摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)研究

李龍

（廣東嘉納仕科技實(shí)業(yè)有限公司，廣東 佛山 528300）

摩托車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)，為影響摩托車(chē)的穩(wěn)定運(yùn)行，以及保障駕駛?cè)藛T生命安全的主要因素。因此在實(shí)際發(fā)展中，如何確保摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且合理地提升摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，成為當(dāng)前摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)研發(fā)中主要面臨的問(wèn)題。筆者針對(duì)摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的研究，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的剖析研究。

1 摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的研究發(fā)展現(xiàn)狀分析

從具體區(qū)域經(jīng)濟(jì)的對(duì)比發(fā)展方面分析，我國(guó)目前還存在東西部發(fā)展以及南北經(jīng)濟(jì)帶不均衡的現(xiàn)象。該類(lèi)現(xiàn)象下分析摩托車(chē)作為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一類(lèi)交通工具，能夠滿足人們?cè)谏a(chǎn)生活中的基本通行需求，另外從整體的市場(chǎng)需求方面分析，關(guān)于摩托車(chē)的需求在二線及以下經(jīng)濟(jì)帶城市中的需求量較大?；谠擃?lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，以及市場(chǎng)需求現(xiàn)狀分析，目前我國(guó)摩托車(chē)行業(yè)在發(fā)展中，關(guān)于摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的研究，整體的技術(shù)研發(fā)及制造鏈都較為成熟，為規(guī)范區(qū)域內(nèi)摩托車(chē)用戶的駕駛安全，摩托車(chē)應(yīng)用質(zhì)量的提升發(fā)揮了重要的作用。

2 摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的主要邏輯模塊分析

2.1 電控模塊

電控模塊為摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)研究中主要的邏輯模塊內(nèi)容。分析電控模塊的有效設(shè)計(jì)，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行中的穩(wěn)定性和安全性影響重大。其中在具體的設(shè)計(jì)作業(yè)中，電控模塊設(shè)計(jì)主要涉及的作業(yè)內(nèi)容有：電源模塊、微處理模塊、信號(hào)處理模塊、模擬信號(hào)處理模塊等。電控模塊在運(yùn)行中以信號(hào)處理模塊為系統(tǒng)的管道，通過(guò)“系統(tǒng)管道”進(jìn)行各類(lèi)處理信號(hào)的傳輸，協(xié)調(diào)，確保摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。其中在信號(hào)處理模組的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中，主要應(yīng)用的模組處理元件為ECU芯片元件。

2.2 信號(hào)處理模塊

信號(hào)處理模塊為摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制模塊的核心模組，信號(hào)處理模組的有效運(yùn)行與應(yīng)用，對(duì)于摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的運(yùn)行延遲控制，以及各項(xiàng)信號(hào)指令的有效下達(dá)，發(fā)揮著重要的作用。其中在具體的系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)作業(yè)實(shí)施中，信號(hào)處理模塊的應(yīng)用主要針對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，確保其在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中其轉(zhuǎn)速器信號(hào)控制的有效性和準(zhǔn)確性。另外，在具體的信號(hào)處理實(shí)施中，轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)為正弦波，因此需要進(jìn)行信號(hào)的預(yù)處理，預(yù)處理中將正弦波信號(hào)通過(guò)單門(mén)限比較器，變換信號(hào)為+5V的方波信號(hào)輸出。之后將處理過(guò)的信號(hào)傳輸至單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行上升沿采樣，為后期點(diǎn)火以及油系統(tǒng)的工作，提供基礎(chǔ)的作業(yè)參數(shù)，保障相關(guān)作業(yè)在實(shí)施中的準(zhǔn)確性和安全性。

2.3 驅(qū)動(dòng)電路模塊

驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中由于瞬時(shí)電勢(shì)較大，因此，為確保驅(qū)動(dòng)電路在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中，主要采用一級(jí)晶體管和MOS管配合設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)，為減少驅(qū)動(dòng)電路在運(yùn)行中出現(xiàn)的瞬時(shí)電勢(shì)過(guò)大，造成的電器元件燒毀現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)在點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路的輸出端增加限流電阻，以確保其電流輸出質(zhì)量的合格性和安全性，同時(shí)確保后期點(diǎn)火操作以及油系統(tǒng)運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 抗干擾模塊

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，其運(yùn)行空間有限且涉及的設(shè)計(jì)模組較多，同時(shí)還存在強(qiáng)電及弱電兩種設(shè)計(jì)模塊，因此，在實(shí)際發(fā)展中也出現(xiàn)了較多的信號(hào)干擾現(xiàn)象。該類(lèi)現(xiàn)象下為確保強(qiáng)電模組以及弱電模組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，落實(shí)抗干擾模組的設(shè)計(jì)作業(yè)，也為重要的設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容。具體在設(shè)計(jì)作業(yè)的實(shí)施中，關(guān)于抗干擾模塊的設(shè)計(jì)，作業(yè)人員主要從地線設(shè)計(jì)、去耦電容設(shè)計(jì)以及電路優(yōu)化設(shè)計(jì)方面進(jìn)行落實(shí)。其中地線設(shè)計(jì)由于摩托車(chē)運(yùn)行中的框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)際設(shè)計(jì)中地線設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少地線阻抗能力，增強(qiáng)地線應(yīng)用中的抗噪能力。一般情況下，主要通過(guò)加粗地線的方式降低地線阻抗，同時(shí)將地線設(shè)計(jì)為閉環(huán)回路，以此最大化地提升地線應(yīng)用效果。去耦電容的設(shè)計(jì)應(yīng)用，主要通過(guò)安裝去耦電容的方式，進(jìn)行外界信號(hào)的耦合操作，減少因外界信號(hào)傳輸、干擾造成的系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象。電路優(yōu)化設(shè)計(jì)主要結(jié)合設(shè)計(jì)模塊所在位置的空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，以及功能電器模組的分布現(xiàn)狀，進(jìn)行其電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保降低電能損耗，并且提升各電器模組的運(yùn)行質(zhì)量。

2.5 點(diǎn)火模塊

點(diǎn)火系統(tǒng)為摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心模塊，點(diǎn)火模塊的有效設(shè)計(jì)，保障了摩托車(chē)在啟動(dòng)以及持續(xù)駕駛過(guò)程中的安全性。在摩托車(chē)駕駛的運(yùn)行過(guò)程中，點(diǎn)火模塊的設(shè)計(jì)為后置設(shè)備，其通過(guò)接收前置單片機(jī)信號(hào)，執(zhí)行單片機(jī)傳輸信號(hào)，進(jìn)行點(diǎn)火作業(yè)指令的實(shí)施。其中在具體的運(yùn)行作業(yè)中，點(diǎn)火模塊的作業(yè)質(zhì)量以及作業(yè)的延遲性，受轉(zhuǎn)速信號(hào)以及氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)值的影響。另外，在轉(zhuǎn)速上升的過(guò)程中受限信號(hào)傳輸延遲問(wèn)題，點(diǎn)火系統(tǒng)與噴油脈寬的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，也依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫來(lái)修正，確保點(diǎn)火作業(yè)實(shí)施的合格性和準(zhǔn)確性。

2.6 油系統(tǒng)模塊

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在運(yùn)行中，油系統(tǒng)模塊為摩托車(chē)運(yùn)行中主要提供運(yùn)行動(dòng)力的模塊。實(shí)際設(shè)計(jì)作業(yè)中油系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成，一部分為儲(chǔ)油模塊，另一部分為點(diǎn)火噴射模塊。油系統(tǒng)模塊中兩部分結(jié)構(gòu)功能的聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全性能保障，奠定了良好的基礎(chǔ)。其中在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，油系統(tǒng)的運(yùn)行受前置轉(zhuǎn)速信號(hào)的影響，實(shí)際運(yùn)行中如信號(hào)模組運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，則對(duì)于油系統(tǒng)模塊的安全穩(wěn)定運(yùn)行，造成了一定的影響。因此，為有效地提升油系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員針對(duì)油系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)計(jì)，在結(jié)合前置轉(zhuǎn)速信號(hào)運(yùn)行的過(guò)程中，也通過(guò)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫參數(shù)，進(jìn)行其噴油時(shí)刻、脈沖寬度的優(yōu)化選擇，以此確保轉(zhuǎn)速信號(hào)、噴油時(shí)刻、脈沖寬度作業(yè)運(yùn)行中的均衡性，最終達(dá)到提升摩托車(chē)運(yùn)行安全性的目的。

2.7 屏顯模塊

屏顯模塊為摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)中的重要模塊，其設(shè)計(jì)應(yīng)用的主要作用為：為駕駛員提供相應(yīng)的操作指令參數(shù)，并且顯示摩托車(chē)在駕駛過(guò)程中的時(shí)速、油量、前后燈及轉(zhuǎn)向燈的運(yùn)行狀況。屏顯模塊的設(shè)計(jì)有助于駕駛員了解車(chē)輛信息，以及駕駛過(guò)程中摩托車(chē)操作指令的實(shí)施現(xiàn)狀。為駕駛員駕駛過(guò)程中的安全性保障，以及駕駛中車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定性的保障，發(fā)揮了重要的作用。

2.8 安全制動(dòng)模塊

安全制動(dòng)模塊在設(shè)計(jì)中作為發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制中的核心模塊，在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的主要作用為：確保緊急情況下摩托車(chē)的快速制動(dòng)以及安全制動(dòng)。具體的操作運(yùn)行邏輯過(guò)程為：指令下達(dá)，停止噴油，進(jìn)氣口閉合，剎車(chē)片閉合。其中以信息模組為各項(xiàng)指令傳輸?shù)墓艿溃M(jìn)行各運(yùn)行模組之間的協(xié)調(diào)和控制，減少因指令下達(dá)后各模組之間的聯(lián)動(dòng)性不合格，造成的指令下達(dá)失效、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)失效、電子控制系統(tǒng)運(yùn)行失效、造成的安全事故等不良現(xiàn)象。

3 摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)研究中的注意事項(xiàng)分析

3.1 安全性

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)研究中，主要的注意事項(xiàng)為：安全性。安全性設(shè)計(jì)原則的有效落實(shí)，對(duì)于摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用質(zhì)量提升，發(fā)揮了重要的作用。其中在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)作業(yè)實(shí)施中關(guān)于安全性設(shè)計(jì)的落實(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從油系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)、信號(hào)處理模組的安全設(shè)計(jì)、接地系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)、安全制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行落實(shí)。通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)，保障摩托車(chē)在行駛過(guò)程中的安全穩(wěn)定性。

3.2 經(jīng)濟(jì)性

摩托車(chē)作為一類(lèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的交通工具，其發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)作為摩托車(chē)的主要構(gòu)成部分，因此經(jīng)濟(jì)性也為其系統(tǒng)設(shè)計(jì)作業(yè)實(shí)施中主要遵循的設(shè)計(jì)理念，以及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。其中分析經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)理念和注意事項(xiàng)的實(shí)施，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)成本控制、造價(jià)成本控制、需求材料成本控制、實(shí)際應(yīng)用性能方面進(jìn)行考量，確保其設(shè)計(jì)系統(tǒng)在應(yīng)用中的合格性，同時(shí)減少因造價(jià)成本過(guò)高，造成的車(chē)輛應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性不合理的現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

分析當(dāng)前我國(guó)摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)研究發(fā)展中，整體的設(shè)計(jì)技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀較為良好，為摩托車(chē)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。其中從摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究實(shí)施現(xiàn)狀方面分析，主要的構(gòu)成部分涉及動(dòng)力模塊、信號(hào)傳輸模塊、制動(dòng)模塊、電控模塊，以及抗干擾模塊、屏顯模塊。其中分析在具體的設(shè)計(jì)作業(yè)實(shí)施中，為確保其設(shè)計(jì)質(zhì)量的合格性，降低因系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量不合格，造成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)性價(jià)比不合理以及安全性問(wèn)題。具體在設(shè)計(jì)作業(yè)的實(shí)施中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)從安全性設(shè)計(jì)優(yōu)化控制，以及經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)優(yōu)化控制的方向進(jìn)行發(fā)展。