汽车电子点火系统设计之美基于单片机的智慧与can总线三元组合

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高效、灵活等优势受到了广泛关注。

系统工作原理

发动机点火时刻通过控制点火提前角来实现,该角度决定了活塞位置与上止点曲轴转过的角度关系。影响此过程因素包括发动机转速、负荷大小、冷却水温度及爆震等。硬件电路主要由传感器、信号调理电路、A/D转换器、电控单元及点火电路组成。

系统硬件设计

2.1 传感器及其调理电路

转速传感器及其调理电路:采用光电式转速计测量发动机转速和曲轴位置。

水温传感器及其调理电路:使用集成温度传感器MAX6611测量冷却水温度,并根据水温调整点火提前角。

爆震传感器及其调理电路:利用压電加速度傳感器測量發動機爆震信號,並根據是否發生爆震調整點火提前角。

节气门开度传感器:线性输出模拟式节气门开度传感器用于测量负荷大小。

电控单元及A/D转化设计

以AT89C2051单片机作为主控芯片,A/D转换采用ADC0809对输入信号进行模数转换。

点火控制设计

点火控制是产生给定时间内产生高压脉冲以激励燃油喷射到燃烧室中的一系列操作。在发出指令后,由于L2两端产生极大的瞬间变差,这种变化被称为“磁场突变”,它足够强烈,以至于能够触发在引擎中的燃油喷射,从而启动引擎运作。

电源设计

采用集成芯片W78L05进行12V到5VDC-DC直流稳压降压操作,为各类微处理设备提供稳定的低压供给。

系统软件设计

主程序初始化系统并执行基本功能;计算基本点 火提前子程序根据查表法确定基本值;水温修正子程序根据经验表直接查找修正值;爆震修正子程序在检测到爆震则增加2°,无则减少同样数量;节气门开度修正采用直接查表法调整该参数。这一系列优化使得整个系统更加智能化、高效率地运行,同时保护环境减少污染物排放。

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