一种具有双触发线圈的高精度点火系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有双触发线圈的高精度点火系统及方法，包括：第一触发信号滤波处理模块，用于低速时为微控制单元提供计算控制，包括第一触发线圈，所述第一触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通；第二触发信号滤波处理模块，用于高速时为微控制单元提供计算控制；包括第二触发线圈，所述第二触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通。本发明专利技术采用了两个带计算输入的处理模块，分别用于发动机的低速和高速运行过程，MCU求得的点火延时值更加接近实际要求值，从而实现点火角度的高精度设计。

A high precision ignition system and method with double trigger coils

【技术实现步骤摘要】
一种具有双触发线圈的高精度点火系统及方法
本专利技术涉及小型汽油机领域，具体涉及一种具有双触发线圈的高精度点火系统及方法，其应用于小型内燃式汽油发动机，如园林工具领域里的割草机、割灌机、绿篱机、油锯等。
技术介绍
传统的小型汽油机用数字式点火器采用微控制单元（MicrocontrollerUnit，MCU）为核心控制单元，为汽油机的正常工作提供合适的点火信号，其进行点火信号输出的时刻通过磁飞轮旋转一圈的周期值再计算后获得。磁飞轮旋转一圈的周期过程中不同位置的速度差异很大，因为汽油机工作过程中包含气缸内混合气的压缩，压缩过程中磁飞轮的转速是急剧下降的，此时通过磁飞轮旋转一周后计算的点火时刻无法满足发动机需要的最佳点火时刻，点火装置输出的点火时刻偏差相对比较大，容易影响导致发动机怠速的稳定性，加速和减速的性能以及高速运行时整机的抖动问题。发动机低速和高速时的最佳点火提前角随着转速的不同，存在差异，通常低速的点火角度需求在上止点前10度左右，而高速时的点火角度需求在上止点前30度左右。不同的点火位置需求，采用单个触发线圈采样计算时无法兼顾满足发动机低速和高速的高点火精度要求。故，针对现有技术的缺陷，如何实现兼顾满足发动机低速和高速的高点火精度要求是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种具有双触发线圈的高精度点火系统及方法。采用了两个带计算输入的处理模块，分别用于发动机的低速和高速运行过程，MCU求得的点火延时值更加接近实际要求值，从而实现点火角度的高精度设计。为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种具有双触发线圈的高精度点火系统，包括：第一触发信号滤波处理模块，用于低速时为微控制单元提供计算控制，包括第一触发线圈，所述第一触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A1、第二触发信号B1及第三触发信号C1输送至所述微控制单元GP1、GP2端口；第二触发信号滤波处理模块，用于高速时为微控制单元提供计算控制；包括第二触发线圈，所述第二触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A2、第二触发信号B2及第三触发信号C2输送至所述微控制单元GP3、GP4端口；相邻的第一触发信号A1的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T1；所述第二触发信号B1和第三触发信号C1的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t1；相邻的第一触发信号A2的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T2；所述第二触发信号B2和第三触发信号C2的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t2。进一步地，所述微控制单元包括，监测模块，用于监测各模块的状态；信号采集模块，用于采集触发信号；计算模块，用于计算当前发动机转速值、点火角度要求值、点火时刻延时。进一步地，所述点火系统还包括，供电模块，用于通过充电线圈感应的电压波形进行取样储能，为所述微控制单元提供电源电压。进一步地，所述点火系统还包括，点火储能模块，对充电电容C11进行充电；点火控制模块，用于控制充电电容C13进行充放电；熄火检测模块，用于检测发动机熄火开关的状态。进一步地，所述第一触发信号滤波处理模块包括：第一电阻、第一电容与第一稳压二极管并联形成第一支路，第二电阻与第一二极管串联后与所述第一支路并联形成第二支路；第三电阻、第二电容与第二稳压二极管并联形成第三支路，第四电阻与第一变容二极管串联后与所述第三支路并联形成第四支路；所述第二支路与第四支路串联接地，所述第一触发线圈连接第一二极管与第一变容二极管；所述第二支路与所述第四支路分别与微控制单元GP1、GP2端口连接。进一步地，所述第二触发信号滤波处理模块包括：第五电阻、第三电容与第三稳压二极管并联形成第五支路，第六电阻与第二二极管串联后与所述第五支路并联形成第六支路；第七电阻、第四电容与第四稳压二极管并联形成第七支路，第八电阻与第三二极管串联后与所述第七支路并联形成第八支路；所述第六支路与第八支路串联接地，所述第二触发线圈连接第二二极管与第三二极管；所述第六支路与所述第八支路分别与微控制单元GP3、GP4端口连接。可替换地，所述第一触发信号滤波处理模块还包括：第一三级管，所述第一三极管的集电极与发射极与第五电容并联，基极与发射极与第九电阻并联，所述发射极接地，集电极与微控制单元GP1端口、通过第十电阻与供电电压连接，基极与第十一电阻、第一触发线圈串联；第二三级管，所述第二三极管的集电极与发射极与第六电容并联，基极与发射极与第十二电阻并联，所述发射极接地，集电极与微控制单元GP2端口、通过第十三电阻与供电电压连接，基极与第十四电阻、第一触发线圈串联。可替换地，所述第二触发信号滤波处理模块还包括：第三三级管，所述第三三极管的集电极与发射极与第七电容并联，基极与发射极与第十五电阻并联，所述发射极接地，集电极与微控制单元GP3端口、通过第十六电阻与供电电压连接，基极与第十七电阻、第二触发线圈串联；第四三级管，所述第四三极管的集电极与发射极与第八电容并联，基极与发射极与第十八电阻并联，所述发射极接地，集电极与微控制单元GP4端口、通过第十九电阻与供电电压连接，基极与第二十电阻、第二触发线圈串联。本专利技术还提出一种具有双触发线圈的高精度点火方法，用于本专利技术所述的点火系统，具体为，S1、GP1采样输入第一触发信号A1，获取T1，计算发动机当前转速值和点火角度要求值；S2、判断发动机当前转速值是否处于高速值，若是，执行步骤S3，若否，执行步骤S5；S3、GP3采样输入第一触发信号A2，获取T2，计算发动机当前转速值和点火角度要求值；S4、GP3采样输入第二触发信号B2、GP4采样输入第三触发信号C2，由此获取t2；通过t2计算得点火时刻延时；执行步骤S6；S5、GP2采样输入第二触发信号B1、GP1采样输入第三触发信号C1，由此获取t1；判断t1与T1的比值满足正常相位值&t1小于最大设定值，若是通过t1计算得点火时刻延时，执行步骤S6；若否，执行步骤S7；S6、等待点火延时时刻到，微控制单元输出点火信号；S7、处于反冲状态，不输出点火信号。进一步地，在步骤S1之前还包括，通过充电线圈感应电压供微控制单元上电。与现有技术相比，本专利技术采用了两个带计算输入的触发模块，将发动机的低速和高速运行过程，通过t1和t2的计算方式获知飞轮在临近点火前的瞬时转速，这时的瞬时速度比整圈的平均速度更接近点火工作前的真实转速值，所以MCU通过t1和t2求得的点火延时值更加接近实际要求值，从而实现点火角度的高精度设计，在发动机上实际点火角度控制精度±1°以内的精度，使发动机表现更好的稳定性。附图说明图1是实施例一提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双触发线圈的高精度点火系统，其特征在于，包括：/n第一触发信号滤波处理模块，用于低速时为微控制单元提供计算控制，包括第一触发线圈，所述第一触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A1、第二触发信号B1及第三触发信号C1输送至所述微控制单元GP1、GP2端口；/n第二触发信号滤波处理模块，用于高速时为微控制单元提供计算控制；包括第二触发线圈，所述第二触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A2、第二触发信号B2及第三触发信号C2输送至所述微控制单元GP3、GP4端口；/n相邻的第一触发信号A1的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T1；/n所述第二触发信号B1和第三触发信号C1的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t1；/n相邻的第一触发信号A2的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T2；/n所述第二触发信号B2和第三触发信号C2的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t2。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有双触发线圈的高精度点火系统，其特征在于，包括：
第一触发信号滤波处理模块，用于低速时为微控制单元提供计算控制，包括第一触发线圈，所述第一触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A1、第二触发信号B1及第三触发信号C1输送至所述微控制单元GP1、GP2端口；
第二触发信号滤波处理模块，用于高速时为微控制单元提供计算控制；包括第二触发线圈，所述第二触发线圈的两端分别与所述微控制单元相连通，用于依次将第一触发信号A2、第二触发信号B2及第三触发信号C2输送至所述微控制单元GP3、GP4端口；
相邻的第一触发信号A1的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T1；
所述第二触发信号B1和第三触发信号C1的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t1；
相邻的第一触发信号A2的波形间隔时间为飞轮旋转360°的所需的时间值T2；
所述第二触发信号B2和第三触发信号C2的波形间隔时间为飞轮旋转N°时所需的时间值t2。


2.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述微控制单元包括，
监测模块，用于监测各模块的状态；
信号采集模块，用于采集触发信号；
计算模块，用于计算当前发动机转速值、点火角度要求值、点火时刻延时。


3.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述点火系统还包括，
供电模块，用于通过充电线圈感应的电压波形进行取样储能，为所述微控制单元提供电源电压。


4.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述点火系统还包括，
点火储能模块，对充电电容C11进行充电；
点火控制模块，用于控制充电电容C13进行充放电；
熄火检测模块，用于检测发动机熄火开关的状态。


5.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述第一触发信号滤波处理模块包括：
第一电阻、第一电容与第一稳压二极管并联形成第一支路，第二电阻与第一二极管串联后与所述第一支路并联形成第二支路；
第三电阻、第二电容与第二稳压二极管并联形成第三支路，第四电阻与第一变容二极管串联后与所述第三支路并联形成第四支路；
所述第二支路与第四支路串联接地，所述第一触发线圈连接第一二极管与第一变容二极管；
所述第二支路与所述第四支路分别与微控制单元GP1、GP2端口连接。


6.根据权利要求1所述的点火系统，其特征在于，所述第二触发信号滤波处理模块包括：
第五电阻、第三电容与第三稳压二极管并联形成第五支路，第六电阻与第二二极管串联后与所述第五支路并联形成第六支路；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，郑梅君，徐宝钧，胡银强，
申请(专利权)人：浙江锋龙电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33