基于MPC564的發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元硬件設(shè)計(jì)

(2)點(diǎn)火控制電路

賽歐479QE型發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火線圈和點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)器集成一體安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，電控單元輸出的點(diǎn)火信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離后送到驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的大功率驅(qū)動(dòng)管在點(diǎn)火信號(hào)的作用下交替截止、導(dǎo)通，從而控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電流切斷與導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火功能，點(diǎn)火控制電路如圖8所示。


(3)怠速控制閥驅(qū)動(dòng)電路

怠速控制閥由兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路采用SAA1042芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片內(nèi)部集成了3個(gè)輸入級(jí)模塊，1個(gè)邏輯控制部分和2個(gè)輸出級(jí)模塊，可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)和全步/半步等控制功能，其中對(duì)偏置電阻R22的合理配置可以優(yōu)化電機(jī)效率?；倦娐啡鐖D9所示。


(4)汽油泵、活性炭罐控制閥驅(qū)動(dòng)

汽油泵與活性炭罐電磁閥的控制選用MC33385芯片，基本電路如圖10所示，該芯片四個(gè)CMOS輸入NON1～NON4支持輸入頻率0～1kHz，平均輸出電流2.5A，且芯片輸出端具有過(guò)電流、對(duì)地短路、負(fù)載短路和過(guò)溫度的邏輯診斷識(shí)別功能，適用于電磁閥等一類執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)。


(4)通訊接口

為實(shí)現(xiàn)電控單元和標(biāo)定軟件或車(chē)內(nèi)其他為控制器之間的通訊及數(shù)據(jù)共享，通訊接口的設(shè)計(jì)是必須的。MPC564集成了三路CAN2.0B控制模塊，電控單元中只需增加一個(gè)收發(fā)器即可完成高速通訊，本設(shè)計(jì)中選用Philips公司的PCA82C250收發(fā)器，其傳輸數(shù)率高達(dá)1Mb/s，接口電路如圖11所示。

當(dāng)電控單元作為實(shí)驗(yàn)室發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試平臺(tái)時(shí)，需對(duì)電控單元進(jìn)行監(jiān)控，隨時(shí)改變各控制參數(shù)，或進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集。此時(shí)電控單元作為下位機(jī)，上位機(jī)（PC）則需要增加CAN總線PC采集卡，實(shí)現(xiàn)MPC564與PC之間基于高速CAN總線的數(shù)據(jù)通訊。對(duì)傳輸速率要求不高的地方，MPC564提供了串口通訊方式，可以直接與監(jiān)控PC進(jìn)行通訊。

本電控單元的設(shè)計(jì)定位于高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，融合了大量最新的電子器件和電子技術(shù)。處理器采用功能強(qiáng)大的32位PowerPC，具有浮點(diǎn)運(yùn)算單元，處理速度快，內(nèi)部Flash、RAM容量大，足以加載更高級(jí)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可屏蔽底層設(shè)備，提供多進(jìn)程的并行操作，合理調(diào)度不同的任務(wù)，使開(kāi)發(fā)者集中精力關(guān)注算法的實(shí)現(xiàn)。信號(hào)處理模塊采用集成模塊，功率驅(qū)動(dòng)模塊具有在線錯(cuò)誤診斷和保護(hù)功能，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，使本系統(tǒng)成為高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元。