一种基于晶闸管控制的汽油发动机齿信号识别电路的制作方法

本实用新型涉及汽油发动机电喷系统领域，具体涉及一种基于晶闸管控制的汽油发动机齿信号识别电路。

背景技术：

现代汽油发动机的无触点电子点火系统有：电容放电式点火装置,简称CDI点火装置；晶体管控制方式点火装置,简称TCI点火装置。这两种点火装置显著提高了点火系统工作的稳定性和可靠性。然而发动机燃油效率的提高还需要电喷控制装置(简称ECU，下同)对发动机的喷油进行控制,ECU通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、齿信号、车辆行驶状况等信号采集到，ECU根据这些信号参数，计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将燃油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化，可以极大的提高燃油效率。在此过程中齿信号的识别和判断尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于晶闸管控制的汽油发动机齿信号识别电路，能够便于单片机对齿信号的识别和判断，提高准确性和抗干扰特性。

本实用新型采用的具体技术方案是：

一种基于晶闸管控制的汽油发动机齿信号识别电路，包括与发动机旋转输出端连接的飞轮、设置于飞轮上的永久磁铁、初级绕组L1及与初级绕组L1连接的点火信号识别电路，所述的永久磁铁借助飞轮旋转在初级绕组L1内产生感应电压，所述的点火信号识别电路输出端与单片机连接，所述的点火信号识别电路包括光耦U1、比较器U2及反相器U3，所述的初级绕组L1与光耦U1的初级串联为闭合回路，所述的光耦U1次级的集电极连接有电源VCC，光耦U1次级的发射极借助电阻R2与电阻R3串联组成的分压电路接地，所述的电阻R2与电阻R3的串接点与比较器U2的同向端连接，比较器U2的反向端连接有阈值电路，所述的比较器U2的输出端借助反相器U3与单片机连接。

所述的阈值电路包括电阻R4与电阻R5，所述的电阻R4与电阻R5串联在电源VCC与地之间，电阻R4与电阻R5的串接点与比较器U2的反向端连接。

所述的比较器U2的输出端与反相器U3之间还串联有限流电阻R6。

所述的电阻R2与电阻R3的串接点与地之间串联有电容C1。

所述的初级绕组L1与光耦U1的初级之间串联有电阻R1与二极管D1，所述的二极管D1的导通方向与初级绕组L1内感应电压的方向相同。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过光耦使得初级绕组L1产生的电压与后端信号隔离，可有效避免对后级电路的干扰和冲击，初级绕组L1产生的电压达到比较器U2的预设阈值后借助比较器U2输出电压信号，该电压信号经过施密特反向器输出为稳定的方波信号，便于单片机识别和判断，提高准确性和抗干扰特性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型点火信号识别电路的原理图；

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：

具体实施例如图1及图2所示，本实用新型为一种基于晶闸管控制的汽油发动机齿信号识别电路，包括与发动机旋转输出端连接的飞轮、设置于飞轮上的永久磁铁、初级绕组L1及与初级绕组L1连接的点火信号识别电路，所述的永久磁铁借助飞轮旋转在初级绕组L1内产生感应电压，所述的点火信号识别电路输出端与单片机连接，所述的点火信号识别电路包括光耦U1、比较器U2及反相器U3，所述的初级绕组L1与光耦U1的初级串联为闭合回路，所述的光耦U1次级的集电极连接有电源VCC，光耦U1次级的发射极借助电阻R2与电阻R3串联组成的分压电路接地，所述的电阻R2与电阻R3的串接点与比较器U2的同向端连接，比较器U2的反向端连接有阈值电路，所述的比较器U2的输出端借助反相器U3与单片机连接。

进一步的，所述的阈值电路包括电阻R4与电阻R5，所述的电阻R4与电阻R5串联在电源VCC与地之间，电阻R4与电阻R5的串接点与比较器U2的反向端连接。通过对电阻R4与电阻R5阻值的调整，从而调节两者之间分压的电压值，使得进入比较器U2反向端的阈值得到调整，便于调节点火信号识别电路的触发精度。

进一步的，所述的比较器U2的输出端与反相器U3之间还串联有限流电阻R6。

进一步的，如图2所示，所述的电阻R2与电阻R3的串接点与地之间串联有电容C1。借助电容C1起到滤波作用，避免信号不稳定造成的干扰。

进一步的，所述的初级绕组L1与光耦U1的初级之间串联有电阻R1与二极管D1，所述的二极管D1的导通方向与初级绕组L1内感应电压的方向相同。借助二极管D1起到整流作用，避免电流倒灌。

本实用新型的工作原理是：当发动机飞轮转动时，飞轮上的永久磁铁在经过TCI点火装置的点火线圈初级绕组L1过程中，初级绕组L1内产生变化的感应电压,该电压在VK+处和VK-处产生变化的电压差Vd。飞轮上的永久磁铁接近初级绕组L1时电压Vd会升高并在永久磁铁最接近初级绕组L1时达到峰值(50V～100V)，永久磁铁远离初级绕组L1时，Vd会降低直至降为0V，即在此过程中Vd会有一次脉冲变化。当Vd大于0.6V时，该电压信号会经过整流二极管D1，触发光耦U1的初级，使光耦次级导通，Vd越大，流经光耦次级的电流越大，R3的分压Vdyc也越大。飞轮转动一圈使Vd产生的一次脉动变化过程中，电压Vdyc由0V升高至高于比较器U2反相端的电压阈值Vthd时，比较器U2输出由低电平变为高电平，随后Vdyc降低至低于电压阈值Vthd后，比较器U2输出由高电平变为低电平，即产生一个方波信号，该方波信号经过施密特反向器U3后的输出Vout是一个反向的稳定的方波信号，该方波信号输入到单片机后经软件分析计算来获得齿信号。因为永久磁铁远离初级绕组L1后，Vd电压不足以使光耦初级导通，所以比较器U2也就不会有方波输出，同样反向器U3的输出Vout也不是方波信号。综上所述，飞轮转动一圈，Vout只产生一次方波信号。可通过改变R4和R5分压阻值改变Vthd的大小来调节施密特反向器U3输出的方波信号Vout的脉宽，如降低Vthd的值后可将方波信号Vout的脉宽变宽，可以此来纠正上止点的位置。单片机U4采集到经过调理的方波信号Vout后,可通过软件计算出发动机的上止点和转速，即识别到发动机的齿信号。