基于MC68HC9S12單片機的發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)的設計應用

1 概述

　　電控噴射技術是汽車發(fā)動機節(jié)能環(huán)保的重要技術措施，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年被有關方面確定為國家技術創(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)。天津內燃機研究所進行了大量基礎理論研究，已有較多的研究成果。天津摩托車技術中心研制成功了適用于四沖程進氣道和二沖程缸內直噴的FAI燃油電噴系統(tǒng)。2002年武漢理工大學顏伏伍等人開發(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研究，設計了發(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)設計

　　電噴控制系統(tǒng)結構如圖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，以及信號調理電路、噴油驅動電路、油泵驅動電路和點火驅動電路。

圖1 電噴控制系統(tǒng)結構

　　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。

圖2 傳感器在發(fā)動機上的安裝