MC68HC9S12單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)基于MC68HC9S12單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)電噴控制系統(tǒng)。結(jié)合節(jié)能車(chē)的特殊要求進(jìn)行了硬件抗干擾設(shè)計(jì)，結(jié)合節(jié)油型的綜合工況進(jìn)行了控制算法設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的裝機(jī)和裝車(chē)道路試驗(yàn)表明，該控制系統(tǒng)具有明顯的節(jié)油效果，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：節(jié)能車(chē)；發(fā)動(dòng)機(jī)；電噴系統(tǒng)；MC68HC9S12

1 概述
電控噴射技術(shù)是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能環(huán)保的重要技術(shù)措施，目前汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)電噴化，摩托車(chē)行業(yè)也已出產(chǎn)了多款電噴車(chē)。國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了對(duì)摩托車(chē)用汽油機(jī)電噴的研究。新大洲本田摩托有限公司的“XDZ50DQT電噴摩托車(chē)項(xiàng)目”曾在2000年被有關(guān)方面確定為國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。2003年春蘭集團(tuán)對(duì)原有電噴系統(tǒng)做了改進(jìn)，成功運(yùn)用到出產(chǎn)歐洲的125踏板車(chē)上，通過(guò)CDI無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置智能控制點(diǎn)火角度，使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都能達(dá)到最佳狀態(tài)。天津內(nèi)燃機(jī)研究所進(jìn)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(chē)技術(shù)中心研制成功了適用于四沖程進(jìn)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(kāi)發(fā)了LH150摩托車(chē)電噴系統(tǒng)，并成功投入生產(chǎn)使用。
本文針對(duì)摩托車(chē)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了電噴技術(shù)研究，設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)電噴控制系統(tǒng)，實(shí)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(jì)
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(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。整個(gè)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(mén)位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)調(diào)理電路、噴油驅(qū)動(dòng)電路、油泵驅(qū)動(dòng)電路和點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)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(hào)，曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器使用霍爾開(kāi)關(guān)量傳感器，在啟動(dòng)離合器和小鏈盤(pán)的特定位置分別固定一個(gè)小磁鐵，通過(guò)磁鐵經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)產(chǎn)生的方波信號(hào)來(lái)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(jì)了傳感器電路板，使得傳感器的信號(hào)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(dòng)機(jī)上的安裝如圖2所示。