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(duì)在春節(jié)前浩浩蕩蕩趕回老家的時(shí)候，摩托車才再一次進(jìn)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(dá)，或者成本太高的時(shí)候，提供經(jīng)濟(jì)、便捷的出行方式。而摩托車國IV標(biāo)準(zhǔn)的推出，再一次讓這種出行變得更加可靠、環(huán)保。

　　一、關(guān)于摩托車電噴標(biāo)準(zhǔn)

　　2016年8月30日，國家環(huán)境保護(hù)部頒布了“五項(xiàng)污染物排放新標(biāo)準(zhǔn)”，其中包括針對(duì)摩托車的《摩托車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國第四階段)》即摩托車國IV標(biāo)準(zhǔn)(GB 14622-2016)。其中規(guī)定了裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的摩托車排氣污染物、蒸發(fā)污染物的排放限值及測(cè)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(dǎo)致可能出現(xiàn)無法完全燃燒的情況。國IV標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)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(cè)登記的摩托車和輕便摩托車應(yīng)滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。這給傳統(tǒng)只以機(jī)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(jìn)程。

　　圖 1 摩托車污染物排放國IV標(biāo)準(zhǔn)

　　二、摩托車行業(yè)趨勢(shì)

　　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(shí)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(dá)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(duì)摩托車賦予新的定位，更加注重個(gè)性、時(shí)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(jìn)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。化油器的作用是將汽油霧化與空氣混合形成可燃混合氣體，然后送入各個(gè)汽缸。化油器的工作需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的真空，來吸入空氣流和一定比例的汽油實(shí)現(xiàn)霧化?；推魇且环N非常精密的機(jī)械裝置，使用過程需要維護(hù)得當(dāng)，否則可能出現(xiàn)磨損導(dǎo)致比例失當(dāng)，燃燒不充分的情況，并且無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償。

　　電噴方案則為實(shí)現(xiàn)良好的排放奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。依賴于氧傳感器和油泵對(duì)于油氣混合比的精確控制，對(duì)改善汽油機(jī)的動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性都會(huì)帶來巨大好處。簡單點(diǎn)說，就是發(fā)動(dòng)機(jī)供給燃油的方式不同，電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)比化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)之處在于，以微控制器為核心，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工作情況下都能獲得最佳混合氣，產(chǎn)生最大動(dòng)力輸出。它使汽油燃燒得更充分、更徹底，能提高發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)現(xiàn)功能安全要求，高性價(jià)比;

　　MC33813(4)：集成LDO、收發(fā)器、各類驅(qū)動(dòng)或者預(yù)驅(qū)、看門狗，高集成度;

　　MPXH6115：進(jìn)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(dòng)優(yōu)勢(shì)

　　以上方案中，關(guān)鍵的集成驅(qū)動(dòng)芯片MC33813(4)具有以下幾大優(yōu)勢(shì)：

　　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(dòng)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(dòng)MC33814