[實用新型]基于ARM的汽車PI點火系統

有效

• 申請號: 201420568820.6
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204511745U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 喬旭;劉大鵬;關榮喜;劉寶平;關懷忠;羅勉軍;杜金洋;萬家龍
• 申請（專利權）人: 遼寧際華三五二三特種裝備有限公司
• 主分類號: F02P5/152
• 分類號: F02P5/152
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

技術領域：本方法涉及從一種基于ARM的汽車PI點火系統及點火方法，本設計涉及汽車發動機的熱效率、改善燃油的經濟性和降低有害氣體排放。具體公開一種用32位ARM處理器代替傳統單片機完成的ECU的PI點火控制功能。

背景技術：目前，國內大多數汽車企業仍處于電子技術的起步階段。只有少數廠家，主要是在一些合資汽車上，開始研究和發展使用電子控制裝置。由于ECU技術是各大汽車企業核心商業機密，一直處于黑匣子狀態。我國生產的中高檔轎車的發動機雖然基本上都采用了電控技術，但由于我國汽車工業早期實行技術引進策略，因此幾乎沒有電控發動機自主知識產權，均屬于引進國外電控發動機生產線或電控系統。

ECU點火的控制，通常包括點火時刻控制、爆震控制和點火能量的控制三個方面。微處理器點火系統在增大點火能量的情況下，PI控制逼近最佳的點火提前角能有效提高發動機的熱效率，改善燃油的經濟性，同時降低有害尾氣排放。因為發動機汽缸內的油氣混合物燃燒需要一定的時間，所以在壓縮沖程的油氣混合物不應在上止點處點燃，點火時刻應適當提前，使得混合物在活塞運行到上止點時得到充分燃燒，從而使發動機達到更大功率。點火時刻一般用火花塞發出火花開始到活塞達到上止點位置這一段時間內曲軸轉過的角度來表示，形象的稱作點火提前角。當點火提前角過大，混合物的整個燃燒過程在壓縮行程中完成，發動機汽缸內氣體膨脹壓力急劇升高，在當活塞達到上止點前即達到最大，使活塞受到高壓氣體反沖，活塞被推動做負功，導致發動機功率下降，轉速不穩定，甚至產生爆震。當點火提前角過小，活塞達到上止點時才出現電火花，則混合物的燃燒主要在活塞做功行程中進行，因而氣缸內最高燃燒壓力降低，熱能量做有效功的比例相對減小，導致功率下降。

實用新型內容：

實用新型目的：本實用新型提供一種基于ARM的汽車PI點火系統及點火方法，其目的是解決以往的方式所存在的弊端。

技術方案：本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種基于ARM的汽車PI點火系統，其特征在于：該系統包括微控制器、爆震電荷信號轉換電路、爆震信號帶通濾波電路、爆震傳感器外圍電路、冷卻水溫傳感器外圍電路、曲軸位置傳感器外圍電路、凸輪位置傳感器電路和點火驅動電路；爆震傳感器外圍電路、冷卻水溫傳感器外圍電路、曲軸位置傳感器外圍電路、凸輪位置傳感器電路及點火驅動電路均連接至微控制器；爆震電荷信號轉換電路連接至爆震信號帶通濾波電路，爆震信號帶通濾波電路連接爆震傳感器外圍電路。

微控制器包括ADC電路、CLOCK電路、Timer電路、JTAG電路和DMA電路；

爆震電荷信號轉換電路包括爆震微處理器AD521、第九電阻R9、第十電阻R10、上可調電阻RG和下電阻RS，爆震微處理器內設置有運算放大器，運算放大器的輸出端接至爆震微處理器的第七腳，運算放大器的同相輸出端接至爆震微處理器的第一腳，運算放大器的反向輸入端爆震微處理器的第三腳，第九電阻R9接至爆震微處理器的第二腳和第十四腳，第十電阻R10爆震微處理器的第一腳和第三腳，上可調電阻RG的兩固定端接至爆震微處理器的的第四腳和第六腳，上可調電阻RG的活動端接至爆震微處理器的第五腳，下電阻RS連接至爆震微處理器的第十腳和第十三腳。

爆震信號帶通濾波電路包括濾波運算放大器、第四十二可調電阻R42、第四十三可調電阻R43、第四十四電阻R44、第四十五電阻R45、第四十二電容C42和第四十一電容C41；濾波運算放大器的同相輸出端通過第四十一電容C41和四十一可調電阻R41連接至爆震電荷信號轉換電路的爆震微處理器第七腳；第四十二電容C42串聯第四十三可調電阻R43，第四十三可調電阻R43串聯第四十四電阻R44，第四十四電阻R44接至濾波運算放大器的反向輸入端，第四?十五電阻R45一方面接至第四十二可調電阻R42，另一方面接至濾波運算放大器的反向輸入端；第四十二電容C42也接至第四十二可調電阻R42，第四十二可調電阻R42接至濾波運算放大器的同相輸出端。