摘要:面对日益严格的排放标准以及今后将要实施的燃油税的开征,采用电子控制燃油喷射(以下简称:电喷)技术降低油耗和排气污染势在必行,特别是对于当今摩托车而言,只有采用电喷技术才能同时达到降低摩托车尾气中有害物质的排放量、改善发动机运行的经济性、提高发动机的动力性这3项目标,汽车的技术发展史也已经充分证明。对于电控系统而言,发动机是一个强烈的电磁干扰源,其工作环境非常恶劣,不确定性因素多,因此,电子控制系统(ECU)必须具有很高的可靠性和电磁兼容性,才能消除各种干扰的影响。
面对日益严格的排放标准以及今后将要实施的燃油税的开征,采用电子控制燃油喷射(以下简称:电喷)技术降低油耗和排气污染势在必行,特别是对于当今摩托车而言,只有采用电喷技术才能同时达到降低摩托车尾气中有害物质的排放量、改善发动机运行的经济性、提高发动机的动力性这3项目标,汽车的技术发展史也已经充分证明。电喷技术是摩托车技术的制高点,是摩托车满足国III标准和欧洲排放法规的主要技术措施,也是我国摩托车企业参与国际、国内市场竞争必须掌握的一种核心技术。电喷技术相对于化油器,能精确控制混合气质量和点火时刻,从根本上改善了发动机的工作效能,使发动机时刻处于一种最佳的运行状态,大幅度提高了发动机动力性、燃油性和可靠性,同时配合三元催化转换器大大降低排放污染,是当前综合解决节能和排放污染问题的有效措施之一。自80年代以来,电喷系统在国内、外轿车中得到了广泛的应用。随着电子技术的进一步发展,在国外电喷技术已逐渐应用于摩托车上。
对于电喷系统而言,发动机既是被控对象,又是一个强烈的电磁干扰源。因此,控制系统抗电磁干扰性能的好坏,是决定其能否可靠正常运行的一个重要因素。一般干扰噪声基于电场和磁场的作用,以辐射电磁波的形式,祸合进入电源线和信号线中,使以同样高频工作的单片机系统不能正常工作,导致喷油操作误动作,以此说明电控单元在抗干扰的功能上有所欠缺,需要一定的技术改进,这样才能保证在使用过程中的安全性和可靠性。
1 摩托车电喷系统的构造和组成
1.1摩托车电喷系统原理与构成
摩托车发动机管理系统的基本原理(见图1)与汽车基本相同,通过传感器监控发动机运行工况,并利用控制器按照设定模式计算处理各种信号,并生成指令信息,控制喷油器、点火器等协调工作,最终精确控制气缸内可燃混合气空燃比和点火时间。摩托车电喷系统(见图2)通过计算空气流量,施加有一定压力的燃油,通过喷油器喷射与空气形成雾化。电喷系统通过电子元器件的大量使用,可实现喷油与点火的精确控制,提高燃烧效率。但是在大量的电子元器件的使用下电磁兼容问题就不容忽视,而且这关系到了设备能否正常工作。下面先说明一下电控单元(ECU)的内部结构和功能。
1.2摩托车电喷系统的硬件组成
摩托车的电控单元(ECU)中有主控芯片、功率芯片及电源、点火驱动、通讯芯片、霍尔元件、驱动电路、各种模拟量的传感器等,其中主控芯片是ECU的核心,其稳定性和抗干扰性的好坏直接关系到发动机能否稳定运行,因此,一款性能优良的主控芯片是ECU能正常工作的基础。ECU中主控芯片能否抵抗外界复杂电磁环境的能力是其电磁兼容性的主要指标。