CN106321325B - 一种可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置 - Google Patents

一种可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置，其点火延时值t=基础点火延时值t0+修正点火延时值tn；其中，输入数字触发基准信号，获取当前发动机转速值M，计算得到所述基础点火延时值t0；在点火前对点火器内部温度进行检测得到当前温度值T，通过该当前温度值T和所述的当前发动机转速值M，计算得到所述修正点火延时值tn。本发明在输入数字触发基准信号后，会对点火器内部进行温度检测，再根据得到的当前温度值T及当前的发动机转速值M，查表计算得到当前温度和当前转速下所对应的修正点火延时值tn，通过该修正点火延时值tn来修正点火时刻，以达到不同温度对应不同的点火时刻，保证发动机处于低温环境下也能快速、稳定的启动。

Description

一种可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置
技术领域
本发明涉及一种可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置，其应用于小型内燃式汽油机，尤其是在低温地域使用的小型汽油机。
背景技术
传统的小型汽油机模拟点火器和数字点火器的点火时刻不具有随温度调节的功能。其设定的从发动机启动到高速运行的点火时刻都是固定的，不会因为环境温度的不同进行调节。
在不同的温度环境下工作，小型汽油机上点火器匹配的最佳点火时刻也是不同的，小型汽油机在低温地域工作时，往往会出现启动困难，怠速容易死机等问题，其原因就是因为环境的温度发生了改变，而点火器设定的点火时刻没有随温度进行调整。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种启动快速、适用于低温环境的可根据温度调整点火时刻的点火方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可根据温度调整点火时刻的点火方法，其点火延时值t＝基础点火延时值t0+修正点火延时值tn；
输入数字触发基准信号，获取当前发动机转速值M，计算得到所述基础点火延时值t0；
在点火前对点火器内部温度进行检测得到当前温度值T，通过该当前温度值T和所述的当前发动机转速值M，计算得到所述修正点火延时值tn。
本发明在输入数字触发基准信号后，会对点火器内部进行温度检测，再根据得到的当前温度值T及当前的发动机转速值M，查表计算得到当前温度和当前转速下所对应的修正点火延时值tn，通过该修正点火延时值tn来修正点火时刻，以达到不同温度对应不同的点火时刻，保证发动机处于低温环境下也能快速、稳定的启动。
作为优选，得到所述的当前温度值T和当前发动机转速值M后，通过查询预先设定的点火修正表计算得到所述修正点火延时值tn。
进一步的，所述点火修正表包括至少三组温度区间，同一组温度区间对应相同的修正点火延时值tn。
本发明还提供了一种具有根据温度调整点火时刻功能的CDI点火装置，包括
单片机；
数字触发基准信号处理电路，连接所述单片机，用于将所述充电线圈产生的电压波形进行处理形成数字触发基准信号；
温度输入电路，连接所述单片机，用于检测点火器内部温度值；
信号采集模块，设于所述单片机内，用于采集所述数字触发基准信号并获取当前转速下的点火延时值t0；
点火时刻修正模块，设于所述单片机内，根据所述温度输入电路检测到的温度值，来获取所述修正点火延时值tn。
进一步的，还包括
电容充电回路，对充电电容进行充电，其包括充电线圈L1、二极管D2及充电电容C1；
可控硅Q1，用于控制所述充电电容C1进行充放电；
数字触发电路，连接所述单片机与所述可控硅Q1的控制极，用于控制充电电容C1的放电时刻。
作为优选，所述温度输入电路包括温度采集芯片。
再进一步的，所述温度采集芯片的型号为ds18b20。
综上所述，本发明的点火方法及装置具有以下优点：通过对点火器内部温度进行检测，跟进检测到得温度对点火时刻进行修正，电路简单，便于实现；能达到不同温度对应不同的点火时刻，保证发动机处于低温环境下也能快速、稳定的启动。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的流程框图。
图3为本发明的其中一种实施例的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，一种具有根据温度调整点火时刻功能的CDI点火装置，包括单片机MCU；
单片机MCU,主要用于数据的采集、运算、处理和转换，其数据的采集、运算、处理和转换均由相应的控制程序来实现，可以通过市面上采购；
电容充电回路，其包括充电线圈L1、二极管D3及充电电容C1；该电容充电回路通过接收充电线圈L1产生的交流波形对充电电容C1进行充电；
可控硅Q1，用于控制充电电容C1进行充放电，可控硅导通时，充电电容C1进行放电，可控硅截止时，充电电容C1进行充电；
数字触发电路，连接所述单片机与所述可控硅Q1的控制极，通过单片机内部处理数据后，向数字触发电路发送指令，数字触发电路输出信号至所述可控硅的控制极，驱动可控硅的导通，继而控制所述充电电容C1的放电时刻；
数字触发基准信号处理电路，连接所述单片机，用于将所述充电线圈L1产生的电压波形进行处理形成数字触发基准信号；
温度输入电路，连接所述单片机，于本实施例中，所述温度输入电路包括型号为dsds18b20的温度采集芯片，芯片的其中一个接口接地，还有一个接口与单片机相连，对点火器内部进行实施检测，并将检测到得温度值传送至单片机；
信号采集模块，设于所述单片机内，用于采集所述数字触发基准信号，通过获取发动机的转速周期值，继而计算出当前发动机转速值M,查表得到当前发动机转速值M下的基础点火延时值t0；
点火时刻修正模块，设于所述单片机内，根据所述温度输入电路检测到的温度值，查表得到对应于当前温度值下和当前发动机转速值M下的修正点火延时值tn，将基础点火延时值t0和修正点火延时值tn相加得到修正后的点火延时值。
如图2的流程框图所示，一种可根据温度调整点火时刻的点火方法，包括如下步骤：
当输入数字触发基准信号时，获取发动机转速周期值，计算得到当前发动机转速值M，再通过查表计算得到基础点火延时值t0；
在点火前对点火器内部温度进行检测得到当前温度值T，通过该当前温度值T和所述的当前发动机转速值M，通过查询预先设定的点火修正表计算得到修正点火延时值tn，将所述基础点火延时值t0加上所述修正点火延时值tn得到最终的点火延时值t，最后根据点火延时值t输出点火信号。为了提高计算效率，将所述点火修正表分成三组温度区间，分别为高温组、低温组和常温组，同一组温度区间对应相同的修正点火延时值tn。
所述预先设定的点火修正表针对不同的温度区间，根据当前温度需要对应的最佳点火时刻，对应设定不同的点火修正值；在充电线圈L1感应的基准信号到来后，不同的点火延时值tn对应到最终点火器在不同的点火时刻进行点火，tn的计算方式如下：根据当前的转速值M，可以得到飞轮每旋转一圈所需的周期值Tcycle，此时可以得到每延时一度所需的时间：
Tdeg＝Tcycle/360；
由此，最终控制点火输出的延时值：
t＝t0+tn＝t0+(n×Tdeg)；
其中tn＝n×Tdeg，n代表当前转速，当前温度下需要修正的点火角度，不同的转速和温度下，其对应的n值是不同的。
小型汽油机在低温状态下启动运行时，其缸体温度较低，进入气缸室的汽油不易雾化，气缸室内的混合气此时不易燃烧，应适当加大点火提前角，以便更好的启动。启动完成后，汽油机进入怠速状态，在低温时怠速容易不稳，造成汽油机停机，此时怠速的点火提前角度同样需要适当加大，以保证发动机的怠速，待汽油机温度上升后，点火提前角过大容易造成汽油机的转速高低不稳，转速容易升高，此时为保证怠速的稳定性，同时降低怠速的燃油消耗率，点火提前角适当减小。
小型汽油机上点火器的点火角度对汽油机的功率和排放都有着重要的影响，为保证汽油机最佳的性能，需要对点火器在不同环境温度下各个转速的点火提前角优化至最佳值；一般而言汽油机在高速工作段的最佳点火提前角度范围为25°--35°之间，低速启动时最佳的点火提前角为0°--10°之间，其具体的点火提前角需要根据实际的发动机在试验台架上测试各项汽油机的参数，如功率，扭矩，燃油消耗率，怠速稳定性等，来匹配选择最佳的点火提前角，具体匹配且不同型号的发动机具有不同的点火提前角。
于本实施例中，提供了其中一种电路原理图，具体的，如图3所示，单片机MCU包括P1、P2、P3、P4、P5等5个接口；
所述电容充电回路包括充电线圈L1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、充电电容C1、放电电阻R3及升压变压器T1；所述的升压变压器T1包括初级线圈L2和次级线圈L3；
充电线圈L1的b端连接二极管D2的阴极和二极管D3阳极，二极管D3的阴极连接充电电容C1的输入端，可控硅Q1的阳极分别与二极管D3的阴极、充电电容C1的输入端相连；放电电阻R3与充电电容C1并联连接，充电电容C1的输出端与初级线圈L2的1端相连，初级线圈L2的2端与次级线圈L3的2端相连后接地，次级线圈L3的1端用于接火花塞；二极管D2的阳极、可控硅Q1的阴极和二极管D1的阳极均接地连接；二极管D1的阴极与充电线圈L1的a端相连。
所述模拟触发电路包括电阻R1和电阻R2，电阻R1的一端连接电阻R2的一端后连接MCU的输出接口P3，电阻R1的另一端连接可控硅Q1的控制极，电阻R2的另一端连接可控硅Q1的阴极后接地；
数字触发基准信号处理电路包括电阻R4、R5、R6，电容C2和稳压二极管D4，L1充电线圈a端连接电阻R4一端，电阻R4的另一端连接电阻R5，电阻R5的另一端分别连接电阻R6的输入端、C2的输入端、D4的阴极及MCU的输入端P2，电容C2的输出端和二极管D4的阳极均接地；
点火器温度数据输入电路，包括温度采集芯片U1，其中U1一端接地，一端接VCC，另外一端连接MCU的P1接口，将点火器的内部温度实时输送至MCU；
工作原理
小型汽油机正常工作时，也就是磁飞轮正向旋转，在充电线圈L1两端感应出一组交变的电压信号，该充电线圈L1上a端的电压信号经过MCU数字触发基准信号处理电路处理后，通过P2口为MCU提供点火的基准信号，通过记录相邻两周之间线圈感应波形的时间，来获得当前点火器的运行周期T，继而计算出当前发动机转速值M，查表得到发动机的基础点火延时值t0；
充电线圈L1上b端电压信号，经过二极管D3，在电容C1上进行储能，由MCU通过输出口P3控制可控硅Q1的导通，释放C1上储存的能量，在L2初级线圈和L3次级线圈升压后，在L3次级线圈上一端产生高压进行点火，使汽油机工作运行。
温度输入电路，通过U1将点火器内部温度信息采集后输入单片机，单片机根据当前的温度值T和当前的发动机转速值M，查表得到此刻的修正点火延时值tn；对点火器进行点火输出的时刻t进行修正，即调整在脉冲波形(a点)至点火输出波形(c点)之间的延时值t；通过调整MCU的P3口输出控制信号的时间来修正点火时刻，以达到不同温度对应不同的点火时刻。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种可根据温度调整点火时刻的点火方法，其特征在于：
其点火延时值t＝基础点火延时值t0+修正点火延时值tn；
输入数字触发基准信号，获取当前发动机转速值M，计算得到所述基础点火延时值t0；
在点火前对点火器内部温度进行检测得到当前温度值T，通过该当前温度值T和所述的当前发动机转速值M，计算得到所述修正点火延时值tn；
得到所述的当前温度值T和当前发动机转速值M后，通过查询预先设定的点火修正表计算得到所述修正点火延时值tn；
所述点火修正表包括至少三组温度区间，同一组温度区间对应相同的修正点火延时值tn；
电容充电回路，其包括充电线圈L1、二极管D3及充电电容C1，所述电容充电回路通过接受充电线圈L1产生的交流波形对充电电容C1进行充电；
单片机MCU；
可控硅Q1，用于控制充电电容C1进行充放电，可控硅导通时，充点电容C1进行放电，可控硅截止时，充电电容C1进行充电；
温度输入电路，连接所述单片机，所述温度输入电路包括型号为dsds18b20的温度采集芯片，芯片的其中一个接口接地，还有一个接口与单片机相连，对点火器内部进行实施检测，并将检测到得温度值传送至单片机；
信号采集模块，设于所述单片机内，用于采集所述数字触发基准信号，通过获取发动机的转速周期值，继而计算出当前发动机转速值M,查表得到当前发动机转速值M下的基础点火延时值t0；
点火时刻修正模块，设于所述单片机内，根据所述温度输入电路检测到的温度值，查表得到对应于当前温度值下和当前发动机转速值M下的修正点火延时值tn，将基础点火延时值t0和修正点火延时值tn相加得到修正后的点火延时值；
数字触发电路，连接所述单片机与所述可控硅Q1的控制极，通过单片机内部处理数据后，向数字触发电路发送指令，数字触发电路输出信号至所述可控硅的控制极，驱动可控硅的导通，继而控制所述充电电容C1的放电时刻。
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