专利名称：新型智能沼气发动机点火控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种沼气发动机点火控制器，尤其涉及一种新型 智能沼气发动机点火控制器。
背景技术：
随着国民经济的迅速发展和国家能源政策的调整，沼气作为一种 新型再生能源燃料已愈来愈受到人们的重视。沼气发动机以其低排 放、低污染、再生资源利用等优点而倍受人们的关心和重视。沼气发 动机是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它 将沼气用于发动机上，是有效利用沼气的一种重要方式。
影响沼气发动机性能的因素较多，发动机运转参数(包括负荷、 转速、点火提前角等)、结构参数(压縮比、点火位置等)均可对其性 能产生影响.点火提前角对发动机的性能有着重要的影响，不同点火 提前角时，发动机随转速和负荷变化而变化，研究表明点火提前角在
26° ~30°之间，发动机具有良好的起动性、动力性、经济性和排放 性能，如果对不同转速采用不同的最佳点火提前角其性能将得到进一 步提升。现有的沼气发动机点火控制器在点火提前角的处理上存在以 下两大问题首先，由于位置传感器转子(齿盘)安装精度不准，将
对点火提前角产生5°左右的误差，对发动机运行性能影响很大；其
次，对于不同的转速，最佳点火提前角采用理论计算公式，是速度的 线性函数，对实际的发动机同样存在偏差，在现场调试时如要修正计
算公式就要重写程序，相当不方便。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种新型智能沼气发动 机点火控制器。
为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是
一种新型智能沼气发动机点火控制器包括位置、速度检测及信 号的形成与整形电路，微电脑控制器，闪存，键盘，显示，点火信号 一级和二级驱动电路，点火指示灯，高压点火线圈，位置、速度传感 器，变速器，沼气流量控制及驱动电路组成；其中显示、闪存及键盘 与微电脑控制器连接，微电脑控制器分别控制位置、速度检测及信号 的形成、整形电路，点火信号一级和二级驱动电路，高压点火线圈及 沼气流量控制及驱动电路，位置、速度传感器与变速器由位置、速度 检测及信号的形成、整形电路控制。
其中位置、速度检测及信号的形成整形电路，微电脑控制器，闪 存，点火信号一级，驱动电路设置在主控板；键盘，显示及点火指示 灯电路设置在面板上；主控板与面板之间用40芯扁缆相连，二级驱 动电路和点火线圈分别与主控板和12V电源相连。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型智能 沼气发动机点火控制器，该控制器利用电脑微控制技术和闪存技术， 通过键盘操作就能修补位置传感器转子安装偏差和最佳点火提前角 的调整，从而使发动机具有良好的起动性、动力性、经济性和排放性 能。
图1为本实用新型一种新型智能沼气发动机点火控制器结构原 理方框图。
图2为本实用新型一种新型智能沼气发动机点火控制器结构火 花塞控制电路图。
图3为本实用新型一种新型智能沼气发动机点火控制器主控板 的原理图。
图4为本实用新型一种新型智能沼气发动机点火控制器显示操 作面板的原理图。
具体实施方式
参照图1、图3、图4， 一种新型智能沼气发动机点火控制器， 由位置和速度检测及信号的形成与整形电路1、微电脑控制器2、闪 存3、键盘4、显示5、点火信号一级驱动电路6、 二级驱动电路7、 点火指示灯电路8、高压点火线圈9、位置、速度传感器IO、变速器 11、沼气流量控制及驱动电路12组成。
如图3所示，其中位置速度检测电路及信号的形成与整形电路 1包括霍尔传感器接口+、 -、 in,由电阻(Rl、 R2、 R3、 R4)、电容 C0、电源VCC和地GND组成的位置信号的形成，通过74LS04非门芯 片U4实现信号的整形;微电脑控制器2电路包括由AT89S52芯片Ul、 电容(Cl、 C2、 C3)、电阻(R5、 R6)、 24M晶振CRYSTAL、电源VCC 和地GND组成的最小系统；闪存3电路包括由AT24C02闪存芯片U2、 电阻(R7、 R8)、电源VCC和地GND组成，可以存储256个8位参数； 电源电路包括图3中的电容C4 C8， 二极管1N5408、 1N4007，开关二 极管W9、 WIO，稳压管7805,接口 Port +12、 Port GND;沼气流量
控制电路12包括沼气流量增加控制电路和沼气流量减少控制电路， 沼气流量增加控制电路包括光电隔离4N25器件U7和由电阻 (R101 R106)、电容C101、 NPN三极管N101、 PNP三极管P101、开 关二极管W101和继电器1组成的沼气阀控制电路，沼气流量减少控 制电路包括光电隔离4N25器件U8和由电阻(R110 R115)、电容C102、 NPN三极管N102、 PNP三极管P102、开关二极管W102和继电器2组 成的沼气阀控制电路；点火控制接口电路电路包括图3中的74LS04 芯片U5、 116,电阻R1(TR58,电容C11 C18, NPN三极管N广N8， PNP 三极管P广P8，开关二极管W1 W8，接口1 8，电源+12和地GND;外 部连接线包括与12V蓄电池的电源线、与位置速度传感器10的信号 线和电源线、与点火线圈9二级放大器相连的信号线、与面板相连的 40芯扁缆。
如图4所示，其中键盘4电路由编码芯片74HC148、电阻 (R73 R77)、 4个按钮(设置/运行、地址/数值、增加、减少)、电 源VCC和地GND组成，通过3线接到微电脑控制器I/O 口的P13、P14、 P15端口;显示5电路包括芯片4511、 4094、 74LS138、 74LS04,排 电阻RX8，电阻R71、 R72， 2个4位数码管LG3641A (U25、 U26)电 源VCC和地GND;点火指示灯8电路包括发光二极管D广D8，电阻 R61 R68;外部连接线只有与主控板相连的40芯扁缆。
如图2、图3、图4所示，由微电脑控制器的PIO、 Pll、 P12端 口通过8位移位寄存器CD4094,实现串行通信，提高微电脑控制器 1/0端口的利用率，由驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD码 —七段码译码器CD4511实现数码管的驱动，3-8线译码器74LS138用于8位数码的码位选择；点火信号一级驱动电路6位于主控板的原 理图右侧，每路由一对PNP和NPN三极管构成的驱动电路组成；二级 驱动电路7各支路单独封装，靠近火花塞，直接驱动火花塞点火；点 火指示灯电路由8个发光二极管组成，位于显示面板，对应于图4中 的8个发光二极管；5V和12V电源电路由12V电源接口和5V稳压电 路组成，位于主控板的原理图左下方。
本实施例，封装后，设置的接线连接端为与12V蓄电池的2芯 电源线，与位置速度传感器的信号线和电源线(3芯)，与8组(或6 组，分别对应于8缸和6缸发动机)点火线圈二级放大器相连的信号 线和12V电源线(每组3芯)，外壳与机架的保护连接线。
本实用新型通过设置微电脑控制器及接口电路，微电脑控制器通 过调整相关参数修补位置传感器转子安装偏差，在闪存中建立速度/ 最佳点火提前角数据表，通过修改数据表就能调整最佳点火提前角， 提高发动机运行性能；键盘、显示电路，通过键盘的设置/运行键实 现参数设置和运行状态(分别显示当前的转速和点火提前角)显示之 间的切换，从而实现各种参数的修改功能和运行速度的显示；在闪存 中设置传感器转子安装偏差正负修正参数和速度/最佳点火提前角数 据表。位置传感器转子安装偏差的相关参数分正修补和负修补参数， 其偏差修补范围为土25.5。，精度为0.1° ;速度/最佳点火提前角 数据表，取值范围为0 25.5° ，为了增加点火提前角的调节范围， 还提供了一个相对点火提前角参数，其取值范围为0 25.5° ，从而 使点火提前角调节范围提高到0 51.2° 。本装置通过键盘和显示电 路实现以上相关参数的显示和修改操作，发动机实际运行的参数取自闪存中的实时数据，从而实现实时调试的功能。
本实用新型在几乎不增加硬件成本的情况下，使得位置传感器的 安装和最佳点火提前角的调整相当简单方便，在不需要关停发动机的 情况下，对传感器转子安装偏差实现实时修正和最佳点火提前角的实 时调整，使发动机具有良好的起动性、动力性、经济性和排放性能， 具有构思巧妙、结构新颖等优点。
权利要求1、一种新型智能沼气发动机点火控制器包括位置、速度检测及信号的形成、整形电路，微电脑控制器，闪存，键盘，显示，点火信号一级和二级驱动电路，点火指示灯，高压点火线圈，位置、速度传感器，变速器，沼气流量控制及驱动电路组成；其特征在于其中显示、闪存及键盘与微电脑控制器连接，微电脑控制器分别控制位置、速度检测及信号的形成、整形电路，点火信号一级和二级驱动电路，高压点火线圈及沼气流量控制及驱动电路。
2、 根据权利要求1所述的新型智能沼气发动机点火控制器，其特征在于 所述微电脑控制器电路包括AT89S52芯片U1，电容C1、 C2、 C3，电阻R5、 R6， 24M晶振CRYSTAL,电源VCC和地GND组成，通过调整相关参数修补位置传感器 转子安装偏差。
3、 根据权利要求1所述的新型智能沼气发动机点火控制器，其特征在于 所述闪存中建立速度/最佳点火提前角数据表，通过修改数据表就能调整最佳点 火提前角。
4、 根据权利要求1所述的新型智能沼气发动机点火控制器，其特征在于 所述在参数设置和运行状态下通过键盘的设置/运行键实现参数设置和运行状 态显示之间的切换。
专利摘要本实用新型涉及一种新型智能沼气发动机点火控制器，其中显示、闪存及键盘与微电脑控制器连接，微电脑控制器分别控制位置、速度检测及信号的形成、整形电路，点火信号一级和二级驱动电路，高压点火线圈及沼气流量控制及驱动电路，位置、速度传感器与变速器由位置、速度检测及信号的形成、整形电路控制，本实用新型利用电脑微控制技术和闪存技术，通过键盘操作就能修补位置传感器转子安装偏差和最佳点火提前角的调整，从而使发动机具有良好的起动性、动力性、经济性和排放性能，具有构思巧妙、结构新颖等优点。
文档编号F02P5/15GK201187385SQ20082011246
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者刘小娟, 茅正冲, 赵姗姗 申请人:江南大学