摩托车数字点火器的研制.pdf

第26卷第3期
机电产品丹发与创新
Vol,26、No,3
2013年5月
Development Innovation of Machinery Electrical Products
May-,2013
文章编号:1002-6673(2013)03-047-03
摩托车数字点火器的研制
徐晓辉,邵鸿翔
(洛阳理工学院,河南洛阳471023
摘要:论文介绍了摩托车点火方式的发展概況,对CDI模拟点火器和数字点火器的工作原理进行了分析,
分别讨论了两种点火器的优点、缺点和适用的エ作情况,指出数字点火器是车用点火器发展的必然
趋势。
关键词:模拟式点火器;数字点火器;提前角
中图分类号:TH-39文献标识码:Ado:10.3969/jsn.1002-6673.2013.03.020
Motorcycle Numeral Igniter Technology
XU Xiao-hui, SHA O Hong-xiang
( Luoyang Technical Institute of China, Luoyang Henan 471023, China)
Abstract This article introduced the motorcycle ignition way development survey, has carried on the analysis to the CDI imulation
and the numeral igniter principle of work, separately discussed two kind of igniters merits, the shortcoming and the suitable working condi
tion, pointed out the numeral igniter is the vehicle the inevitable trend which develops with the igniter
Key words: simulation type igniter; numeral igniter; angle of advance
磁电机的转子开始旋转,这时定子线圈相对转子切割磁
0引言
力线产生感应电压,其中有一个绕组是充电线圈,它产
我国摩托车发动机的点火方式经过了从早期的有触生的电压为电容充电电压,给点火器的蓄能电容C充
点点火方式发展到现在较实用的无触点点火方式,从而:电。当磁电机旋转一局其触发信号发出时,点火提前角
大大地提高了其工作的可靠性。目前国内生产的摩托车控制电路即可根据不同的转速值来延时输出SCRA的触发
发动机,特别是小排量的四冲程摩托车发动机,大多数脉冲信号。SCR导通时,电容C迅速放电,使点火线圈
采用了性能可靠、结构简单的无触点电容充放电点火方、初级产生一个脉冲电压,经升压在次级产生1~2kV的高
式(CD),即模拟式点火器。
电压,使火花塞间隙放电击穿,产生火花,点燃汽缸
电容充放电式点火方式是利用磁电机向电容充电,的可燃混合汽。当电容C放电结東时,SCR关断,磁电
并在需要点火时控制电容在点火线圈初级放电,同时在机充电线圈义对电容C充电。磁电机转子每旋转一周可
次级线圈上感应出高电压,使火花塞放电点火。电容充产生一次点火脉冲,使发动机保持连续工作。
放电点火方式能产生能量较强的电火花,而且次级电流
模拟式点火器的点火提前角是SCR触发信号与磁电
上升快,对高速发动机工作十分有利。这些特点较适应机发出的触发信号间
小排量发动机的特性。所以小排量发动机基本都采用「的延时值。这是由点
CDI模拟点火方式。
火控制电路控制的。
2.2uF40v9
由于电子元件固有的
D2
1CDI对模拟式点火器的分析
SCH
特性,使得点火提前
触发电略
模拟式点火器的电路如图1所示,摩托车起动后
角控制电路调整较困
难;另外大排量发动
修稿日期;2013-03-01
照明信号
作者简介:徐晓辉(1971-),女,项士,教授。主要从事电、/机点火提前角特性曲
线复杂,模拟控制电
算机方面教学科研工作。已发表论文多篇;邵鸿翔(1983-),男,
士,讲师。主要从事机电、计算机方面教学科研工作。已发表路不能适应大排量发
机
点火线
论文八篇。
动机的要求。而由单
图1拟点火器电路图
47
万方数据
产品与市场
片机组成的点火提前角控制电路可以灵活修改其软件程端输出SCR的触发信号,完成一个点火周期。
序,改变点火提前角的特性曲线,点火提前角控制精
根据基准脉冲的不同,处理点火时刻延时有两种方
确,可满足大排量发动机的点火特性要求。使发动机的「法,一种是以磁电机触发信号正脉冲为延时基准,以负
效率、功率提高,尾气排放量明显降低。由单片机控制
脉冲为计算转速的基准。其实是在第N+1周期计算第N
的点火器称为数字点火器。
周期的转速,并在该周期内完成点火,所以称其为N+1
2数字点火器的工作原理
周期点火方式。另外一种方式为,计算转速与延时都以
负脉冲为基准,在第N+1周期计算出第N周期的转速,
数字点火器电路如图2所示,该电路主要由触发信等第N+2周期来到时再启动延时。以上两种方式各有其
号采集、点火提前角控制及点火模块组成。单片机的
特点,N+1点火方式算法较简单,点火提前角受转速波
sV工作电源,由摩托车12V蓄电池输出,经稳压电路动影响较小。但是该方式以正脉冲为基准,由于磁电机
降压供给,该点火器硬件主要由89C51单片机及其外围触发装置限制,点火提前角调整范围有限。N+2点火方
电路连接而成。接通电源后4093输出高电平使单片机
式点火延时不受磁电机触发装置限制,点火提前角调整
DI
5Wo长
复位,此时单片机启动灵活。但该方式计算烦琐,点火提前角受转速波动影响
定时器中断,定时清除比较大。以上两种方式其过程如图4所示。
D2A SCR
“看门狗”电路,使其
正常情况时输出高电
轴发信号
点大看平。转速测量电路开始
延迟角提前角
发PC
测量转速,转换为数字
控制回路转速提前角,延迟角延迟时间
信号,输入到单片机数
计算转速
」据总线上。磁电机触发
点火信号
敏发电路
信号经整形输入到单片
N+1周期点火方式
4093 HRST DO
速采样
机的外中断INL脚,
看门电厨一P?
使单片机进人IN中
鞋发信号
图2数字点火器电路图
断子程序工作,CPU读
延迟角
算
取转速值,根据转速值计算延时值,延时时间到后,在
转速,提前角
计算转速
P1.0口上输出SCR的触发信号,此时SCR导通,点火
点火信号
线圈次级感应出高电压,火花塞产生放电火花,点燃发
N+2周期点火方式
动机中的可燃混合汽,发动机运转。图3为控制过程软
图4两种周期点火方式
件流程图,具体工作步骤如下
()系统接通电源,对单片机内的寄存器进行初始3两种点火器特性对比分析
采集发动机