汽车电子点火系统设计依循现场总线技术的发展历程巧妙运用对偶之美
随着汽车工业的不断发展和能源危机日益严重,汽车尾气对大气环境造成的污染问题愈发凸显。精确控制发动机点火时刻不仅能提高汽车整体性能,还有助于缓解这一环境问题。相较于传统的机械调节式点火系统,基于微电子技术的新型电子点火控制装置以其及时性高、精度高、灵活性强等优点备受瞩目。本文从发动机点火控制策略出发,设计了一种能够提升发动机点火控制精度的创新电子点火装置。
系统工作原理
发动机点火时刻通过调整点火提前角(即活塞位置到上止点曲轴转过的角度)来实现。影响因素包括转速、负荷大小、冷却水温度以及缸体爆震等。
点火系统硬件电路由传感器与信号调理电路、A/D转换器、高级单元(ECU)、电控单元(Ignition Coil)、电源及燃油喷射头组成。
系统硬件设计
2.1 传感器及其调理电路
转速传感器:采用光电式测量发动机转速和曲轴位置。
水温传感器:使用集成温度计MAX6611测量冷却水温度,并通过RC滤波后输入ADC0809信道0。
爆震传感器:采用压电加速度计检测爆震信号,并经过两级滤波后输入ADC0809信道1。
节气门开度传感器:线性输出模拟型TPS用于测量负荷大小,其输出经双向限幅滤波后输入ADC0809信道2。
电控单元及A/D转化设计
AT89C2051作为主处理单片机,与A/D转换器ADCS0809连接进行数据采集。需要进行数值变换的是水温信号、节气门开度和爆震信号。
点火控制逻辑设计
在AT89C2051P3.5引脚接收来自软件程序的指令并输出给T1/T2触发出断或通断状态,从而产生必要的地磁场供给燃油喷射头产生燃烧,以达到启动引擎所需条件。
电源管理
采用W78L05集成芯片实现12V-5VDC-DC升压功能,为微处理单片机提供稳定可靠之功率供应。
系统软件编程与优化策略实施:
主要由初始化子程序、一系列数据表查找子程序(如基本提前角查找、二分法查找、一维数组直接查找)以及计算修正值与发送命令子的程序构成。此外,还包含了时间延迟服务、中断服务,以及各种临界判断函数,如超热修正和暖车修正,这些都是为了根据实际情况调整最佳工作参数,以最大化效率并减少废气排放。在整个过程中,利用了汇编语言编写,使得代码执行效率最高,同时也保证了实时性的要求得到满足。