MC68HC9S12單片機的發(fā)動機電噴系統(tǒng)設(shè)計

摘要：設(shè)計基于MC68HC9S12單片機的發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)。結(jié)合節(jié)能車的特殊要求進行了硬件抗干擾設(shè)計，結(jié)合節(jié)油型的綜合工況進行了控制算法設(shè)計。系統(tǒng)的裝機和裝車道路試驗表明，該控制系統(tǒng)具有明顯的節(jié)油效果，達到了預(yù)期的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：節(jié)能車；發(fā)動機；電噴系統(tǒng)；MC68HC9S12

1 概述
電控噴射技術(shù)是汽車發(fā)動機節(jié)能環(huán)保的重要技術(shù)措施，目前汽車行業(yè)已經(jīng)普遍實現(xiàn)電噴化，摩托車行業(yè)也已出產(chǎn)了多款電噴車。國內(nèi)外開展了對摩托車用汽油機電噴的研究。新大洲本田摩托有限公司的“XDZ50DQT電噴摩托車項目”曾在2000年被有關(guān)方面確定為國家技術(shù)創(chuàng)新項目。2003年春蘭集團對原有電噴系統(tǒng)做了改進，成功運用到出產(chǎn)歐洲的125踏板車上，通過CDI無觸點電子點火裝置智能控制點火角度，使發(fā)動機在任何工況下都能達到最佳狀態(tài)。天津內(nèi)燃機研究所進行了大量基礎(chǔ)理論研究，已有較多的研究成果。天津摩托車技術(shù)中心研制成功了適用于四沖程進氣道和二沖程缸內(nèi)直噴的FAI燃油電噴系統(tǒng)。2002年武漢理工大學(xué)顏伏伍等人開發(fā)了LH150摩托車電噴系統(tǒng)，并成功投入生產(chǎn)使用。
本文針對摩托車單缸發(fā)動機進行了電噴技術(shù)研究，設(shè)計了發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了空燃比的精確控制，提高了燃燒效率。

2 系統(tǒng)設(shè)計
電噴控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)基于125 cc單缸四沖程汽油發(fā)動機設(shè)計。整個系統(tǒng)包括傳感器、ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)，以及噴油器和噴油泵等。其中，傳感器包括曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、空氣門位置傳感器、發(fā)動機溫度傳感器和空氣溫度傳感器。ECU包括Freescale公司的MC68HC9S12XS128，以及信號調(diào)理電路、噴油驅(qū)動電路、油泵驅(qū)動電路和點火驅(qū)動電路。

2．1 傳感器的選擇與安裝
為了得到曲軸和凸輪軸的位置信號，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器使用霍爾開關(guān)量傳感器，在啟動離合器和小鏈盤的特定位置分別固定一個小磁鐵，通過磁鐵經(jīng)過傳感器時產(chǎn)生的方波信號來判斷曲軸和凸輪軸的位置。由于傳感器體積小、不易安裝，設(shè)計了傳感器電路板，使得傳感器的信號穩(wěn)定，不受油污、灰塵等不良環(huán)境的影響。傳感器在發(fā)動機上的安裝如圖2所示。