摩托车发动机电控单元ECU的开发

蓄电池电压
　　蓄电池电压信号直接从蓄电池的接线柱处取得。此信号对于电控单元来说非常重要，油泵、喷油器和点火线圈的工作都受到蓄电池电压的影响，因此必须根据蓄电池电压信号对喷油脉宽和点火线圈闭合时间进行修正补偿。拖动期间，发动机转速周期性变化，蓄电池电压的瞬时值也随之周期性波动，ECU采用同步方式采集。进入运行点火工况后，采用定周期方式采集。

进气温度传感器
　　进气温度传感器与壁面温度传感器一样，也是负温度系数的电阻型测温传感器。安装在进气管中测量进入发动机的空气的温度。进气温度影响进气密度，因此将影响进气质量，从而改变所需的燃油量，故在电控软件中需要根据进气温度进行进一步的修正补偿。

CO调整螺钉
　　这个电位计也安装在电控单元内，但可以用一个小的平头改锥从外面进行调节。这种调整结果被用来在电控软件中对基本的负荷计算进行偏移，从而改变发动机运转的实际空燃比。加装此CO调整螺钉的目的就是调整发动机怠速运转时的排放状况。

发动机转速及曲轴位置传感器
　　发动机转速及曲轴位置传感器是所有传感器中最为重要的，本电控系统中使用的是磁电式传感器。经过电控单元的脉冲整形电路处理之后，由主芯片的输入捕捉口进行脉冲捕捉。电控系统不仅要根据此信号找到齿缺位置，从而与曲轴同步，并且还要根据转速的变化进行判缸，根据转速的不同进行不同的点火和喷油控制。如果此信号有误，发动机将无法正常工作。

执行器简介
　　当电控系统通过上述各传感器获得了发动机当前运转的状态及工况需求后，需要通过驱动电路去驱动相应的执行器，通过其动作来实现点火和喷油，从而满足工况的需要。点火控制是同步工作方式，但喷油控制的工作方式可根据实际要求分为同步工作和异步工作。

油泵
　　油泵为发动机提供充足的燃油量，并且保持足够的油压，使得在所有的工况下喷油器都能够进行有效的燃油喷射。调压器保持油管内的常压，这样就可以通过改变喷油器的开启和结束时间来精确计量燃油量。点火钥匙接通电源时，电控系统就开启油泵，提供第一次喷射所需的燃油压力。只要点火钥匙接通电源且发动机运转着，油泵就始终运转工作。

喷油器
　　喷油器的主要参数就是流量特性，即每毫秒所对应的喷油量，不仅需要精准，而且还必须能够满足发动机的使用要求，即喷油器的最小供油量必须满足发动机怠速运转的要求，最大供油量必须满足发动机大负荷工况的要求。

　　喷油器存在开启滞后的现象，实际喷油器打开的时刻比控制开启时刻要晚，蓄电池电压越低，滞后时间越长。在软件中设置喷油开启时刻时需要考虑到喷油开启时刻的滞后，使实际喷油持续时间更接近于软件计算值。另外，还需要在蓄电池电压低到对喷射压力造成影响时，对喷油脉宽进行相应修正。

点火线圈
　　点火初级线圈的闭合时间必须超过一定的有效时间（同样要根据蓄电池电压来修正），这样线圈才能存储足够的能量来点火。当点火线圈初级绕组电流断开时，就产生一次点火。

　　点火提前角的设置是否合适，对发动机的转矩输出影响最大，因此需要考虑转速、温度及负荷等造成的影响，并在软件中对点火提前角进行相应修正。

软件描述
软件结构介绍
　　摩托车电控系统不同于一般的控制系统，由于摩托车上飞轮较小，发动机转速波动较大，并且转速最高达10000转/分以上，对于系统的实时响应速度要求非常高，这些要求突出体现在对曲轴位置及转速检测、喷油正时及点火正时的实时控制等方面。

　　为了能够满足实时控制的要求，电控软件将采用“前景/背景”结构进行设计，即将转速信号的捕捉处理以及点火、喷油信号等的输出作为“前景”，这些实时性要求高的处理过程会立即得到主芯片的响应，而前景程序执行所需要的各种参数的计算以及其他实时性要求不高的部分，则在由主循环等待及实时中断所组成的“背景”中进行。

图3 电控软件的总体流程图

　　基于以上设计思路，计划将软件划分为三个基本的部分：初始化、背景程序和前景程序，流程图如上图3所示。