基于MC68HC9S12单片机的发动机电喷控制系统的设计应用

【基于MC68HC9S12单片机的发动机电喷控制系统的设计应用】 本文主要探讨了摩托车单缸发动机的电控喷射技术，通过设计一个基于MC68HC9S12微控制器的电喷控制系统，实现了空燃比的精确控制，从而提高了燃烧效率。MC68HC9S12是一款高性能的16位微控制器，适用于实时控制应用，具有丰富的外设接口和强大的处理能力。 在系统设计方面，电喷控制系统包括传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分。传感器的选择至关重要，文中提到的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。这些传感器通过霍尔效应原理获取位置信息，并且通过设计专用的电路板确保信号的稳定性。例如，曲轴和凸轮轴位置传感器使用霍尔开关量传感器，通过磁铁产生的方波信号判断位置。 执行器包括高压包、燃油喷射泵和燃油喷射器。高压包负责产生点火所需的高压电，喷油泵则提供恒定油压，喷油器则精确控制燃油喷射量，以保证良好的雾化效果。这些执行器由微控制器通过控制门极电压的Power MOSFET IRF3205来驱动，实现精准控制。 硬件设计中，采用Freescale公司的MC68HC9S12XS128作为主控芯片，配合IGBT v2040s芯片控制点火，同时利用抗干扰设计，如精心设计的PCB电路板和信号调理电路，提高系统的稳定性。对于输入信号，如曲轴和凸轮轴信号，通过阈值比较电路进行转换和处理，以适应微控制器的数字输入需求。 软件设计部分，控制系统程序在Codewarrior IDE平台上开发，考虑了发动机在启动、怠速和加速三个阶段的需求。点火时刻和喷油时刻的确定，依赖于曲轴和凸轮轴信号，确保在最佳时刻进行点火和喷油。喷油量的计算则根据节气门开度、缸温和空气温度进行动态修正，以优化燃烧效率。 实际测试结果显示，该系统在发动机上和节能车上均表现稳定，有效提升了发动机的工作效率。通过对各种参数的精确控制，不仅实现了发动机性能的提升，也为节能减排提供了技术支撑。