發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火控制技術(shù)設計

摘要：針對發(fā)動(dòng)機電子點(diǎn)火系統的性能要求，以MC9S12DP256微控制器為核心，通過(guò)分析點(diǎn)火時(shí)序控制方法，設計點(diǎn)火控制程序，結合外圍硬件設備，設計了六缸發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火系統。結果表明，利用MC9S12DP256微控制器的邏輯運算能力和定時(shí)控制功能，六缸發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火系統獲得了精確、可靠的點(diǎn)火時(shí)序控制性能，使發(fā)動(dòng)機電子點(diǎn)火系統獲得了新發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電子點(diǎn)火；時(shí)序控制；發(fā)動(dòng)機；控制技術(shù)

0 引言
電子技術(shù)的發(fā)展對發(fā)動(dòng)機性能提出更高要求，微機控制的電子點(diǎn)火系統逐漸取代了傳統的發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火系統，使點(diǎn)火時(shí)刻和點(diǎn)火能量的控制更為精確。在發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火系統中，采用無(wú)分電器各缸獨立點(diǎn)火系統，即高能直接點(diǎn)火系統。采用高能直接點(diǎn)火可有效地增加點(diǎn)火線(xiàn)圈初級回路的儲能，減少點(diǎn)火能量的傳導損失，從而提高點(diǎn)火能量，滿(mǎn)足車(chē)用發(fā)動(dòng)機稀薄燃燒、增壓和使用代用燃料(如天然氣、酒精)等新技術(shù)的發(fā)展要求。針對六缸車(chē)用發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火控制系統的開(kāi)發(fā)，進(jìn)行了以MC9S12DP256微控制器為核心的電子控制單元的軟硬件系統設計。

1 六缸發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火系統
六缸發(fā)動(dòng)機的高能直接點(diǎn)火系統電路設計原理圖如圖1所示。

系統由輸入信號傳感器、電子控制單元(ECU)及點(diǎn)火執行器三部分組成。其中，點(diǎn)火執行器包括每缸獨立的點(diǎn)火線(xiàn)圈和火花塞，共六組。點(diǎn)火線(xiàn)圈通過(guò)初次級繞組線(xiàn)圈之間進(jìn)行電磁感應，將蓄電池的電壓升壓后用于激勵火花塞電極間產(chǎn)生電火花，使汽缸內的混合氣點(diǎn)燃。由電子控制單元發(fā)出的控制信號經(jīng)過(guò)點(diǎn)火器中的功率三極管的放大為驅動(dòng)信號，用于對初級電路進(jìn)行通斷電控制。
為保證發(fā)動(dòng)機的性能要求，六缸發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火系統需按點(diǎn)火順序、點(diǎn)火時(shí)刻和點(diǎn)火能量的控制要求，實(shí)現六個(gè)獨立點(diǎn)火線(xiàn)圈初級電路的適時(shí)通、斷電，即電子控制單元要完成多通道的復雜時(shí)序控制。

2 ECU的硬件結構設計
適用于六缸發(fā)動(dòng)機高能直接點(diǎn)火系統的電子控制單元(ECU)結構如圖2所示。

ECU以MC9S12DP256微控制器為核心，結合電源、輸入信號整形處理、輸出驅動(dòng)放大電路、通信接口電路等功能模塊構成。
結構設計中，兩個(gè)定時(shí)通道設置為輸入捕捉功能，對經(jīng)過(guò)整形處理后的曲軸位置信號和發(fā)動(dòng)機轉速信號進(jìn)行采集處理；另六個(gè)定時(shí)通道設置為輸出比較功能，用于六個(gè)汽缸的點(diǎn)火線(xiàn)圈初級電路的通斷電控制。