随着车辆的保有量持续增加,石油资源的日益枯竭,车辆排放法规的愈加严格,使用传统的柴油和汽油作为燃料的车辆已经无法满足未来的能源结构发展以及环保要求。因而,很多国家都非常看重气体发动机电控技术,硬件设计自然成为重点突破对象。对它的电控单元的硬件部分进行了设计和开发,并设计了相应的底层驱动程序。首先,在研究国内外天然气发动机和液化石油气发动机技术的基础上,提出了气体发动机电控单元硬件部分的整体设计方案。将发动机电控系统设计分为控制器模块设计、传感器信号处理模块设计、执行器件驱动电路模块设计、电源模块设计以及通讯模块设计。车用电控ECU工作环境恶劣,极易受到电磁干扰,对印制电路板要求极高,对其解决方法进行了说明。同时,给出了执行器件驱动电路部分的测试电路板图片和气体发动机电控单元总电路板的图片。其次,对气体发动机电控单元中各传感器和其他模块的工作要求进行了分析和研究,对硬件单元中的微控制器模块、传感器信号处理模块、电源模块、通信接口等模块电路的设计要求和规范做了资料查阅和分析计算,选定了各个模块的主控制芯片。微控制器选用具有32bit性能的XC2785芯片。气体发动机硬件部分以XC2785芯片为核心,利用Altium Designer软件设计了各个模块的电路原理图和PCB布局。执行器驱动控制电路相对复杂,设计了喷气阀驱动电路模块、点火驱动电路模块、节气门驱动电路模块。喷气阀驱动电路模块,采用主控制芯片MC33816,围绕MC33816的功能特点详细论述了喷气阀驱动电路的硬件设计;点火驱动电路模块,采用点火控制芯片MC33810,并设计了相应的硬件电路;节气门驱动电路比较成熟,采用MC33886主控制芯片用于节气门驱动。最后,在电路板制作完成并焊接好后,编写喷气模块和点火模块的驱动程序,以验证该模块的硬件能否可靠工作,在调试后实现相应的驱动功能。实验证明,喷气驱动电路模块和点火驱动电路模块均良好工作。