SPC5-Studio IDE的燃油噴射 Eclipse 插件最近收到了更新，使工程師能夠?yàn)橹挥幸粋€(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)快速構(gòu)建電子燃油噴射 （EFI） 應(yīng)用程序，甚至可以在一個(gè)氣缸上使用兩個(gè)噴油器。讓我們看看團(tuán)隊(duì)如何使用SPC572L64F2微控制器和L9177A驅(qū)動(dòng)程序構(gòu)建 EFI 模塊。

低排放需要更好的電子燃油噴射

第一個(gè) EFI 系統(tǒng)于 1967 年出現(xiàn)在大眾 1600 上，并繼續(xù)統(tǒng)治著汽車行業(yè)。根據(jù)摩根大通2018 年的一項(xiàng)研究，隨著內(nèi)燃機(jī)汽車在 2025 年占全球市場(chǎng)的份額從 2015 年的 98% 縮小到 41%，混合動(dòng)力汽車也應(yīng)占 41%，而電動(dòng)汽車應(yīng)占 18% %。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)將繼續(xù)存在，這就是監(jiān)管機(jī)構(gòu)繼續(xù)期望它們提高效率的原因。 例如，歐洲最新的排放標(biāo)準(zhǔn)歐 6/VI 將柴油車的氮氧化物 （NOx） 排放量限制在 80 毫克/公里，而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不能超過(guò) 60 毫克/公里。公里。此外，“20 國(guó)集團(tuán)的 20 個(gè)成員中有 17 個(gè)選擇遵循歐洲的汽車排放控制監(jiān)管途徑，”國(guó)際清潔交通委員會(huì)表示。

電子燃油噴射系統(tǒng)是滿足這些標(biāo)準(zhǔn)并大大提高性能的好方法。將燃料噴射到燃料閥中是任何內(nèi)燃機(jī)的必要過(guò)程。然而，在最佳時(shí)刻以最佳數(shù)量注入它絕非易事。 在汽車中，速度、負(fù)載、海拔高度、車外溫度以及駕駛員是否啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或使用巡航控制都會(huì)顯著影響噴射時(shí)間和燃油量。此外，EFI 現(xiàn)在在汽車領(lǐng)域之外越來(lái)越普遍。消費(fèi)者要求他們的兩輪車、路邊設(shè)備、割草機(jī)、船只甚至內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)具有更好的性能。因此，EFI 是必需品，借助兩個(gè) ST 組件和我們的 IDE，為小型引擎構(gòu)建它們可以很簡(jiǎn)單。

SPC572L64F2，用于 EFI 的 GTM……天哪！

由于存在通用定時(shí)器模塊 （GTM101），SPC572L64F2 是一款出色的電子燃油噴射系統(tǒng) MCU. 該 IP 可以為多個(gè)任務(wù)卸載主 CPU，從而顯著優(yōu)化性能。例如，它可以從飛輪獲取信息，從而感知發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，并使用其硬件單元在發(fā)送噴射和點(diǎn)火信號(hào)之前提高信號(hào)的分辨率。在我們用于 EFI 應(yīng)用的上一代 MCU 中，主內(nèi)核必須處理來(lái)自飛輪的信號(hào)，這會(huì)占用資源用于其他計(jì)算。現(xiàn)在由 GTM 處理，MCU 可以將其內(nèi)核用于其他進(jìn)程，從而優(yōu)化性能。開(kāi)發(fā)人員還可以使用 GTM 計(jì)算瞬時(shí)速度或使用特定功能運(yùn)行電池管理系統(tǒng)。

SPC572L64F2 是我們用于汽車動(dòng)力總成應(yīng)用的第二代微控制器的一部分，也是可在多達(dá)四個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)中工作的最小器件。由于時(shí)鐘監(jiān)控和看門狗等安全功能，它實(shí)現(xiàn)了 ISO26262 ASIL-A 合規(guī)性，以確保極高的可靠性。它還包括一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存保護(hù)單元，以保證在內(nèi)核和內(nèi)存控制器或外圍設(shè)備之間流動(dòng)的信息的完整性。它的單個(gè) e200z2 內(nèi)核、64 KB 的 SRAM 和 1568 KB 的閃存使其成為具有一或兩個(gè)氣缸的小型發(fā)動(dòng)機(jī)的特別令人興奮的組件。想要開(kāi)始試用它的開(kāi)發(fā)人員可以獲得SPC572L-DISP，這將使他們能夠使用 MCU 的外圍設(shè)備，例如 CAN、UART、LIN 或 FlexRay，并且還受益于兩個(gè) JTAG 端口以方便調(diào)試和編程操作。SPC5-Studio 完全支持該板。

L9177A，帶有 2 通道噴油器驅(qū)動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)管理模塊

任何 EFI 系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵方面是發(fā)動(dòng)機(jī)管理。L9177A是一種功能強(qiáng)大的解決方案，它包括通過(guò)并行線路或串行 SPI 接口驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)通道噴油器，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?yàn)橐粋€(gè)氣缸配備兩個(gè)噴油器或兩個(gè)氣缸各一個(gè)噴油器。噴油器驅(qū)動(dòng)器、O2 傳感器加熱器和兩個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)器使用串行外設(shè)接口 （SPI） 來(lái)促進(jìn)開(kāi)發(fā)。工程師甚至可以在EVAL-L9177A評(píng)估板上開(kāi)始他們的開(kāi)發(fā)，該評(píng)估板也使用 SPI 讀取完整的診斷信息。此外，該板還保護(hù)所有通道免受短路、過(guò)流和過(guò)熱的影響。希望試用 EVAL-L9177A 的團(tuán)隊(duì)將其插入SPC56M-Discovery的連接器板，它使用 SPC563M64L7 MCU。然而，一旦開(kāi)發(fā)人員熟悉了 L9177A 和 SPC572L64F2，就可以直接切換到包含這兩個(gè)組件的定制設(shè)計(jì)。

SPC5-Studio IDE 和 SPC5-L9177A-K02 參考設(shè)計(jì)，使 EFI 系統(tǒng)易于訪問(wèn)

從一個(gè) SPC5 MCU 遷移到另一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的部分原因是我們還為 SPC5-Studio IDE 提供了庫(kù)，極大地促進(jìn)了開(kāi)發(fā)。團(tuán)隊(duì)是否正在開(kāi)發(fā)自適應(yīng)前照燈解決方案或電子燃油噴射系統(tǒng)，我們的框架可以極大地幫助軟件工程師。例如，IDE 包括用于 SPC572L64F2 的通用計(jì)時(shí)器模塊的庫(kù)，以更快地優(yōu)化噴射或點(diǎn)火過(guò)程等。此外，團(tuán)隊(duì)還可以向 ST 索取演示 EFI 應(yīng)用程序，以加快原型設(shè)計(jì)階段。它將幫助他們了解我們是如何實(shí)現(xiàn)某些功能的，它還將作為一個(gè)配置器來(lái)快速定義每個(gè)氣缸的噴油器數(shù)量、飛輪，并最終獲得一個(gè)功能性應(yīng)用程序。

我們還與 Arrow 合作進(jìn)行了參考設(shè)計(jì)SPC5-L9177A-K02，它搭載了 SPC572L64F2 和 L9177A。附帶的軟件將幫助創(chuàng)建一個(gè)噴油器和一個(gè)氣缸的基本燃油噴射控制系統(tǒng)，它已經(jīng)幫助滿足歐4/IV、歐5/V、Bharat Stage VI、國(guó)V和國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，該板本身向用戶開(kāi)放了其組件的全部功能，這意味著它將允許程序員超越演示應(yīng)用程序來(lái)創(chuàng)建最多具有兩個(gè)氣缸和兩個(gè)噴油器的應(yīng)用程序。因此，對(duì)于希望專注于 EFI 應(yīng)用程序并希望縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的工程師來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)出色的解決方案。

審核編輯：郭婷