CN201209506Y - 一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器 - Google Patents

Abstract

一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，包括：触发信号处理电路、单片机电路、点火驱动电路、电源电路、其特征在于：所述单片机电路还设置有一个负荷信号输入端，所述负荷信号输入端连接负荷信号处理电路的输出端，负荷信号处理电路的输入端连接摩托车发动机化油器节气门开度传感器的信号输出端；本实用新型能够根据发动机转速、负荷随时调整点火提前角，使发动机在各运行工况下始终保持最佳点火时刻，并使点火提前角在整个转速范围内都能随着负荷和转速变化而自行调整到最佳状态，大幅度降低了摩托车燃油消耗和污染物排放量，可广泛应用于各种类型的摩托车数字点火器中，具有良好的应用前景。

Description

一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器

技术领域

本实用新型涉及摩托车点火器，具体涉及一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器。

背景技术

目前，在摩托车发动机点火系统中点火提前角的控制只单一的采集触发信号来控制发动机的点火提前角，即依靠磁电机飞轮转速的变化自动调节点火提前角的大小，没有考虑到负荷变化对点火提前角的影响，实际上，发动机的最佳点火提前角不仅与转速有关，还与发动机的负荷等因素有关。

所述点火提前角就是在点火时，曲轴的曲拐所在位置与压缩行程终了活塞到达上止点时的曲拐位置之间的夹角，理论和实践证明，发动机的最佳点火时间应能使发动机的燃烧临近爆震但不产生爆震，由于发动机受转速的变化和可燃混合气的燃烧火焰传播速度的影响，要使可燃混合气达到充分燃烧时必须有相应的点火提前角与之匹配，否则在压缩行程终了的高压油气混合物，无法在最佳时刻被点燃燃烧，无法发出最大功率，使热功转换率低，损失增大，直接影响发动机的动力性，所以应严格控制点火提前角。①当发动机转速一定时：负荷加大，产生爆燃的倾向增大，应适当减小点火提前角；负荷减小则应加大点火提前角。②当节气门开度一定时，发动机转速增高，适当加大点火提前角，反之则适当减小点火提前角。因此，发动机的最佳点火提前角随发动机转速和负荷的变化是非线性的，是一个不规则的曲面。而现有的摩托车汽油机点火系统点火提前角的调节是以发动机在整个转速变化范围内不产生爆震为前提的，只能随着发动机转速的变化提供一个有限范围内的点火提前角，一般在15°-35°(2000-4000r/min)，即发动机在2000r/min以下，4000r/min以上，就不能有效的改变提前量，因此只能使发动机在某些工况下接近最佳点火，这样就使发动机在许多工况下不在最佳的燃烧状态下工作，致使发动机的功率不能充分发挥，其油耗和排放不能降低。

实用新型内容

针对现有技术存在的摩托车发动机点火系统中点火提前角的控制只单一的采集触发信号的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，可以同时根据触发信号和节气门开度信号的变化，随时修正点火提前角参数。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一个技术方案，提供一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，包括：

触发信号处理电路：所述触发信号处理电路的输入端连接摩托车磁电机触发线圈，2组输出端分别连接单片机电路的触发脉冲正半周信号输入端和触发脉冲负半周信号输入端；所述触发信号处理电路接收触发线圈产生的触发信号，将触发信号分为二路触发信号，整形后输出到单片机电路；

单片机电路：所述单片机电路的触发脉冲正半周信号输入端和触发脉冲负半周信号输入端分别连接触发信号处理电路的2组输出端，所述单片机电路的输出端连接驱动电路的输入端；所述单片机电路接收触发信号处理电路输出的触发信号，通过处理、计算后输出控制信号给驱动电路；

驱动电路：所述驱动电路的输入端连接单片机电路的输出端，输出端连接点火可控硅SCR1的控制极；所述驱动电路接收来自单片机电路输出的控制信号，控制点火可控硅SCR1导通和截止，即控制点火器点火；

电源电路：所述电源电路的输入端连接摩托车磁电机充电线圈，输出端连接负荷信号处理电路、单片机电路、触发信号处理电路3、驱动电路；

其特点是：所述单片机电路还设置有一个负荷信号输入端，所述负荷信号输入端连接负荷信号处理电路的输出端，负荷信号处理电路的输入端连接摩托车发动机化油器节气门开度传感器的信号输出端；所述负荷信号处理电路接收化油器节气门开度传感器输出的节气门开度信号，处理后输出到单片机电路，单片机电路同时根据触发信号、节气门开度信号的变化，随时修正点火提前角参数，使点火时间更合理。

根据本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的一个优选方案，所述负荷信号处理电路由电阻R11、R15、电容C12构成，所述电阻R11、R15的一端同时连接化油器节气门开度传感器的输出端，电阻R11的另一端与电源电路的输出端相连，电阻R15的另一端与单片机电路的第三输入端相连，并同时通过电容C12接地。所述化油器节气门开度信号通过电阻R15、电容C12输入到单片机电路的第三输入端，使单片机电路能够根据节气门开度信号的变化，随时修正点火提前角参数。

根据本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的一个优选方案，所述单片机电路包括单片机U，其中单片机U的电源端连接电源电路的输出端并通过滤波电容C4接地；单片机U的其中一个输入输出口连接触发信号处理电路的第一输出端，单片机U的其中一个输入输出口接触发信号处理电路的第二输出端，单片机U的其中一个输入输出口连接负荷信号处理电路的输出端，单片机U的其中一个输出口连接驱动电路的输入端，单片机U的接地端接地。

根据本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的一个优选方案，所述驱动电路由电阻R6、R7、R2、R1、电容C5、C1、三极管Q1构成，其中，电阻R6、R7、电容C5的一端同时连接单片机电路的输出端，电阻R7、电容C5的另一端同时接地，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电源电路的输出端相接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与可控硅SCR1控制极相连，电阻R1与电容C2并联连接，并联后的一端与可控硅SCR1控制极相连，并联后的另一端接地。

本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的有益效果是：本实用新型能够根据发动机转速、负荷随时调整点火提前角，使发动机在各运行工况下始终保持最佳点火时刻，并使点火提前角在整个转速范围内都能随着负荷和转速变化而自行调整到最佳状态，大幅度降低了摩托车燃油消耗和污染物排放量，同时由于点火提前角的优化，也改善了摩托车发动机的启动性能，而且成本低，可广泛应用于各种类型的摩托车数字点火器中，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的原理框图。

图2是本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的原理图。

图3是本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器的单片机程序流程图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器由负荷信号处理电路1、单片机电路2、触发信号处理电路3、驱动电路4、电源电路5、点火可控硅SCR1、点火电容C2、充电二极管D5、熄火二极管D1构成，其中，负荷信号处理电路1的输入端连接摩托车发动机化油器节气门开度传感器6的信号输出端，所述触发信号处理电路3的输入端连接摩托车磁电机触发线圈L1，2组输出端分别连接单片机电路2的触发脉冲正半周信号输入端GP3和触发脉冲负半周信号输入端GP2；所述单片机电路2的负荷信号输入端GP1连接负荷信号处理电路1的输出端，所述单片机电路2的输出端GP0连接驱动电路4的输入端；所述驱动电路4的输出端连接点火可控硅SCR1的控制极；充电二极管D5的阳极和熄火二极管D1的阳极同时连接摩托车磁电机充电线圈L2，熄火二极管D1的阴极通过点火开关SW接地，充电二极管D5的阴极同时连接点火可控硅SCR1的阳极和点火电容C2的一端，点火可控硅SCR1的阴极接地，点火电容C2的另一端连接摩托车点火线圈TS，电源电路5的输入端连接摩托车磁电机充电线圈L2，输出端连接负荷信号处理电路1、单片机电路2、触发信号处理电路3、驱动电路4；其中：磁电机充电线圈L2、充电二极管D5、点火线圈TS构成点火电容C2的充电回路，点火可控硅SCR1、点火线圈TS构成点火电容C2的放电回路。

所述负荷信号处理电路1接收化油器节气门开度传感器6输出的节气门开度信号，处理后输出到单片机电路2，所述触发信号处理电路3接收触发线圈L1产生的触发信号，将触发信号分为二路触发信号，整形后输出到单片机电路2；所述单片机电路2同时根据触发信号、节气门开度信号的变化，随时修正和控制点火器的点火提前角参数，输出控制信号到驱动电路4；所述驱动电路4接收来自单片机电路2输出的控制信号，控制点火可控硅SCR1导通和截止，即控制点火器点火。

参见图2，所述负荷信号处理电路1由电阻R11、R15、电容C12构成，所述电阻R11、R15的一端同时连接化油器节气门开度传感器6的输出端，电阻R11的另一端与电源电路5相连，电阻R15的另一端与单片机电路2的负荷信号输入端GP1相连，并同时通过电容C12接地。

其中，所述驱动电路4由电阻R6、R7、R2、R1、电容C5、C1、三极管Q1构成，其中，电阻R6、R7、电容C5的一端同时连接单片机电路2的输出端，电阻R7、电容C5的另一端同时接地，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电源电路5的输出端相接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与可控硅SCR1控制极相连，电阻R1与电容C2并联连接，并联后的一端与可控硅SCR1控制极相连，并联后的另一端接地；其中电阻R1与电容C2组成抗干扰回路。

其中，所述单片机电路2主要由单片机U、滤波电容C4构成，并且在单片机U中装入图3的计算机程序，由于程序量较大，可以选用具有2K以上存储容量的芯片，如PIC16F616系列，其中单片机U的1脚接电源并通过滤波电容C4接地；单片机U的2脚、3脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚为空脚；单片机U的11脚连接触发信号处理电路3的第一输出端，即接收传感器触发信号负半周的整形信号；单片机U的4脚接触发信号处理电路3的第二输出端，即接收传感器触发信号正半周的整形信号；单片机U的12脚接负荷信号处理电路1的输出端，即接收节气门开度信号；单片机U的13脚连接驱动电路4的输入端，单片机U的14脚接地。

其中，触发信号处理电路3由三极管Q2、Q3、稳压管WY2、WY3、电容C6、C7、C8、C10、C11电阻R4、R8、R9、R10、R12、R13、R14、R16以及二极管D2组成；触发信号通过串联电阻R4、接地电容C6和稳压管WY2、WY3、电阻R8后，分成两路信号：其中一路触发正半周信号经电容C7与电阻R9组成的并联回路、三极管Q2、电阻R14、滤波电容C10后输入到单片机U的4脚；另一路触发负半周信号经电容C8与电阻R10组成并联回路、三极管Q3、二极管D2、电阻R16、滤波电容C11后输入到单片机U的11脚。

其中，电源电路由二极管D3、电阻R5、R3、滤波电容C3、C9、稳压管WY1构成。

Claims (4)

1、一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，包括:

触发信号处理电路(3):所述触发信号处理电路(3)的输入端连接摩托车磁电机触发线圈(L1)，2组输出端分别连接单片机电路(2)的触发脉冲正半周信号输入端(GP3)和触发脉冲负半周信号输入端(GP2)；

单片机电路(2):所述单片机电路(2)的触发脉冲正半周信号输入端(GP3)和触发脉冲负半周信号输入端(GP2)分别连接触发信号处理电路(3)的2组输出端，所述单片机电路(2)的输出端(GP0)连接驱动电路(4)的输入端；

驱动电路(4):所述驱动电路(4)的输入端连接单片机电路(2)的输出端(GP0)，输出端连接点火可控硅SCR1的控制极；

电源电路(5)的输入端连接摩托车磁电机充电线圈(L2)，输出端连接负荷信号处理电路(1)、单片机电路(2)、触发信号处理电路(3)、驱动电路(4)；

其特征在于:所述单片机电路(2)还设置有一个负荷信号输入端(GP1)，所述负荷信号输入端(GP1)连接负荷信号处理电路(1)的输出端，负荷信号处理电路(1)的输入端连接摩托车发动机化油器节气门开度传感器(6)的信号输出端。

2、根据权利要求1所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，其特征在于:所述负荷信号处理电路(1)由电阻R11、R15、电容C12构成，所述电阻R11、R15的一端同时连接化油器节气门开度传感器(6)的输出端，电阻R11的另一端与电源电路(5)的输出端相连，电阻R15的另一端与单片机电路(2)的负荷信号输入端(GP1)相连，并同时通过电容C12接地。

3、根据权利要求2所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，其特征在于:所述单片机电路(2)包括单片机U，其中单片机U的电源端(1脚)连接电源电路(5)的输出端并通过滤波电容C4接地；单片机U的其中一个输入输出口(11脚)连接触发信号处理电路(3)的第一输出端，单片机U的其中一个输入输出口(4脚)接触发信号处理电路(3)的第二输出端，单片机U的其中一个输入输出口(12脚)连接负荷信号处理电路(1)的输出端，单片机U的其中一个输出输出口(13脚)连接驱动电路(4)的输入端，单片机U的接地端(14脚)接地。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种能够对摩托车转速和负荷双控的数字点火器，其特征在于:所述驱动电路(4)由电阻R6、R7、R2、R1、电容C5、C1、三极管Q1构成，其中，电阻R6、R7、电容C5的一端同时连接单片机电路(2)的输出端，电阻R7、电容C5的另一端同时接地，电阻R6的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电源电路(5)的输出端相接，三极管Q1的发射极通过电阻R2与可控硅SCR1控制极相连，电阻R1与电容C2并联连接，并联后的一端与可控硅SCR1控制极相连，并联后的另一端接地。

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