[发明专利]一种汽油机点火提前角检测与调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种汽油机点火提前角检测与调整装置。

背景技术

随着技术的进步，电喷汽油机已经取代了传统的化油器式汽油机。电喷汽油机通过各路传感器采集到的汽油机工况信息，经电子控制单元（ECU）分析处理后，由ECU控制汽油机的喷油、点火，使汽油机始终运行在最有效的区域，从而可以有效的降低汽油机排放、提高其动力性和经济性。

汽油机工作时，从点火时刻起到活塞到达上止点这段时间内曲轴转过的角度称为点火提前角。点火提前角对汽油机的动力性、经济性和排放性能都有重要的影响，是汽油机电控系统中十分重要的一个控制参数，点火提前角的变化会对汽油机运行状态产生重大的影响。汽油机运行过程中，存在一个最佳的点火提前角，这个角度下能使汽油机的各项性能达到最优，其值随汽油机工况和状态的变化而变化。为了使学生对汽油机台架试验有较全面、系统的理解，加深学生对汽油机性能的直观体验，掌握汽油机扭矩、功率、转速、油耗等参数的测试方法，提高学生的科研实践能力，目前在国内很多高校车辆工程专业都设有汽油机点火提前角调整实验，加深学生对汽油机点火提前角的直观认识。随着电喷汽油机应用的普及，在台架试验中，传统的化油器式汽油机也必将被电喷汽油机所替代。

传统的化油器式汽油机可以通过分电器对点火提前角进行调整，而电喷汽油机由于其点火提前角由储存于汽油机ECU中的程序控制，外部无法对其进行直接干预。对于电喷汽油机点火提前角调整，市场上应用的大部分为自主开发的点火系统，其点火提前角可以由开发者自行设定，从而实现对点火提前角的控制，但该方式需要改变原汽油机点火系统结构，实现较为复杂，使用成本较高。目前还没有专门的产品可以在不改变原汽油机点火系统结构的情况下，实现对汽油机点火提前角检测与调整。

发明内容  

本发明可以在不改变原汽油机点火系统结构情况下，有效解决其点火系统无法手动干预或调整点火提前角的问题，以满足高校汽油机台架试验教学需要，同时，本装置也可应用于其他需要检测、调整汽油机点火提前角的相关领域，具有较大的应用价值。

本发明解决技术问题所采取的技术方案：

一种汽油机点火提前角检测与调整装置包括曲轴信号采集电路、点火信号提取电路，单片机控制单元，点火输出驱动电路和人机交互模块。

曲轴信号采集电路输入端接汽油机的58X曲轴位置传感器信号，输出端连接单片机控制单元；点火信号提取电路输入端接汽油机ECU的一、四缸点火信号，输出端连接单片机控制单元；点火输出驱动电路输入端连接单片机控制单元，输出端连接发动机点火器；人机交互模块包括：用户输入、LED1显示、LED2显示、运行模式显示。其中用户输入连接单片机控制单元，输入用户所需的控制信号，LED1显示、LED2显示和运行模式显示分别连接单片机控制单元，用于显示点火提前角信号及本装置运行模式。

本装置具有如下有益效果：

1. 本装置能检测当前汽油机实际点火提前角和存储于汽油机ECU中实时工况下的最佳点火提前角，并通过高亮数码管显示，从而可以将汽油机当前的点火提前角和最佳点火提前角进行对比，较为直观地理解点火提前角对汽油机运行状态的影响。

    2. 本装置具有检测汽油机点火闭合角功能，点火控制时点火能量按原机闭合角值输出，点火稳定，可以实现对汽油机点火提前角的精确控制。

3. 本装置具有工作和待机两种模式，两种模式可随意切换。工作模式下，汽油机点火提前角由本装置控制；待机模式下，汽油机点火提前角由汽油机ECU控制，本装置不影响原机运行。

4. 本装置采用双ECU控制点火方案，不需要对原机点火系统进行任何改动，仅需将本装置串入原汽油机ECU和点火系统之间。

5. 本装置结构简单，体积小，成本低廉，使用方便，工作可靠。

试验结果表明，本装置点火提前角检测准确，点火控制输出可靠，完全满足系统设计要求，可以实现预期功能。

附图说明

图1 系统原理图；

图2 曲轴信号采集电路；

图3 点火信号提取电路；

图4 单片机控制单元；

图5点火输出驱动电路；

图6 人机交互模块。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。