摩托車電噴ECU方案
在新能源車競爭逐漸白熱化,國內(nèi)外車企紛紛亮出絕招的今天,還有一種交通工具也在悄然發(fā)生變化,那就是燃油摩托車。每年農(nóng)民工摩托車隊在春節(jié)前浩浩蕩蕩趕回老家的時候,摩托車才再一次進入大家的視野中。原來摩托車還在扮演著某種角色,在汽車無法到達,或者成本太高的時候,提供經(jīng)濟、便捷的出行方式。而摩托車國IV標準的推出,再一次讓這種出行變得更加可靠、環(huán)保。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201812/395641.htm一、關(guān)于摩托車電噴標準
2016年8月30日,國家環(huán)境保護部頒布了“五項污染物排放新標準”,其中包括針對摩托車的《摩托車污染物排放限值及測量方法(中國第四階段)》即摩托車國IV標準(GB 14622-2016)。其中規(guī)定了裝用點燃式發(fā)動機的摩托車排氣污染物、蒸發(fā)污染物的排放限值及測量方法,以及曲軸箱排放要求、污染控制裝置的耐久性要求和車載診斷(OBD)系統(tǒng)的技術(shù)要求。
換句話說就是,傳統(tǒng)使用化油器來將汽油霧化輸送到燃燒室的方案,由于無法根據(jù)溫度、環(huán)境、燃料的純度等更改燃燒的混合比,導致可能出現(xiàn)無法完全燃燒的情況。國IV標準中對于排放的要求提高,并且要求具有車載診斷OBD系統(tǒng),因此摩托車電噴系統(tǒng)成為解決此問題的代名詞。要知道,傳統(tǒng)汽車也是由化油器技術(shù)逐步轉(zhuǎn)換為電噴技術(shù)的。
自2019年7月1日起,所有新銷售和注冊登記的摩托車和輕便摩托車應(yīng)滿足新標準要求。這給傳統(tǒng)只以機械結(jié)構(gòu)的化油器為主要技術(shù)的摩托車行業(yè),也開始了電子化的進程。
圖 1 摩托車污染物排放國IV標準
二、摩托車行業(yè)趨勢
由于中國各大城市的“禁限摩”政策,摩托車國內(nèi)市場需求將有所萎縮。自2012年來國內(nèi)摩托車銷量從2365萬輛逐漸下跌到2017年的1400萬輛左右,國內(nèi)摩托車的保有量仍有1.048億輛之多。國內(nèi)摩托車銷售總體以每年10%的速度在緩慢下跌,同時摩托車的主要功能用途也在發(fā)生潛移默化的變化。
自2011年以來,排量小于150cc的二輪摩托銷量在逐年遞減,但排量在250cc以上的摩托車,年復(fù)合增長率卻達到了41%,市場潛力巨大。如今的摩托車不僅僅是代步工具,人們對摩托車賦予新的定位,更加注重個性、時尚、高檔和品位。
三、摩托車電噴ECU方案
傳統(tǒng)的化油器由上中下三部分組成,上部分有進氣口和浮子室,中間部分有喉管、量孔、噴管,下部分有節(jié)氣門等?;推鞯淖饔檬菍⑵挽F化與空氣混合形成可燃混合氣體,然后送入各個汽缸?;推鞯墓ぷ餍枰冒l(fā)動機工作產(chǎn)生的真空,來吸入空氣流和一定比例的汽油實現(xiàn)霧化?;推魇且环N非常精密的機械裝置,使用過程需要維護得當,否則可能出現(xiàn)磨損導致比例失當,燃燒不充分的情況,并且無法進行動態(tài)的補償。
電噴方案則為實現(xiàn)良好的排放奠定了強大的基礎(chǔ)。依賴于氧傳感器和油泵對于油氣混合比的精確控制,對改善汽油機的動力性或經(jīng)濟性都會帶來巨大好處。簡單點說,就是發(fā)動機供給燃油的方式不同,電噴式發(fā)動機比化油器式發(fā)動機的先進之處在于,以微控制器為核心,使發(fā)動機在各種工作情況下都能獲得最佳混合氣,產(chǎn)生最大動力輸出。它使汽油燃燒得更充分、更徹底,能提高發(fā)動機輸出功率約5%,節(jié)省燃油5%到20%。能使有害氣體的排放量得到有效控制。
NXP & ZLG提供完整的解決方案:
FS32K144:主控制器,Cortex-M4內(nèi)核,可實現(xiàn)功能安全要求,高性價比;
MC33813(4):集成LDO、收發(fā)器、各類驅(qū)動或者預(yù)驅(qū)、看門狗,高集成度;
MPXH6115:進氣壓力傳感器,高精度的氧傳感器。
圖 2 電噴ECU方案框圖
四、電噴方案NXP驅(qū)動優(yōu)勢
以上方案中,關(guān)鍵的集成驅(qū)動芯片MC33813(4)具有以下幾大優(yōu)勢:
1.集成鑰匙控制邏輯,整體電路功耗能夠控制在20μA以內(nèi);
2.集成最多4路預(yù)驅(qū),可根據(jù)需求自由配置IGBT/MOS的驅(qū)動模式;
3.LQFP-48小封裝,7mm*7mm,節(jié)省空間,并且單缸MC33813與雙缸MC33814封裝兼容;
4.外置PNP三極管分流,有利于PCB的熱量分散;
5.內(nèi)置看門狗模塊,保證控制電路的安全狀態(tài);
圖 3 電噴集成驅(qū)動MC33814
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