摩托車(chē)電噴ECU方案

　　在新能源車(chē)競爭逐漸白熱化，國內外車(chē)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(chē)。每年農民工摩托車(chē)隊在春節前浩浩蕩蕩趕回老家的時(shí)候，摩托車(chē)才再一次進(jìn)入大家的視野中。原來(lái)摩托車(chē)還在扮演著(zhù)某種角色，在汽車(chē)無(wú)法到達，或者成本太高的時(shí)候，提供經(jīng)濟、便捷的出行方式。而摩托車(chē)國IV標準的推出，再一次讓這種出行變得更加可靠、環(huán)保。

　　一、關(guān)于摩托車(chē)電噴標準

　　2016年8月30日，國家環(huán)境保護部頒布了“五項污染物排放新標準”，其中包括針對摩托車(chē)的《摩托車(chē)污染物排放限值及測量方法(中國第四階段)》即摩托車(chē)國IV標準(GB 14622-2016)。其中規定了裝用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機的摩托車(chē)排氣污染物、蒸發(fā)污染物的排放限值及測量方法，以及曲軸箱排放要求、污染控制裝置的耐久性要求和車(chē)載診斷(OBD)系統的技術(shù)要求。

　　換句話(huà)說(shuō)就是，傳統使用化油器來(lái)將汽油霧化輸送到燃燒室的方案，由于無(wú)法根據溫度、環(huán)境、燃料的純度等更改燃燒的混合比，導致可能出現無(wú)法完全燃燒的情況。國IV標準中對于排放的要求提高，并且要求具有車(chē)載診斷OBD系統，因此摩托車(chē)電噴系統成為解決此問(wèn)題的代名詞。要知道，傳統汽車(chē)也是由化油器技術(shù)逐步轉換為電噴技術(shù)的。

　　自2019年7月1日起，所有新銷(xiāo)售和注冊登記的摩托車(chē)和輕便摩托車(chē)應滿(mǎn)足新標準要求。這給傳統只以機械結構的化油器為主要技術(shù)的摩托車(chē)行業(yè)，也開(kāi)始了電子化的進(jìn)程。

　　圖 1 摩托車(chē)污染物排放國IV標準

　　二、摩托車(chē)行業(yè)趨勢

　　由于中國各大城市的“禁限摩”政策，摩托車(chē)國內市場(chǎng)需求將有所萎縮。自2012年來(lái)國內摩托車(chē)銷(xiāo)量從2365萬(wàn)輛逐漸下跌到2017年的1400萬(wàn)輛左右，國內摩托車(chē)的保有量仍有1.048億輛之多。國內摩托車(chē)銷(xiāo)售總體以每年10%的速度在緩慢下跌，同時(shí)摩托車(chē)的主要功能用途也在發(fā)生潛移默化的變化。

　　自2011年以來(lái)，排量小于150cc的二輪摩托銷(xiāo)量在逐年遞減，但排量在250cc以上的摩托車(chē)，年復合增長(cháng)率卻達到了41%，市場(chǎng)潛力巨大。如今的摩托車(chē)不僅僅是代步工具，人們對摩托車(chē)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(chē)電噴ECU方案

　　傳統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，下部分有節氣門(mén)等?；推鞯淖饔檬菍⑵挽F化與空氣混合形成可燃混合氣體，然后送入各個(gè)汽缸?；推鞯墓ぷ餍枰冒l(fā)動(dòng)機工作產(chǎn)生的真空，來(lái)吸入空氣流和一定比例的汽油實(shí)現霧化?；推魇且环N非常精密的機械裝置，使用過(guò)程需要維護得當，否則可能出現磨損導致比例失當，燃燒不充分的情況，并且無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)的補償。

　　電噴方案則為實(shí)現良好的排放奠定了強大的基礎。依賴(lài)于氧傳感器和油泵對于油氣混合比的精確控制，對改善汽油機的動(dòng)力性或經(jīng)濟性都會(huì )帶來(lái)巨大好處。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是發(fā)動(dòng)機供給燃油的方式不同，電噴式發(fā)動(dòng)機比化油器式發(fā)動(dòng)機的先進(jìn)之處在于，以微控制器為核心，使發(fā)動(dòng)機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)機輸出功率約5%，節省燃油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內核，可實(shí)現功能安全要求，高性?xún)r(jià)比;

　　MC33813(4)：集成LDO、收發(fā)器、各類(lèi)驅動(dòng)或者預驅、看門(mén)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驅動(dòng)優(yōu)勢

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

　　1.集成鑰匙控制邏輯，整體電路功耗能夠控制在20μA以?xún)?

　　2.集成最多4路預驅?zhuān)筛鶕枨笞杂膳渲肐GBT/MOS的驅動(dòng)模式;

　　3.LQFP-48小封裝，7mm*7mm，節省空間，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.內置看門(mén)狗模塊，保證控制電路的安全狀態(tài);

　　圖 3 電噴集成驅動(dòng)MC33814