摩托車發動機電控單元ECU的開發

蓄電池電壓
　　蓄電池電壓信號直接從蓄電池的接線柱處取得。此信號對于電控單元來說非常重要，油泵、噴油器和點火線圈的工作都受到蓄電池電壓的影響，因此必須根據蓄電池電壓信號對噴油脈寬和點火線圈閉合時間進行修正補償。拖動期間，發動機轉速周期性變化，蓄電池電壓的瞬時值也隨之周期性波動，ECU采用同步方式采集。進入運行點火工況后，采用定周期方式采集。

進氣溫度傳感器
　　進氣溫度傳感器與壁面溫度傳感器一樣，也是負溫度系數的電阻型測溫傳感器。安裝在進氣管中測量進入發動機的空氣的溫度。進氣溫度影響進氣密度，因此將影響進氣質量，從而改變所需的燃油量，故在電控軟件中需要根據進氣溫度進行進一步的修正補償。

CO調整螺釘
　　這個電位計也安裝在電控單元內，但可以用一個小的平頭改錐從外面進行調節。這種調整結果被用來在電控軟件中對基本的負荷計算進行偏移，從而改變發動機運轉的實際空燃比。加裝此CO調整螺釘的目的就是調整發動機怠速運轉時的排放狀況。

發動機轉速及曲軸位置傳感器
　　發動機轉速及曲軸位置傳感器是所有傳感器中最為重要的，本電控系統中使用的是磁電式傳感器。經過電控單元的脈沖整形電路處理之后，由主芯片的輸入捕捉口進行脈沖捕捉。電控系統不僅要根據此信號找到齒缺位置，從而與曲軸同步，并且還要根據轉速的變化進行判缸，根據轉速的不同進行不同的點火和噴油控制。如果此信號有誤，發動機將無法正常工作。

執行器簡介
　　當電控系統通過上述各傳感器獲得了發動機當前運轉的狀態及工況需求后，需要通過驅動電路去驅動相應的執行器，通過其動作來實現點火和噴油，從而滿足工況的需要。點火控制是同步工作方式，但噴油控制的工作方式可根據實際要求分為同步工作和異步工作。

油泵
　　油泵為發動機提供充足的燃油量，并且保持足夠的油壓，使得在所有的工況下噴油器都能夠進行有效的燃油噴射。調壓器保持油管內的常壓，這樣就可以通過改變噴油器的開啟和結束時間來精確計量燃油量。點火鑰匙接通電源時，電控系統就開啟油泵，提供第一次噴射所需的燃油壓力。只要點火鑰匙接通電源且發動機運轉著，油泵就始終運轉工作。

噴油器
　　噴油器的主要參數就是流量特性，即每毫秒所對應的噴油量，不僅需要精準，而且還必須能夠滿足發動機的使用要求，即噴油器的最小供油量必須滿足發動機怠速運轉的要求，最大供油量必須滿足發動機大負荷工況的要求。

　　噴油器存在開啟滯后的現象，實際噴油器打開的時刻比控制開啟時刻要晚，蓄電池電壓越低，滯后時間越長。在軟件中設置噴油開啟時刻時需要考慮到噴油開啟時刻的滯后，使實際噴油持續時間更接近于軟件計算值。另外，還需要在蓄電池電壓低到對噴射壓力造成影響時，對噴油脈寬進行相應修正。

點火線圈
　　點火初級線圈的閉合時間必須超過一定的有效時間（同樣要根據蓄電池電壓來修正），這樣線圈才能存儲足夠的能量來點火。當點火線圈初級繞組電流斷開時，就產生一次點火。

　　點火提前角的設置是否合適，對發動機的轉矩輸出影響最大，因此需要考慮轉速、溫度及負荷等造成的影響，并在軟件中對點火提前角進行相應修正。

軟件描述
軟件結構介紹
　　摩托車電控系統不同于一般的控制系統，由于摩托車上飛輪較小，發動機轉速波動較大，并且轉速最高達10000轉/分以上，對于系統的實時響應速度要求非常高，這些要求突出體現在對曲軸位置及轉速檢測、噴油正時及點火正時的實時控制等方面。

　　為了能夠滿足實時控制的要求，電控軟件將采用“前景/背景”結構進行設計，即將轉速信號的捕捉處理以及點火、噴油信號等的輸出作為“前景”，這些實時性要求高的處理過程會立即得到主芯片的響應，而前景程序執行所需要的各種參數的計算以及其他實時性要求不高的部分，則在由主循環等待及實時中斷所組成的“背景”中進行。

圖3 電控軟件的總體流程圖

　　基于以上設計思路，計劃將軟件劃分為三個基本的部分：初始化、背景程序和前景程序，流程圖如上圖3所示。