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摩托车电喷ECU方案

作者:ZLG致远电子时间:2018-12-15来源:电子产品世界收藏

  在新能源车竞争逐渐白热化,国内外车企纷纷亮出绝招的今天,还有一种交通工具也在悄然发生变化,那就是燃油摩托车。每年农民工摩托车队在春节前浩浩荡荡赶回老家的时候,摩托车才再一次进入大家的视野中。原来摩托车还在扮演着某种角色,在汽车无法到达,或者成本太高的时候,提供经济、便捷的出行方式。而摩托车国IV标准的推出,再一次让这种出行变得更加可靠、环保。

本文引用地址:article/201812/395641.htm

  一、关于摩托车电喷标准

  2016年8月30日,国家环境保护部颁布了“五项污染物排放新标准”,其中包括针对摩托车的《摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第四阶段)》即摩托车国IV标准(GB 14622-2016)。其中规定了装用点燃式发动机的摩托车排气污染物、蒸发污染物的排放限值及测量方法,以及曲轴箱排放要求、污染控制装置的耐久性要求和车载诊断(OBD)系统的技术要求。

  换句话说就是,传统使用化油器来将汽油雾化输送到燃烧室的方案,由于无法根据温度、环境、燃料的纯度等更改燃烧的混合比,导致可能出现无法完全燃烧的情况。国IV标准中对于排放的要求提高,并且要求具有车载诊断OBD系统,因此摩托车电喷系统成为解决此问题的代名词。要知道,传统汽车也是由化油器技术逐步转换为电喷技术的。

  自2019年7月1日起,所有新销售和注册登记的摩托车和轻便摩托车应满足新标准要求。这给传统只以机械结构的化油器为主要技术的摩托车行业,也开始了电子化的进程。

  

  图 1 摩托车污染物排放国IV标准

  二、摩托车行业趋势

  由于中国各大城市的“禁限摩”政策,摩托车国内市场需求将有所萎缩。自2012年来国内摩托车销量从2365万辆逐渐下跌到2017年的1400万辆左右,国内摩托车的保有量仍有1.048亿辆之多。国内摩托车销售总体以每年10%的速度在缓慢下跌,同时摩托车的主要功能用途也在发生潜移默化的变化。

  自2011年以来,排量小于150cc的二轮摩托销量在逐年递减,但排量在250cc以上的摩托车,年复合增长率却达到了41%,市场潜力巨大。如今的摩托车不仅仅是代步工具,人们对摩托车赋予新的定位,更加注重个性、时尚、高档和品位。

  三、摩托车电喷方案

  传统的化油器由上中下三部分组成,上部分有进气口和浮子室,中间部分有喉管、量孔、喷管,下部分有节气门等。化油器的作用是将汽油雾化与空气混合形成可燃混合气体,然后送入各个汽缸。化油器的工作需要利用发动机工作产生的真空,来吸入空气流和一定比例的汽油实现雾化。化油器是一种非常精密的机械装置,使用过程需要维护得当,否则可能出现磨损导致比例失当,燃烧不充分的情况,并且无法进行动态的补偿。

  电喷方案则为实现良好的排放奠定了强大的基础。依赖于氧传感器和油泵对于油气混合比的精确控制,对改善汽油机的动力性或经济性都会带来巨大好处。简单点说,就是发动机供给燃油的方式不同,电喷式发动机比化油器式发动机的先进之处在于,以微控制器为核心,使发动机在各种工作情况下都能获得最佳混合气,产生最大动力输出。它使汽油燃烧得更充分、更彻底,能提高发动机输出功率约5%,节省燃油5%到20%。能使有害气体的排放量得到有效控制。

  & ZLG提供完整的解决方案:

  FS32K144:主控制器,Cortex-M4内核,可实现功能安全要求,高性价比;

  MC33813(4):集成LDO、收发器、各类驱动或者预驱、看门狗,高集成度;

  MPXH6115:进气压力传感器,高精度的氧传感器。

  

  图 2 电喷方案框图

  四、电喷方案NXP驱动优势

  以上方案中,关键的集成驱动芯片MC33813(4)具有以下几大优势:

  1.集成钥匙控制逻辑,整体电路功耗能够控制在20μA以内;

  2.集成最多4路预驱,可根据需求自由配置IGBT/MOS的驱动模式;

  3.LQFP-48小封装,7mm*7mm,节省空间,并且单缸MC33813与双缸MC33814封装兼容;

  4.外置PNP三极管分流,有利于PCB的热量分散;

  5.内置看门狗模块,保证控制电路的安全状态;

  

  图 3 电喷集成驱动MC33814



关键词: NXP ECU

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