MC68HC9S12單片機的發動機電噴系統設計

摘要：設計基于MC68HC9S12單片機的發動機電噴控制系統。結合節能車的特殊要求進行了硬件抗干擾設計，結合節油型的綜合工況進行了控制算法設計。系統的裝機和裝車道路試驗表明，該控制系統具有明顯的節油效果，達到了預期的目標。
關鍵詞：節能車；發動機；電噴系統；MC68HC9S12

1 概述
電控噴射技術是汽車發動機節能環保的重要技術措施，目前汽車行業已經普遍實現電噴化，摩托車行業也已出產了多款電噴車。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新項目。2003年春蘭集團對原有電噴系統做了改進，成功運用到出產歐洲的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，使發動機在任何工況下都能達到最佳狀態。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。2002年武漢理工大學顏伏伍等人開發了LH150摩托車電噴系統，并成功投入生產使用。
本文針對摩托車單缸發動機進行了電噴技術研究，設計了發動機電噴控制系統，實現了空燃比的精確控制，提高了燃燒效率。

2 系統設計
電噴控制系統結構如圖1所示。本系統基于125 cc單缸四沖程汽油發動機設計。整個系統包括傳感器、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。

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，通過磁鐵經過傳感器時產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定，不受油污、灰塵等不良環境的影響。傳感器在發動機上的安裝如圖2所示。