CN1044147C

CN1044147C - 一种微处理机化汽车分电器

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Publication number: CN1044147C
Application number: CN96115097A
Authority: CN
Inventors: 马俊华; 郎守春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-12
Filing date: 1996-02-12
Publication date: 1999-07-14
Anticipated expiration: 2016-02-12
Also published as: CN1157372A

Abstract

微处理机化汽车分电器，有分电器外壳，分电器外壳内有分电器轴、高压分电器和正时控制电路板，电路板上有顺序连结的发动机转速转换电路、正时控制电路和晶体管开关电路，正时控制电路中有单片机，单片机中有根据发动机转速与点火提前角之间的函数关系采用直线插值法编制的正时控制程序。在输入发动机转速后，可输出正时控制脉冲，本汽车分电器由于采用单片机控制，所以正时精度高，长时间使用也不会发生磨损，可始终保持正时准确。

Description

一种微处理机化汽车分电器

本发明涉及一种汽车分电器，特别是一种汽车分电器的正时装置。

已有技术中，普通的无触点汽车分电器的正时装置是机械结构的，这种正时装置提供的正时不十分精确，特别是正时装置在使用过程中会磨损，磨损后，更影响正时的准确性。

本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种带有微处理机的、正时精确、使用中不会磨损的汽车分电器。

本发明是用如下方法实现的。

汽车的汽油发动机的气缸点火提前角是与发动机转速有关的变量，转速越高，提前角越大，但变化率越来越小，即点火提前角与发动机转速之间是函数关系。点火的正时，就是在发动机的某一转速下，使点火在相应的提前角下进行。本发明的发明方案是：采用单片机系统，利用点火提前角与发动机转速之间的函数关系，编制出单片机控制程序，存入单片机，在输入发动机转速时，由单片机系统输出正时控制信号，实现点火正时。

为实现上述发明方案，微处理机化汽车分电器有分电器外壳，外壳内有分电器轴、高压分电装置，还有正时控制电路板，分电器轴的轴头露出外壳，可与曲轴相连接。分电器轴上和正时控制电路板上，有发动机转速传感器，正时控制电路板上有顺序连接的发动机转速转换电路、正时控制电路和晶体管开关电路。发动机转速转换电路有转速传感器电路，可把分电器轴输入的发动机转速转换成与发动机转速同步的脉冲信号；正时控制电路有单片机电路，单片机中，有根据发动机转速与点火提前角之间函数关系采用直线插值法编制的正时控制程序，当发动机转速转换电路输出的与发动机转速同步的脉冲信号输入单片机电路后，经单片机运算，可输出正时控制脉冲信号；晶体管开关电路有晶体开关管，正时控制脉冲信号经晶体管开关电路放大可送至高压点火线圈，升压后，再经高压分电器，送火花塞用于正时点火。

本发明由于采用单片机控制汽车点火的正时，不仅正时精确而且长期使用，不会发生磨损，始终可保持正时准确。

下面结合附图，对本发明作进一步说明：

图1是微处理机化汽车分电器的主剖视图，

图2是微处理机化汽车分电器中电路板上电路的电气原理图，

图3是单片机中控制程序的框图，

图4是汽车发动机转速与点火提前角的函数关系曲线图，

图5是正时控制电路在分电器壳外的微处理机化汽车分电器图。

图1中，微处理机化汽车分电器有分电器外壳1、分电外壳1内有分电器轴2、控制电路板3和高压配电器4，分电器轴2的轴头21露在外壳1外，分电器轴头21可与发动机曲轴相连接，曲轴转两转，分电器轴转一转。分电器轴2上有园盘22，园盘22的轴线与分电器轴2的轴线相重合，分电器轴2可带动园盘22转动，园盘22的边缘有通光孔221，通光孔的数目与发动机的气缸数相同。

图2中，电路板3上的电路由顺序连接的光电式发动机转速转换电路ZH、正时控制电路ZS和晶体管开关电路ZK以及上述电路的供电电路ZG组成。

发动机转速转换电路ZH与普通的无触点汽车分电器的光电发动机转速转换电路相同，有光电开关GK1和三极管N1。分电器轴2上的园盘22的边缘在光电开关GK1的发光管与接收管之间，发动机转动后，因园盘22的边缘有通光孔221，所以在A点可输出与发动机转速同步的脉冲信号。

正时控制电路ZS有单片机IC1，单片机IC1是八位单片机，单片机IC1上连有晶体X1，单片机IC1内，存有根据发动机转速与点火提前角之间函数关系采用直线插值法编制的正时控制程序，使A点上与发动机转速同步的脉冲信号从单片机IC1的12、13脚输入后，经单片机IC1中上述控制程序的运算，在B点输出正时控制脉冲信号。单片机IC1中正时控制程序的框图如图3所示。

图3中，单片机IC1内控制程序有一个主程序P1和三个中断子程序P2、P3、P4。其控制过程是：加电初始，主程序测试各状态后，测速开始，开启中断。定时器0可以计出在与发动机转速同步的脉冲信号群中的一个单个脉冲中由晶体X1决定的定时脉冲的个数。子程序P2可以计出定时器0溢出的次数，由溢出次数和定时器0中的定时脉冲的个数，可以得到与发动机转速同步的脉冲信号群中的一个单个脉冲中的定时脉冲个数，作为测速结果。

子程序P3可取出测速结果，设置测速数据存在标记，返回主程序P1。

主程序P1根据得出的测速结果，查常量表，并计算出正时控制参数。

图4中，N轴是发动机转速，φ轴是点火提前角，曲线S是发动机转速n与点火提前角φ的函数关系曲线。为计算某一转速n时所需提前角φ，把表示发动机转速n的N轴细分成若干转速段，每一转速段n_i～n_i+1在曲线上有相应曲线段ab，曲线段ab相对应的、在表示提前角φ的φ轴上，有提前角φ1～φ2，转速n_i～n_i+1间的值与提前角φ1～φ2间的值一一对应。如把转速轴N轴上的转速段细分的足够小，直线段ab与曲线段ab会十分接近，可以用直线段ab代替曲线段ab，用直线插值法可很容易地计算出转速n_i～n_i+1间的任一转速n所对应的提前角φ′，由于转速轴N轴细分的足够小，所以计算出的提前角φ′值与φ值十分接近，完全可以满足点火正时的需要。在单片机IC1中，存有与各转速段n_i～n_i+1对应的、用直线插值法计算时，所需的计算参数。主程序P1的查常量表，就是查出在测取的转速下，该转速所在的转速段n_i～n_i+1，及在这个转速段用直线插值法计算时，所需的计算参数，然后计算出正时控制参数。

子程序P3根据主程序P1计算出的正时控制参数，设置正时控制定时器1，子程序P4在B点输出正时控制脉冲信号。

正时控制脉冲信号是把一个点火周期分成断电时间t、通电时间T和断电时间φ′三段，通电时间T即向高压点火线圈通电的时间，这一时间是根据高压点火线圈的充电特性而定的；断电时间φ′是上述计算出的点火提前角φ′的值，由通电时间T和点火提前角φ′，子程序P3和子程序P4可设置和输出正时控制脉冲信号。即在B点输出正时控制脉冲信号。

晶体管开关电路ZK由三极管N2、光电耦合器GK2、三极管N3和功率三极管N4顺序连接组成。由B点输入的正时控制脉冲信号，经N2放大GK2耦合、N3放大和功率三极管N4的放大在D点输出正时控制开关脉冲。

正时控制开关脉冲送到高压线圈的初级线圈，在高压线圈的次级线圈，可输出高压正时点火脉冲，高压正时点火脉冲经高压分电器4的分配，把高压正时点火脉冲送到火花塞上。

供电电路ZG有稳压器IC2，供电电路ZG可向发动机转速转换电路ZH、正时控制电路ZS和晶体管开关电路ZK供电，使其正常工作。

图2中各原器件的型号或参数如下：R1 50K、R2 20Ω、R3 20K、R4 1K、R5 470Q R6 200K,R7 18K,C1100μ、C2 20μ、C3 10μ、C4 0.2μ、C5 0.1μ、C60.1μ、C7 0.1μ、C8 15P、C9 15P,GK1 MOC70T2、GK2 4N25、IC1 8751、IC2 L4805、X1 12MHz、N1 9013、N2 9013、N3 9013、N4 BU932。

上述实施例中，分电器中的转速转换电路是有光电开关的光电式转速转换电路，也可采用普通的有霍尔元件和磁铁的霍尔式转速转换电路或采用有电磁线圈的磁电式转速转换电路，霍尔式分电器轴上的园盘是铁磁体的，磁电式分电器轴上有铁磁体的凸轮。

图5中，为有利于安装、使用和维修，电路板3中，除光电开关GK1外，其他的线路部分可以放在分电器外壳1的外部的一个盒5中。盒5与分电器外壳部分之间用导线6相连，盒5可安装在汽车的驾驶室内。同样，对于霍尔式分电器的电路板，除霍尔元件和磁铁外，其他的线路部分可以放在分电器外部的一个盒中；对于磁电式分电器的电路板，除电磁线圈外，其他的线路部分也可以放在分电器外的一个盒中。

Claims

1．一种微处理机化汽车分电器，有分电器外壳，分电器外壳内有分电器轴、高压分电器，还有正时控制电路板，分电器轴的轴头露出外壳，分电器轴和正时控制电路板上，有发动机转速传感器，正时控制电路板上有发动机转速转换电路和晶体管开关电路，其特征在于：正时控制电路板上还有输入和输出端分别与发动机转速转换电路的输出端和晶体管开关电路的输入端相连的正时控制电路，正时控制电路是有根据发动机转速与点火提前角之间的公知的函数关系采用直线插值法编制的正时控制程序、当输入发动机转速转换电路输出的与发动机转速同步的脉冲信号后，可输出正时控制脉冲信号的单片机电路。

2．按权利要求1所述的汽车分电器，其特征是：所述的单片机电路中的单片机内有：

(1)测速累加器加1然后返回的内部定时0中断子程序，

(2)判断正时参数是否存在，如正时参数存在，则设置正时控制定时器，然后取测速结果，设置标记，然后返回，如正时参数不存在，则取测速结果，设置标记然后返回的外部中断子程序，

(3)输出正时控制信号，然后返回的内部定时1中断子程序，

(4)上电初始化，检查传感器状态，判断是否开始测速，如未开始测速，则重新进行判断是否开始测速，如已开始测速，则启动测速并开启中断，判断测速数据是否存在，如不存在，则重新判断测速数据是否存在，如存在，则查常量表，用φ’=Kn+φ₀计算出正时参数，然后再次判断测速数据是否存在的主程序。

3．按权利要求1或2所述的汽车分电器，其特征是：所述的正时控制电路板在分电器外壳内。

4．按权利要求1或2所述的汽车分电器，其特征是：所述的正时控制电路板上的发动机转速转换电路是有光电开关的光电式转速转换电路。

5．按权利要求1或2所述的汽车分电器，其特征是：所述的正时控制电路板上的发动机转速转换电路是有霍尔元件和磁铁的霍尔式转速转换电路。

6．按权利要求1或2所述的汽车分电器，其特征是：所述的正时控制电路板上的发动机转速转换电路是有电磁线圈的磁电式转速转换电路。

7．按权利要求4所述的汽车分电器，其特征是：所述的光电式转速转换电路中的光电开关在分电器外壳内，控制电路板中其它部分在另一个盒内，分电器外壳内的部分与该盒之间有导线相连。

8．按权利要求5所述的汽车分电器，其特征是：所述的霍尔式转速转换电路中的霍尔元件和磁铁在分电器外壳内，控制电路板中其它部分在另一个盒内，分电器外壳内的部分与该盒之间有导线相连。

9．按权利要求6所述的汽车分电器，其特征是：所述的磁电式转速转换电路中的电磁线圈在分电器外壳内，控制电路板中其它部分在另一个盒内，分电器外壳内的部分与该盒之间有导线相连。