摩托车电喷ECU方案

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。

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ECU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。

NXP & 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ECU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