發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)是汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，隨著歐洲排放法規(guī)的日益嚴(yán)格化，以及對(duì)汽車安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適、方便的要求越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元的功能也越來(lái)越強(qiáng)大，對(duì)控制芯片的要求也隨之提高。32位微控制器功能強(qiáng)大，提供了低功耗、高性能的處理能力，目前已經(jīng)逐漸取代8位、16位微控制器而成為主流應(yīng)用產(chǎn)品。我國(guó)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)外存在明顯的差距，研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元對(duì)我國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。本文基于Freescale公司的32位高性能控制芯片MPC564對(duì)賽歐轎車479QE型汽油機(jī)進(jìn)行了電控單元的硬件設(shè)計(jì)，臺(tái)架試驗(yàn)表明硬件設(shè)計(jì)方案可行。
　　電控單元硬件電路包括輸入級(jí)電路、微控制器和輸出級(jí)電路三大部分，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
　　
　　1 微控制器
　　根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)中選用了32位高性能微控制器MPC564，其主要功能模塊有：
　　· 最高主頻56M的精簡(jiǎn)指令集CPU；
　　· 64bit浮點(diǎn)數(shù)單元（FPU），支持高級(jí)語(yǔ)言編程；
　　· 512KB FLASH+32KB SRAM；
　　· 獨(dú)立工作雙時(shí)間處理單元（TPU3）；
　　· 模塊化輸入輸出系統(tǒng)（MIOS）；
　　· 雙隊(duì)列模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（QADC）；
　　· 三個(gè)CAN2.0B控制器模塊（TOUCAN）；
　　· 增強(qiáng)型隊(duì)列串行多通道模塊（QSMCM）。
　　MPC564微控制器不僅具有高速運(yùn)算、實(shí)時(shí)輸入和輸出、高速AD轉(zhuǎn)換的能力，同時(shí)其卓越的集成模塊，如TPU、CAN等專門為汽車電子量身定制，使得電控單元無(wú)需過(guò)多外接功能驅(qū)動(dòng)芯片，硬件布線減少，成本降低，有助于提高系統(tǒng)的可靠性。
　　2 輸入級(jí)電路
　?。?）電源管理模塊
　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，電源部分占有重要地位，它直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力。PC33994是Freescale公司的一款中等功率的集成芯片，它能提供5V和2.6V的微控制器主電源以及5V的傳感器供電電源，同時(shí)還帶有3.3V備用電源?；倦娐啡鐖D2所示。
　　
　　（2）曲軸位置傳感器
　　曲軸位置傳感器為電磁式傳感器，輸出差分的頻率/脈沖信號(hào)，電壓波動(dòng)范圍為400mV～40V。曲軸位置信號(hào)決定各缸何時(shí)噴油及點(diǎn)火，它是發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元正常工作的基礎(chǔ)。該信號(hào)的處理電路非常重要，而且精度要求高，否則會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)工作混亂。設(shè)計(jì)中選用NCV7001芯片進(jìn)行信號(hào)處理，通過(guò)濾波、限幅、比較和整型等處理環(huán)節(jié)得到微控制器識(shí)別的方波信號(hào)?；倦娐啡鐖D3所示。