摩托车点火器提前角控制原理与实现.pdf

摩托车点火器提前角控制原理与实现 引言 点火系统的两个重要指标一是点火能量，二是点火提前角，其中点火提前角是影响发动机性 能的最重要参数之一，点火过早或过迟都会直接影响到发动机的经济性和动力性。对应于给 定的发动机运行工况，都存在着一个最佳点火提前角，由于发动机工作状况的复杂性，导致 其在整个工作范围的点火曲线也异常复杂 。行点火提前角标定，所以厂家生产时把一个系 列的化油器发动机的点火提前角多定为一条相同的曲线，这样就不能保证每台发动机都有最 佳点火提前角曲线。并且随着环境和使用情况的不同和变化，化油器发动机和电控发动机的 最佳点火提前角是变化的，但目前还没有可以实时调节点火提前角的设备。本文研究了一一 种能够实时调节发动机点火提前角的调节系统，该系统能够在对化油器发动机进行简单改造 (加装点火控制ECU)后方便地调节化油器发动机的点火提前角，这样就可以很好地解决化油 器发动机出厂时的点火提前角的标定。同时该系统能够对加装点火控制ECU的化油器发动机 和电控发动机的点火提前角进行实时调节，可以根据用户自己的需要调节点火提前角，使用 方便快捷。 l 发动机点火提前角调节系统原理 发动机点火提前角调节系统的基本原理如图l所示，当进行发动机点火提前角标定时，在某 一个转速下，点火提前角调节系统首先读取ECU的数据，操作者通过对ECU数据、测得功率、 比油耗和排放数据进行分析比较，得出发动机在该转速下的最佳点火提前角。该系统在对发 动机进行点火提前角调节时的发动机转速范围从1500r／rain到9000r／rain，每一工况点 发 动机点火提前角的调节幅度为0．7。CA，发动机的转速信号通过磁电机获得。在标定化油 器发动机最佳点火提前角时，按照转速逐点对发动机的最佳点火时刻进行标定，并记录下来， 最后得出最佳点火提前角曲线，并记人ECU内部，成为该发动机的点火提前角曲线。在标定 电控发动机时，按转速和节气门开度对发动机进行最佳点火提前角标定，得出最佳点火提前 角曲面。发动机点火提前角调节系统与ECU之间的数据通讯，通过系统内部单片机的串口直 接通讯。在点火提前角调节时，该系统首先读取ECU内部的点火提前角曲线，然后对该曲线 进行调节生成临时曲线，此时发动机是按调节系统内的临时曲线工作，并提示是否修改ECU 内部点火提前角曲线，把临时曲线写入ECU后，完成调节操作。 2 点火提前角调节系统硬件组成 发动机点火提前角调节系统的结构如图2所示，它由控制模块、液晶显示模块和操作模块3 部分组成，其中被调节的发动机必须配有ECU。使用时操作模块向控制模块发送操作指令， 控制模块接收到操作指令后对指令进行分析并显示在液晶显示模块上，同时向ECU传达控制 命令，使ECU相应的修改发动机点火提前角。控制模块还读取ECU数据，把数据显示在液晶 显示模块上，同时对数据进行分析并与控制模块内部的发动机点火提前角数据进行比较。在 进行点火提前角标定时，借助测功机和排放仪的数据反复调节以找到某个转速下的最佳点火 提前角，这样就完成了某个转速下的点火提前角标定。其中控制模块内部的发动机点火提前 角原始数据是工作时直接从ECU中读取的，在ECU内部点火提前角的基础上进行调节，但系 统重启后控制系统内部数据会被清空。 2．1 控制模块 发动机点火提前角调节系统选用了AT89C52单片机作为控制芯片，它是EPROM型、可寻址 64KB字节的程序存储器和64KB字节的外部数据存储器，是一个低电压，高性能CMOS的8位 单片机，片内含有8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取 数据存储器(RAM)，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C52有4O个引脚， 32个外部双向输入／输出(I／O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数 器，2个全双工串行通信口，2个读写口线。单片机在这套调节系统中主要有以下几个作用： 1)接收操作模块的操作命令，并对命令进行分析；2)控制液晶显示模块的显示内容；3)调节 点火提前角数值、存储数据、读取ECU数据、修改ECU内部发动机点火提前角数值。 2．2 其它部分 液晶显示模块选用的是字符型LCD1604B液晶屏显示，液晶显示主要是通过接口与外界通信、管 理内／外显示RAM，控制驱动器，分配显示数据；控制器还常含有内部ASCII字符库。字符 型LCD1604B用于显示字符是5×8点阵，屏幕显示4行，每行16个字符。 操作模块是一个简易键盘，它由上下、左右、确认和返回6个键组成，它的主要功能是选择 操作界面，控制调节发动机点火提前角的增减量，以