MC68HC9S12单片机的发动机电喷控制系统的设计应用
电控喷射技术是汽车发动机节能环保的重要技术措施，目前汽车行业已经普遍实现电喷化，摩托车行业也已出产了多款电喷车。国内外开展了对摩托车用汽油机电喷的研究。新大洲本田摩托有限公司的“XDZ50DQT电喷摩托车项目”曾在2000年被有关方面确定为国家技术创新项目。
本文针对摩托车单缸发动机进行了电喷技术研究，设计了发动机电喷控制系统，实现了空燃比的精确控制，提高了燃烧效率。
本系统基于125cc单缸四冲程汽油发动机设计。整个系统包括传感器、ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元，以及喷油器和喷油泵等。其中，传感器包括曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、空气门位置传感器、发动机温度传感器和空气温度传感器。ECU包括Freescale公司的MC68HC9S12XS128，以及信号调理电路、喷油驱动电路、油泵驱动电路和点火驱动电路。
为了得到曲轴和凸轮轴的位置信号，曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器使用霍尔开关量传感器，在启动离合器和小链盘的特定位置分别固定一个小磁铁，通过磁铁经过传感器时产生的方波信号来判断曲轴和凸轮轴的位置。由于传感器体积小、不易安装，设计了传感器电路板，使得传感器的信号稳定，不受油污、灰尘等不良环境的影响。
由于整车的电气环境比较恶劣，因此硬件电路的抗干扰性能就显得很重要。首先，通过ProtelDXP软件设计、绘制PCB电路板，既减小了电路板的体积，又增强了抗干扰能力。其次，输入信号都要经过相应的信号调理电路处理后再进入单片机，处理后的信号干扰大大减小。对于曲轴和凸轮轴的信号，采用阈值比较器LM339设计了阈值比较电路，如图6所示。这个电路不但把发动机原装的励磁信号转化成方波信号，而且可以对改装以后的传感器信号进行处理。另外，单片机有内部A／D模块，对于模拟量需要使用一个低通滤波器电路进行滤。M74HC04M1R为反相器。
本系统首先在发动机上完成验证试验，然后利用节能车来做路跑试验。结果表明该系统可稳定工作，节油效果明显。进一步采用化油器、市售电喷系统和自研电喷系统进行对比试验。试验场地为操场塑胶跑道，试验人员体重配重达到50kg。试验方式为在跑道上行驶5圈，点火加速10次，每圈时间在57s以内，最后记录耗油量。以至少3次数据作为分析依据，超时成绩作废。尽量选择晴朗无风(或微风)天气，当天机械上不做改动。
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