专利名称：磁电机点火的数字控制装置的制作方法
一种磁电机点火的数字控制装置属于机动车用发动机的点火控制技术领域。
目前，国内摩托车上使用较多的是曲轴箱换气式二冲程单缸汽油机，该汽油机的点火系统普遍采用的是磁电机电容放电式无触点点火装置(CDI)。它对发动机点火时间的控制可随着发动机的转速变化自动调节，但其缺点为点火时间只能随着速度变化自动调节，而与负荷无关。而摩托车发动机在实际工作时，最佳点火时间不但与发动机转速有关，还与负荷(即油门开度)有关。因此，CDI点火方式不能满足发动机在不同工况下最佳点火时间的要求，此外，还存在综合性能指标不能达到最佳值，油耗高，排放污染大等缺点。
本发明的目的在于提供一种可根据发动机的不同转速和油门开度值，输出不同的点火提前角脉冲信号，以满足发动机在不同工况下最佳点火时间要求的磁电机点火的数字控制装置。
本发明的特征在于它由其辅入信号来自磁电机触发线圈L且分别都是用电压比较电路1和光电藕合电路2依次串联组成的发动机转速信号处理电路和点火基准信号处理电路、其输入信号来自油门把手的依次由射极跟随器3和低通滤波电路4串联组成的油门开度信号处理电路、其输入信号来自低通滤波电路4的输出端且由微分电路5和电压比较电路1依次串联组成的加速度信号处理电路、其输入端分别与上述发动机转速信号、点火基准信号、油门开度信号和加速度信号处理电路输出端相连的单片机6、其输入信号来自单片机6的点火控制脉冲输出端且依次由光电藕合电路2、功率驱动电路7和可控硅点火控制电路8串联组成的点火控制电路、其输入信号来自单片机6的备用电路启动控制脉冲输出端且依次由光电藕合电路2、功率驱动电路7和继电器9依次串联组成的备用电路的启动电路以及其它辅件构成，其电路原理方框图见图2。
试验证明本发明达到了预期目的。这是因为它首先使点火基准信号在触发线圈L产生的触发电压过零时发出，使该信号位于上止点前某一个角度，称为基准角，再以这一信号为基准经不同延迟时间之后再发出点火控制信号，于是，根据基准角＝点火延迟角+点火提前角的关系，便可在一定范围内通过调整延迟角的方法去调节点火提前角的大小。其次，通过软件设计，使单片机6接到点火基准信号时，可根据发动机当前的转速和油门开度值，从预先输入的二维予置表中查出最佳点火延迟角，然后再结合发动机转速值便可计算出点火延迟时间，从而单片机6便可据此发出点火控制脉冲信号，触发可控硅SCR导通，使发动机在最佳时间点火，以提高摩托车发动机的技术、经济性能指标。
为了在下面结合实施例对本发明作详尽描述，现把本申请文件所使用的附图编号及其名称简介如下
图1本装置控制下的无触点式CDI点火原理图；图2磁电机点火数字控制装置的电路原理方框图；图3磁电机点火数字控制装置的电路原理图。
实施例请见图1～3。
请见图1。REF是点火基准信号，在触发线圈L产生的触发电压过零时发出；SPD是发动机转速信号，取自触发线圈L产生的触发电压；JYQ1是油门开度信号，取自可变电阻W2的滑动端，KKG是点火信号。12是磁电机，13是点火线圈，SCR是可控硅，9是继电器，91-1是其常开触点，91-2是其常闭触点，14是不包括可控硅点火控制电路8在内的磁电机点火的数字控制装置，继电器9的一对触点91-1、91-2、隔离二极管D2、电容Co和可控硅SCR组成了可控硅点火控制电路8，当单片机6检测到故障时，便启动备用电路，使继电器9动作，触点91-2打开，91-1闭合，恢复原点火系的控制电路，以保证摩托车在故障时也能正常运行。
再见图3。单片机6采用芯片MC68HC11E9，它具有A/D转换、输入捕捉、输出比较等功能。电压比较电路1采用芯片LM311；光电藕合电路2采用的芯片是TLP521；射极跟随器3、低通滤波电路4和微分电路5合用芯片LM324；功率驱动电路7用三极管3DG6作放大器，用N1表示；驱动继电器9的功放管用N2表示，为TIT132型，15是用芯片MC34164做的低电压禁止电路；地址锁存电路10用芯片74HC373，存储芯片11采用的芯片是27G64。在图3中，KKG是经常闭触点91-2送往可控硅SCR的点火信号。点火基准信号REF经电阻R2送往电压比较电路1正端，前者的输出信号经电阻R3送往光电藕合电路2的输入端，而该电路的输出端直接与单片机6的IRQ端相连，使点火基准信号REF经比较、隔离后送往单片机6；发动机转速信号SPD经电阻R8送往另一个电压比较电路1的负端，前者的输出信号经电阻R9送往另一个光电藕合电路2，而该电路的输出端直接与单片机6的PA2输入端相连，使发动机转速信号SPD经同样的处理后送往单片机6；油门开度信号JYQ1直接送往射极跟随器3的正输入端，它的输出经用电阻R12、R14、电容C1、C2组成的阻容藕合电路后送往低通滤波电路4的芯片LM324的正输入端，而其输出直接送往单片机6的E1/AN1的输入端，使其经滤波处理后直接送入单片机6；与此同时，又把该输出信号送往微分电路5，其输出经电阻R18后送往电压比较电路1的芯片LM324的正输入端，其输出经电阻R21后直接送往单片机6的PA1输入端，以便对加速度进行控制。单片机6的B0～B7、D0～D7为地址、数据线，B0～B7提供高8位地址，D0～D7提供低8位地址和数据，分时送出，它的高8位的地址输出端B0～B7经地址总线直接与存储芯片11的地址输入端A8～A12和CE端相连，而单片机6的输出端D0～D7则经数据总线直接与存储芯片11的数据输入端D0～D7相连，同时该输出端D0～D7还要经地址锁存电路10锁存低8位地址后送往存储芯片11的地址端A0～A7，单片机6通过其与地址锁存电路10的控制端LE相连的STRA/A输出端来控制地址锁存器工作，它的输出端E、STRB/R还经用芯片74HC00做的与非门16去控制存储芯片11的OE端来控制指令和数据的读取。单片机6在收到处理后的发动机转速信号SPD、点火基准信号REF、油门开度信号JYQ2和加速度信号后，便根据所设计的软件计算出最佳点火提前角，在规定的时刻输出点火控制脉冲，经点火控制电路处理后形成点火脉冲KKG去控制火花塞点火，从而完成对摩托车发动机在不同工况下的点火提前角的最佳控制及调整。另外，若单片机6未检测到故障，PA4端辅出低电平，继电器9不动作，点火脉冲KKG便通过常闭触点91-2、可控硅SCR和电容Co去控制点火器点火；反之，则常开触点91-1闭合，切断磁电机点火的数字控制装置14，恢复原点火系控制电路，以保证摩托车在故障时能正常运行。
权利要求
1.一种磁电机点火的数字控制装置，其特征在于它由其输入信号来自磁电机触发线圈L且分别都是用电压比较电路(1)和光电藕合电路(2)依次串联组成的发动机转速信号处理电路和点火基准信号处理电路、其输入信号来自油门把手的依次由射极跟随器(3)和低通滤波电路(4)串联组成的油门开度信号处理电路、其输入信号来自低通滤波电路(4)的输出端且由微分电路(5)和电压比较电路(1)依次串联组成的加速度信号处理电路、其输入端分别与上述发动机转速信号、点火基准信号、油门开度信号和加速度信号处理电路输出端相连的单片机(6)、其输入信号来自单片机(6)的点火控制脉冲输出端且依次由光电藕合电路(2)、功率驱动电路(7)和可控硅点火控制电路(8)串联组成的点火控制电路、其输入信号来自单片机(6)的备用电路启动控制脉冲输出端且依次由光电藕合电路(2)、功率驱动电路(7)和继电器(9)依次串联组成的备用电路的启动电路以及其它辅件构成。
2.根据权利要求1所述的磁电机点火的数字控制装置，其特征在于所述的单片机(6)的输出端还连接并控制一个由地址锁存电路(10)、存储芯片(11)组成的外扩存储器。
3.根据权利要求1所述的磁电机点火的数字控制装置，其特征在于所述的单片机(6)是型号为M68HC11E9的芯片。
全文摘要
磁电机点火的数字控制装置属于发动机点火控制技术领域,其特征在于:它由各点火基准信号、发动机转速信号、油门开度信号和加速度信号处理电路、与它们输出端相连的单片机、与单片机点火控制信号输出端相连的点火控制电路、与单片机备用电路启动控制信号输出端相连的备用电路的启动电路及单片机的外扩存储器组成,它可根据发动机转速、油门开度及规定的点火基准时刻计算出最佳点火提前角,以保证发动机在不同工况下都处于最佳运行状态。
文档编号F02P5/15GK1177056SQ9610969
公开日1998年3月25日 申请日期1996年9月19日 优先权日1996年9月19日
发明者周大森, 董蔚, 吴斌, 宋书瀛 申请人:北京工业大学