摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機電控單元ECU的開(kāi)發(fā)

蓄電池電壓
　　蓄電池電壓信號直接從蓄電池的接線(xiàn)柱處取得。此信號對于電控單元來(lái)說(shuō)非常重要，油泵、噴油器和點(diǎn)火線(xiàn)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(diǎn)火線(xiàn)圈閉合時(shí)間進(jìn)行修正補償。拖動(dòng)期間，發(fā)動(dòng)機轉速周期性變化，蓄電池電壓的瞬時(shí)值也隨之周期性波動(dòng)，ECU采用同步方式采集。進(jìn)入運行點(diǎn)火工況后，采用定周期方式采集。

進(jìn)氣溫度傳感器
　　進(jìn)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(jìn)氣管中測量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的空氣的溫度。進(jìn)氣溫度影響進(jìn)氣密度，因此將影響進(jìn)氣質(zhì)量，從而改變所需的燃油量，故在電控軟件中需要根據進(jìn)氣溫度進(jìn)行進(jìn)一步的修正補償。

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

發(fā)動(dòng)機轉速及曲軸位置傳感器
　　發(fā)動(dòng)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(jīng)過(guò)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(jìn)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(jìn)行判缸，根據轉速的不同進(jìn)行不同的點(diǎn)火和噴油控制。如果此信號有誤，發(fā)動(dòng)機將無(wú)法正常工作。

執行器簡(jiǎn)介
　　當電控系統通過(guò)上述各傳感器獲得了發(fā)動(dòng)機當前運轉的狀態(tài)及工況需求后，需要通過(guò)驅動(dòng)電路去驅動(dòng)相應的執行器，通過(guò)其動(dòng)作來(lái)實(shí)現點(diǎn)火和噴油，從而滿(mǎn)足工況的需要。點(diǎn)火控制是同步工作方式，但噴油控制的工作方式可根據實(shí)際要求分為同步工作和異步工作。

油泵
　　油泵為發(fā)動(dòng)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(jìn)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(guò)改變噴油器的開(kāi)啟和結束時(shí)間來(lái)精確計量燃油量。點(diǎn)火鑰匙接通電源時(shí)，電控系統就開(kāi)啟油泵，提供第一次噴射所需的燃油壓力。只要點(diǎn)火鑰匙接通電源且發(fā)動(dòng)機運轉著(zhù)，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(mǎn)足發(fā)動(dòng)機的使用要求，即噴油器的最小供油量必須滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機怠速運轉的要求，最大供油量必須滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機大負荷工況的要求。

　　噴油器存在開(kāi)啟滯后的現象，實(shí)際噴油器打開(kāi)的時(shí)刻比控制開(kāi)啟時(shí)刻要晚，蓄電池電壓越低，滯后時(shí)間越長(cháng)。在軟件中設置噴油開(kāi)啟時(shí)刻時(shí)需要考慮到噴油開(kāi)啟時(shí)刻的滯后，使實(shí)際噴油持續時(shí)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(shí)，對噴油脈寬進(jìn)行相應修正。

點(diǎn)火線(xiàn)圈
　　點(diǎn)火初級線(xiàn)圈的閉合時(shí)間必須超過(guò)一定的有效時(shí)間（同樣要根據蓄電池電壓來(lái)修正），這樣線(xiàn)圈才能存儲足夠的能量來(lái)點(diǎn)火。當點(diǎn)火線(xiàn)圈初級繞組電流斷開(kāi)時(shí)，就產(chǎn)生一次點(diǎn)火。

　　點(diǎn)火提前角的設置是否合適，對發(fā)動(dòng)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(diǎn)火提前角進(jìn)行相應修正。

軟件描述
軟件結構介紹
　　摩托車(chē)電控系統不同于一般的控制系統，由于摩托車(chē)上飛輪較小，發(fā)動(dòng)機轉速波動(dòng)較大，并且轉速最高達10000轉/分以上，對于系統的實(shí)時(shí)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(shí)及點(diǎn)火正時(shí)的實(shí)時(shí)控制等方面。

　　為了能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制的要求，電控軟件將采用“前景/背景”結構進(jìn)行設計，即將轉速信號的捕捉處理以及點(diǎn)火、噴油信號等的輸出作為“前景”，這些實(shí)時(shí)性要求高的處理過(guò)程會(huì )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(shí)時(shí)性要求不高的部分，則在由主循環(huán)等待及實(shí)時(shí)中斷所組成的“背景”中進(jìn)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(gè)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。