曲轴信号输出电路6、凸轮轴信号输出电路7组成，曲轴信号输入调理电路2与凸轮轴信号输入调理电路3能将输入的正弦波或方波调理成单片机能接受的方波，控制按钮4能选择输入信号的类型及需要延时的数值，选择结果在显示器5上显示，主控芯片I内部有控制程序，负责采集信号、计算结果并发出控制指令，曲轴信号输出电路6与凸轮轴信号输出电路7能将单片机的输出信号进行功率放大，提高带负荷的能力。当接上车载12V电源后，延时电路就可以工作。
[0011]主控芯片I上电复位后开始运行内部的控制程序，控制程序有主程序和中断服务程序两部分组成，具体控制方法参照附图2。
[0012]主程序首先对单片机进行初始化，然后检测按钮是否被按下，如果被按下，根据按动次数确定所输入信号的类型及所要延时的数值，并将结果送到显示器，接下来根据输入的曲轴位置传感器信号计算信号的周期，由周期计算定时器的初始值，最后又开始检测按钮的状态，如此在主程序中循环。当定时器溢出中断时，单片机开始执行中断服务程序，首先将定时器置初值，然后采集并记录曲轴信号输入端与凸轮轴信号输入端的状态，再根据延时设定值判断之前所采集的信号是否应该输出，如果应该输出，则将信号从输出端送出，如果没到输出的时刻，则退出中断程序，单片机又回到主程序。
[0013]本实施例电路部分逻辑清晰、结构简单，能够处理电磁感应式、霍尔式等不同类型的传感器信号，控制方法简单、实用，能够对各种发动机曲轴和凸轮轴信号进行延时处理。
【权利要求】
1.一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路，其特征在于:该电路主要包括主控芯片1、曲轴信号输入调理电路2、凸轮轴信号输入调理电路3、控制按钮4、显不器5、曲轴信号输出电路6、凸轮轴信号输出电路7。
2.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路，其特征在于:该电路串联在传感器与发动机ECU之间。
3.一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路的控制方法，其特征在于:根据控制按钮的按动次数来选择输入信号的类型及所要延迟的时间数值。
4.根据权利要求3所述的一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路的控制方法,其特征在于:根据曲轴信号的周期来计算主控芯片中定时器的初值，从而确定输入信号的采集周期。
5.根据权利要求3所述的一种发动机曲轴与凸轮轴信号延时电路的控制方法,其特征在于:输入信号的采集与延时输出在中断服务程序中完成。
【文档编号】F02P5/15GK103573526SQ201210257514
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】万茂松, 段付德, 葛卫林, 柳祚前 申请人:南京林业大学