鐘信號；復位電路，用于復位單片機 程序；從單片機U3的輸入信號引腳與主單片機的輸出信號引腳相連，能將主單片機U2處理 后的信號再延遲1. 5度；從單片機端口 RB2和RD2分別與主單片機端口 RB7和RD2相連，此 兩位的電平由主單片機的RB7和RD2控制，此兩位的電平由主單片機的RB7、RD2控制，作為 控制從單片機U3是否將主單片機U2處理后的信號延遲1. 5度的標志位，如圖2所示，通過 從單片機RBl端口輸出曲軸位置信號調整模塊調整后的曲軸位置信號，并且傳送到發動機 的ECU中。
[0043] 本實施例中，如圖2所示，曲軸位置信號調理電路包括濾波電路和輪速信號轉換 芯片NCV1124,濾波電路與曲軸位置傳感器相連，用于除去疊加在原曲軸位置信號上的高頻 雜波；輪速信號轉換芯片NCV1124與濾波電路和曲軸位置信號調整模塊主單片機相連，用 于將濾波后的正弦波曲軸位置信號轉換為相同頻率的方波信號，如圖2中所示，曲軸位置 信號調理電路輸出輪速信號轉換芯片NCV1124處理后的信號，輸入到點火提前角測算模塊 的PIC單片機Ul和曲軸位置信號調整模塊主單片機U2中。
[0044] 本實施例中，如圖2所示，點火脈沖調理電路包括運算放大器LM358構成的衰減電 路、反相器、555構成的施密特電路和非門，能將點火脈沖衰減后轉變為標準的TTL電平。
[0045] 本實施例基于閉環控制的CNG發動機點火提前器的工作過程包括以下步驟：
[0046] 1)點火提前器上電后，系統初始化；
[0047] (2)發動機啟動，提前器采集點火線圈初級繞組的點火脈沖、節氣門位置傳感器和 曲軸位置傳感器的信號，經曲軸位置信號調理電路調理后的曲軸位置信號、經點火脈沖調 理電路調理后的點火信號和節氣門位置信號一起輸入點火提前角測算模塊，曲軸位置傳感 器輸出的原曲軸位置信號輸入到曲軸位置信號調理電路中；
[0048] (3)點火提前角測算模塊測量曲軸位置信號中的TDC信號（傳感器裝在上止點前 某固定的角度）與點火信號IG各自相應邊沿之間的時間間隔t，計算得點火提前角。根據 輸入曲軸信號的方波頻率計算出轉速，對節氣門位置信號進行AD轉換，由轉速和節氣門開 度查表確定目標點火提前角，與計算所得的實際點火提前角作比較，比較后的偏差信號結 果用于控制曲軸位置信號調整模塊調整曲軸位置信號。
[0049] (4)曲軸位置信號調整模塊的主單片機接收曲軸位置信號調理電路輸出的曲軸位 置信號后，利用CCP模塊的捕捉功能，對當前方波的周期進行計算，主單片機設有一個變量 G用于寄存點火提前角，當由點火提前角測算模塊所給的偏差信號為負時，即在本實施例中 偏差信號為0B00時，點火提前角的值就自減I. 5° CA，否則自增I. 5° CA。若偏差信號為 大于等于1時，即在本實施例中偏差信號為OBOl時，則點火提前角的值不再變化，利用主 單片機的上升沿捕捉和下降沿捕捉，曲軸位置信號調整模塊復制曲軸位置信號調理模塊傳 送的曲軸位置信號后輸出。若G等于3X度（X為整數），則利用雙中斷復制輸入的曲軸位 置信號，根據G換算出來的新的缺齒位置的齒位進行去齒操作，在原缺齒位置進行補齒操 作，則能將度數進行提前相應度數；若G等于（3X+1. 5)度（X為整數），則在主單片機提前 3(X+1)度后，輸送標志位給子單片機，子單片機對其進行1.5度的延后，則最終輸出的度數 為（3X+1. 5)度；如圖4所示，本步驟中提前不同度數后曲軸位置信號的波形圖。
[0050] (5)曲軸位置信號調整模塊輸出的曲軸位置信號傳送到E⑶中，E⑶根據輸入的曲 軸位置信號確定發動機轉速，同時識別出曲軸位置信號中的TDC信號，開始計時點火。本實 施例曲軸位置信號調整模塊輸出的曲軸位置信號2與原曲軸位置信號1對比如圖5所示。
[0051] 本實施例步驟（3)中，曲軸位置信號中的TDC信號上升沿觸發點火提前角測算模 塊的CCPl捕捉，對CCP模塊的時基TMRl清零，同時把CCPl模塊設置為對曲軸位置信號每 16個上升沿捕捉，其后第一個IG信號的下降沿觸發CCP2捕捉當前TMRl的值，并存入CCPR2 寄存器中，當曲軸位置信號16次上升沿觸發CCPl捕捉時，TMRl的值被存入CCPRl寄存器 中，此時CCPR2的值就是t，CCPRl的值就是16 X T，點火提前角測算模塊的模擬信號接收腳 對節氣門位置信號進行采集并進行AD轉換。
[0052] 本實施例步驟（4)中，曲軸位置信號調整模塊中斷系統的程序流程圖如圖6所示， 利用主單片機U2內CCP模塊的捕捉功能，在每一轉的第二齒的位置開啟CCP模塊的捕捉 功能，第一次捕捉設置為每個上升沿捕捉，在第一次捕捉的中斷中，將單片機內定時器1清 零，同時設置成捕捉每16個上升沿捕捉，下一次捕捉中斷時，將單片機內CCPlH和CCPlL寄 存器的值讀出后除以16即可準確得到當前方波的周期，同時將CCP模塊關閉。其中圖6中， 曲軸位置信號調整模塊從單片機U3的RBl端口為曲軸位置信號的輸出端口，B為提前角度 換算成的方波個數，G為提前的角度，η為齒號。
[0053] 本實施例上述去齒操作和補齒操作的具體方法為：每一轉確認缺齒位置后，命名 缺齒位置后的第一個齒為一號齒，利用上升沿中斷和下降沿中斷同步輸出原曲軸位置信 號，根據提前的角度在特定的位置不輸出波形，產生新的缺齒信號，然后在曲軸位置信號原 來的缺齒位置上，把原缺齒分為5等分，用定時器產生4次中斷，將齒補全。
[0054] 本實施例點火提前角的提前角度涉及自動智能選擇，其選擇提前的點火提前角的 依據為：在轉速800rpm~4550rpm內，以250rpm為步長，等分為15個速度點作為提前角表 的X坐標；以5V為節氣門開度全開值，并等分為4個電壓點作為提前角的Y坐標；主單片機 采集轉速和節氣門開度后，跟提前角表內的15個速度點和4個電壓點作比較后，得出提前 角內的X坐標和Y坐標，進而查得表內預設的目標點火提前角值。
[0055] 本實施例中使用MATLAB的Simulink工具箱建立如圖7的發動機模型，設置以轉 速、負載、點火提前角為變量設置798個工況點，分別以CNG燃料后仿真運行，得到發動機在 各個工況下的排放性能表。取工況表內同一轉速、同一負載、不同提前角下HC、NOx、CO的排 放值，擬合出每種排放關于提前角的函數，歸一化后建立評價函數求極值，得出在燃燒CNG 時，綜合排放較好的如圖8的點火提前角MAP，進一步把提前角MP寫成如表1所示的表格， 并寫入點火提前角測算模塊。
[0056] 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種基于閉環控制的CNG發動機點火提前器，安裝在具有曲軸位置信號傳感器的車 輛上，其特征在于，所述點火提前角提前器包括點火提前角測算模塊、曲軸位置信號調整模 塊、曲軸位置信號調理電路和點火脈沖信號調理電路；所述點火脈沖信號調理電路輸入發 動機的點火信號，點火脈沖信號調理電路輸出的點火信號和發動機節氣門位置傳感器輸出 的節氣門位置信號分別輸入到點火提前角測算模塊，點火提前角測算模塊輸出信號輸入到 曲軸位置信號調整模塊中，曲軸位置傳感器輸出的原曲軸位置信號經過曲軸位置信號調理 電路處理后分別輸入到所述曲軸位置信號調整模塊和點火提前角測算模塊中，曲軸位置信 號調整模塊輸出信號輸入到發動機的E⑶中，曲軸位置信號經提前后，其包含的TDC信號也 被提前，發動機ECU從曲軸位置信號調整模塊輸出的曲軸位置信號中識別TDC信號后開始 計時點火。2. 根據權利要求1所述的基