CN202545090U - 摩托车点火器脉冲整形电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种摩托车点火器脉冲整形电路。现有摩托车点火器采用单片机后，其脉冲整形电路，为了利用单片机的计算能力，舎弃了传统点火器不必测量转速就能补偿提前角的电路。采用将点火脉冲信号兼作转速信号，由单片机据转速补偿提前角的技术，并为获得提前角信息将触发器发出的正负半波信号由脉冲整形电路检出后，分二路送入单片机的I/O口，从中获得最大和最小提前角，导致其脉冲输入电路复杂，提前角调整范围受限。本摩托车点火器脉冲整形电路包括触发器，脉冲整形电路，单片机，点火驱动电路，其特征是，所述脉冲整形电路具单路输入和单路输出构造。方案提供一种只检测并输出单个脉冲波形，简单可靠，抗干扰性优良的脉冲整形电路，配合简单的软件技术，更使提前角补偿范围扩大，电路运行稳定准确。

Description

摩托车点火器脉冲整形电路

技术领域

本方案属于摩托车点火技术领域，尤其涉及摩托车点火器脉冲整形电路。 

背景技术

点火器对摩托车发动机有重要的控制作用，出于提高摩托车性能的需要，单片机正越来越多地成为各种新型点火器的核心。但现有技术采用单片机后的点火器电路，取消了原CDI点火器的提前角自动补偿电路，转而采用测量磁电机触发条作用于触发器而产生的双脉冲信号，由单片机补偿提前角的技术。为测量转速及从中分离出点火提前角信息所需，点火脉冲信号输入检测电路或称脉冲整形电路变得比传统电路更复杂，特别是单片机需要接受二路脉冲输入，从中获得更多提前角信息。另一种更复杂的方法则是曲轴位置检测。如文献 CN 101782038 A，CN 100564867 C，CN 201588722 U 。本案认为现有的脉冲整形电路或点火信号检测电路，结构复杂，制造成本较高，可靠性较低，特别是点火提前角的范围依赖于硬件，还限止了点火提前角的修正能力。 

发明内容

现有技术中，为了利用单片机的计算能力，舎弃了原CDI点火器不必测量转速就能补偿提前角的电路。采用将点火脉冲信号兼作转速信号，由单片机据转速补偿提前角的技术,并为获得提前角信息将触发器发出的正负波信号由脉冲整形电路检出后，分二路送入单片机的I/O口，从中获得最大和最小提前角。另外，现有技术更侧重将点火脉冲信号作为弱信号并为降低电压信号中的干扰而采用较复杂的滤波电路，也导致其脉冲输入电路复杂。而由曲轴位置检测来获得发动机信息，除特殊车型，一般不采用。单片机有很大的软件资源可供利用，现有技术忽略了单片机测控电路精简的原则。本方案提供一种检测触发器脉冲并只利用其中单个脉冲，简单可靠，抗干扰性好，效果稳定准确的点火脉冲整形电路方案。 

新的脉冲整形电路方案，包括触发器1，脉冲整形电路2，单片机3，点火驱动电路4,并依次连接，见附图1。脉冲整形电路2的输入端连接触发器1，其输出连接单片机3的一个输入端，单片机3的一个输出端连接所述点火驱动电路4。其中脉冲整形电路2只有单路输出连接到单片机，与现有技术的双路输出相区别。触发器在随磁电机旋转的触发磁条激励下发出点火触发脉冲，经脉冲整形电路2后作为发动机或磁电机运动信息输出至单片机，单片机对接收信息作分析处理后，通过点火驱动电路执行点火等动作。  

    脉冲整形电路接受触发器发出的脉冲信号。由于磁电机触发凸条具有一定长度，故触发器发出的脉冲正负半波在时间或角度上有间隔，设计不同的摩托车，正负波形出现的前后次序会有不同，但通常正半波在前。一般将前半波作为最大提前角信号，因此本设计采集处理前一个脉冲波形而放弃后一波形，无论第一个脉冲波是正或是负。当然，按设计需要，也可采集处理后一个脉冲波形而放弃前一波形。在对脉冲波形整形后，以单路输出至单片机电路。  

       单片机对接收的脉冲作分析后，获得转速和提前角信息并适时在运算处理后输出控制信号至点火驱动电路。提前角与转速相关，用实验建立二者函数关系，采用软件技术，以已建立的函数跟随转速实现提前角的计算，但仍以每周期首个触发脉冲检出时刻和点火周期或磁电机旋转周期及其起始时刻例如点火结束时刻作为计算点火提前角的基准。能实现更大范围和更准确的提前角补偿。 

  脉冲整形电路2采用三极管整形电路，由三极管及其集电极电阻各一个，和由电阻，二极管各一个组成的输入电路组成。输入电路接到基极形成共发射极电路或接到发射极形成共基极电路，二种电路分别检取正负信号波形。当触发器首个波形为正时采用NPN三极管共发射极电路，当触发器首个波形为负时采用NPN三极管共基极电路。对PNP型三极管电路可类推，但不做为优选推荐。集电极作为电路的唯一输出端，使所述脉冲整形电路具单路输入和单路输出的构造。 

 适当选取元件参数，可使电路针对触发信号，表现良好的滤波整形性能。三极管选通用型，输入电路电阻选0.2-2kΩ，优选0.5-1kΩ。集电极电阻与三极管特性有关，一般选1-3kΩ，优选1.0-2kΩ。电路构造及参数使电路具有很低的输入阻抗，从而具有极强的抗干扰性能，是本设计的特征之一。同时三极管集电极电阻接5v或控制电路数字电源，集电极输出逻辑电平信号。

本设计的电路构造及参数充分利用了摩托车电磁型触发脉冲低内阻和强信号电流的特性，电路需要输入较大的信号电流才能驱动，而脉冲信号产生于磁电机和触发线圈，具有较强输出电流和低输出阻抗的特点。 

由于脉冲整形电路为单路输出，直接使元件减少近半。采用本方案的点火器，经单片机分析，可得到转速，提前角，点火时刻，或闭合角等参数。简单可靠，效果稳定准确。点火器生产成本降低，点火提前角取值范围扩大从而获得更好性能。 

附图说明

图1是电路构造框图。 

图2是实施例1的电路图。 

图3是实施例2的电路图。 

图4是检出正脉冲的整形电路图。 

图5是检出负脉冲的整形电路图。 

具体实施方式

       提供二个实例，均包含如图1的本摩托车点火器脉冲整形电路方案，其中标准电路和常用电路简略。 

实施例1：见图2，单片机只需配有开关量输入口IN1等，开关量输出口OUT1等，例中采用AT89C2051或PIC12F615。本例表示一个摩托车直流电感点火器。触发器在位于磁电机的触发磁条激动下，发出点火触发脉冲，脉冲整形电路检取首个脉冲，设检取的是正脉冲，脉冲整形电路采取图4电路，而图5的电路用于检测负脉冲。其中输入二极管用于整流和承担部分反向电压，输入电阻优选0.5-1k，三极管采用通用NPN型。集电极电阻选择原则是要保证能检出有效的触发脉冲，需结合触发器和三极管参数，一般可选1-2k。 

    二极管阻断负脉冲信号。正脉冲信号经电阻限流，到NPN型三极管的基极，并经三极管的发射极入地，集电极电阻连接到电源，集电极作为脉冲整形电路的输出连接到单片机的一个I/O口IN1，向其输出经整形后的脉冲信号。单片机在考虑点火提前角和闭合角后从OUT1输出高电平或转变为低电平，使点火驱动电路的电子开关2SD1071闭合或断开。高压包初级线圈连接电池和电子开关，在电子开关动作下，产生磁场变化，并在次级感应出高压脉冲，向外提供点火能量，使外接火花塞放电。 

    提前角主要与转速相关。用实验建立二者函数关系，取消现有技术以硬件同时对提前角作最大和最小范围的限制，而采用软件技术，以已建立的函数跟随转速实现提前角的计算，但仍以首个触发脉冲检出时刻和点火周期或磁电机旋转周期及其起始时刻例如点火结束时刻作为计算点火提前角的基准。能实现更大范围和更准确的提前角补偿。其中电感储能的闭合角也由设计及实验确定，提前于点火时刻而终于点火时刻。    

  实施例2：  电路构造如图3，与外围电路组成直流CDI点火电路。以可控硅电路X0405构成点火驱动。单片机OUT2口输出具一定占空比的控制信号，电子开关K1即TIP122使变压器B1的初级断续地接通电池并在次级感应出高压电经二极管D1向储能电路充电。单片机OUT1口控制点火驱动电路，使储能电路放电，并向高压包输出电能，经高压包升压，向火花塞放电。其余解释参考实例1。

Claims (2)

1.一种摩托车点火器脉冲整形电路，包括触发器(1)，脉冲整形电路(2)，单片机(3)，点火驱动电路（4）, 所述脉冲整形电路的输入端连接所述触发器，其输出连接所述单片机的一个输入端，所述单片机的一个输出端连接所述点火驱动电路，其特征是，所述脉冲整形电路具单路输入和单路输出构造。

2.根据权利要求1所述的摩托车点火器脉冲整形电路，其特征是，所述脉冲整形电路（2），有三极管及其集电极电阻各一个，及由一个电阻和一个二极管构成的输入电路，所述输入电路接到基极形成共发射极电路或接到发射极形成共基极电路。

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