汽车电子点火系统设计之美PGN与Can总线的对偶奏鸣

随着汽车工业的飞速发展,面对能源危机与尾气污染问题,精确控制发动机点火时刻成为了提高整体性能与环境保护的关键。电子式控制系统相较于传统机械调节式具有更高的及时性、精度和灵活性。基于此,我们设计了一种新型电子点火控制装置,以提升发动机点火控制精度。

系统工作原理

发动机点火时刻通过调整点火提前角实现,主要受发动机转速、负荷大小、冷却水温度和缸体爆震影响。硬件电路由传感器、信号调理电路、A/D转换器、电控单元及驱动电路组成,其原理框图如图1所示。

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:集成温度传感器MAX6611测量冷却水温度。

爆震传感器:压电加速度传感器测量爆震信号。

节气门开度传感器:线性输出模拟类型TPS测量负荷大小。

2.2 电控单元及A/D转化设计

A/D转换采用ADC0809,对前端输入信号进行模数转换。AT89C2051作为单片机,与A/D接口如图2所示,P3.4计数T0曲轴位置,P3.5输出点火控制信号。

2.3 点火控制电路设计

点火电路产生高压以激励火花塞,其输入为单片机P3.5引脚的点 火控制信号,输出连接至fire spark plug上,如图3所示。

2.4 电源设计

采用集成芯片W78L05实现12 V到5 V DC-DC转换。

系统软件设计

主程序初始化后获取基本点火提前角,并采集水温、爆震和节气门开度信息,对其进行运算处理等待合适时间发出point fire control signal 实现系统point fire.

4 结语:

本系统已成功调试,可实现对point fire advance angle 的优化control, 提升了system performance and environmental protection efficiency

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