汽车电子点火系统设计基于单片机与总线协议对偶协同

随着汽车工业的不断发展,能源危机以及汽车尾气对大气环境造成的污染日趋严重。发动机点火时刻的精确控制不仅能提高汽车整体性能,还能有效缓解这一状况。与传统机械调节式点火时刻控制系统相比,基于微电子式控制系统具有更高的及时性、精度和灵活性。为了提升发动机点火控制精度,我们从发动机点火控制策略出发,设计了一种新型电子点火控制装置。

系统工作原理

发动机点火时刻通过调整点火提前角来实现,这个角度决定了活塞在曲轴转过一定角度后被引爆。在实际操作中,影响这个过程的因素众多,如发动机转速、负荷大小、水温以及缸体爆震等。

点火系统硬件主要由传感器、信号调理电路、A/D转换器、电控单元和电源组成。系统原理框图如图所示。

系统硬件设计

2.1 传感器及其调理电路

包括转速传感器、水温传感器、爆震传感器和节气门开度传感器及其调理电路。

转速输出经整形放大后送入单片机外部计数T0(P3.4)引脚上,由单片机计算其转速和曲轴位置。

水温输出经过二极管限幅RC滤波后接到ADC0809信道0上。

爆震输出经两级滤波接到ADC0809信道1上。

节气门开度输出经双向限幅滤波后接到ADC0809信道2上。

电控单元及A/D转化电路设计

以AT89C2051为核心,使用ADC0809进行模数转换,对温度、爆震和节气门开度信号进行处理。

点火控制电路设计

输入来自单片机P3.5引脚的点火控制信号,将12 V输入产生高压供给 火花塞,并保护T2不被破坏。

电源电路设计

使用集成芯片W78L05将12 V直流变为5 V供给芯片。

系统软件设计

主程序初始化并获取基本数据,然后根据水温、高压力等因素调整基本数据,以实现最佳燃烧效果。通过查表法确定最优参数,同时采用延迟子程序确保稳定运行。此外,还有其他几个关键子程序用于修正指令以适应不同条件下的最佳燃烧效果。

6 结语

本电子点火系统已成功应用于实际车辆中,大幅提高了燃油效率并减少了尾气排放。这一技术革新对于解决当前全球面临的问题具有重要意义,为未来的可持续交通提供了强有力的支持。

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