摩托车用数字点火系统的研究

摘要

为了满足摩托车日益严格的排放和油耗标准，人们提出了数字点火技术。相比较与其他的点火系统，数字点火技术具有适时性好、响应快、控制点火时刻精确等优点，从而实现有效降低发动机油耗和排放，大幅度提高发动机的性能指标。如今高性能、多功能的传感器和大规模集成电路技术也促进了该项技术的实用化。 本文介绍了一款用于摩托车的、基于PIC单片机的数字点火系统，它可以根据不同工况灵活调整点火提前角，使发动机在各工况下都能工作在最佳状态，实现了对点火提前角的数字化控制，提高了发动机的性能。数字点火系统尽可能地利用了原来的磁电机CDI系统，减少了成本，具有很高的经济性和实用性。 本文介绍的研究工作主要分为两个方面： 1.设计开发摩托车用、基于PIC单片机的数字点火系统数字点火系统的设计开发分硬件和软件两部分。硬件部分给出了以PIC单片机为CPU，包括转速信号整形电路、节气门开度接口电路、点火执行电路、外部通讯电路等外围模块电路的实现。软件部分全部使用PIC专用汇编语言实现，介绍了各功能模块包括有触发信号捕获模块、节气门开度扫描模块、点火MAP图查找模块、计算模块、延时中断模块的实现。同时，为了提高数字点火系统的可靠性，还创造性地开发了流程监视控制模块。 数字点火系统是在天津市天波科达科技有限公司生产的C120型磁电机试验台上进行开发和初步测试的，测试结果证明数字点火系统工作稳定，控制点火提前角精确、可调。 2.通过发动机台架试验，验证数字点火系统对发动机性能的影响为了进一步验证数字点火系统的实用性和可靠性，在CG125型摩托车发动机上进行了台架试验。通过与原机的试验数据对比，证明了数字点火系统可有效提高发动机性能，达到了预想的目标。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1引言

1.1.1数字点火系统研究的背景

1.1.2点火系统的发展是影响汽油机发展的重要因素

1.2数字式点火系统的国内外研究概况

1.3数字点火系统的提出以及主要工作内容

1.4本章小结

第二章数字点火系统的理论分析以及总体设计

2.1点火提前角的提出以及对汽油机工作的影响

2.1.1点火提前角的提出

2.1.2点火提前角对汽油机工作的影响

2.2数字点火系统的基本工作原理

2.3数字点火系统的总体设计

2.4数字点火系统的干扰问题

2.5本章小结

第三章基于PIC单片机的数字点火系统的实现

3.1数字点火系统的硬件试验设备

3.2单片机外围电路

3.2.1采集与处理速度信号的接口电路

3.2.2采集节气门开度的接口电路

3.2.3点火执行电路

3.2.4外部通讯电路

3.3软件系统

3.3.1 PIC单片机以及集成开发环境简介

3.3.2软件模块

3.4数字点火系统研发过程中遇到的难点及解决措施

3.4.1乱点火的问题

3.4.2低转速点火提前角不稳定的问题

3.5本章小结

第四章数字点火系统的台架试验及结果分析

4.1概述

4.2台架试验计划

4.2.1试验设备和仪器

4.2.2试验条件

4.2.3试验步骤

4.2.4试验结果整理

4.3数字点火系统对发动机性能的影响

4.4本章小结

第五章数字点火系统总结与展望

参考文献

致 谢