[发明专利]一种基于晶闸管控制点火汽油发动机齿信号识别电路

说明书

本发明公开了一种基于晶闸管控制点火汽油发动机齿信号识别电路，该电路包括TCI(晶闸管控制点火)点火系统的点火信号识别电路，控制电路和驱动电路，在所述控制电路中包括有单片机(MCU)。本发明的技术目的是提供一种通过识别TCI点火系统的点火信号来控制喷油，该方法可有效降低油耗，达到节能减排的目的。本发明功耗小，成本低，适用于大部分使用TCI点火系统的汽油发动机的电喷系统改装。

技术领域

本发明涉及汽油发动机电喷系统，提供了一种基于晶闸管控制点火汽油发动机齿信号识别电路，齿信号是电喷控制系统计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻的关键参数。

背景技术

现代汽油发动机的无触点电子点火系统有：电容放电式点火装置,简称CDI点火装置；晶体管控制方式点火装置,简称TCI点火装置。这两种点火装置显著提高了点火系统工作的稳定性和可靠性。然而发动机燃油效率的提高还需要电喷控制装置(简称ECU，下同)对发动机的喷油进行控制,ECU通过各种传感器将发动机的温度、空燃比、油门状况、发动机的转速、负荷、齿信号、车辆行驶状况等信号采集到，ECU根据这些信号参数，计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻，将燃油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化，可以极大的提高燃油效率。在此过程中齿信号的识别和判断尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是可靠识别基于TCI点火装置的汽油发动机的齿信号。

为实现上述目的，本发明的电路方案是：当发动机飞轮转动时，飞轮上的永久磁铁使TCI点火装置的点火线圈初级绕组内产生变化的电压,该电压信号经过整流二极管后触发光耦初级，光耦次级导通后使比较器同相端电压也随之变化，当同相端电压高于比较器反相端的电压阈值后，比较器输出由低电平变为高电平，当同相端电压低于比较器反相端的电压阈值后，比较器输出由高电平变为低电平，即输出一个方波信号，再经过施密特反向器后输出反向的稳定的方波信号。

更进一步的，所述的比较器反向端的电压阀值，可通过改变分压阻值来调节施密特反向器输出的方波信号的脉宽，以此来纠正上止点的位置。

更进一步的，所述的施密特反向器输出的方波信号经过调理后的方波信号由单片机采集到，单片机可计算出发动机的上止点和转速，即识别到发动机的齿信号。

本发明的有益技术效果：TCI点火装置内点火线圈初级绕组产生的电压与后端信号隔离，可有效避免对后级电路的干扰和冲击。

附图说明

图1为本发明的原理框图

图2为本发明的电路框图

具体实施方式

结合附图，详细说明本发明的具体实施方式，但不对权利要求作任何限定。

一种基于TCI点火装置的汽油发动机的齿信号识别电路包括整流二极管、信号隔离光耦以及由电阻和比较器构成的阈值比较电路，施密特反相器，单片机及电源供电电路。当发动机飞轮转动时，飞轮上的永久磁铁在经过TCI点火装置的点火线圈初级绕组L1过程中，L1内产生变化的电压,该电压在VK+处和VK-处产生变化的电压差Vd。飞轮上的永久磁铁接近初级绕组L1时电压Vd会升高并在永久磁铁最接近初级绕组L1时达到峰值(50V～100V)，永久磁铁远离初级绕组L1时，Vd会降低直至降为0V，即在此过程中Vd会有一次脉冲变化。当Vd大于0.6V时，该电压信号会经过整流二极管D1，触发光耦U1的初级，使光耦次级导通，Vd越大，流经光耦次级的电流越大，R3的分压Vdyc也越大。飞轮转动一圈使Vd产生的一次脉动变化过程中，电压Vdyc由0V升高至高于比较器U2反相端的电压阈值Vthd时，比较器U2输出由低电平变为高电平，随后Vdyc降低至低于电压阈值Vthd后，比较器U2输出由高电平变为低电平，即产生一个方波信号，该方波信号经过施密特反向器U3后的输出Vout是一个反向的稳定的方波信号，该方波信号输入到单片机后经软件分析计算来获得齿信号。因为永久磁铁远离初级绕组L1后，Vd电压不足以使光耦初级导通，所以比较器U2也就不会有方波输出，同样反向器U3的输出Vout也不是方波信号。综上所述，飞轮转动一圈，Vout只产生一次方波信号。可通过改变R4和R5分压阻值改变Vthd的大小来调节施密特反向器U3输出的方波信号Vout的脉宽，如降低Vthd的值后可将方波信号Vout的脉宽变宽，可以此来纠正上止点的位置。单片机U4采集到经过调理的方波信号Vout后,可通过软件计算出发动机的上止点和转速，即识别到发动机的齿信号。