飞思卡尔采用电子控制解决方案净化小型内燃机

CAD学弟

面临世界范围的排放规定和不断上涨的汽油价格，小型发动机市场正从机械式的化油器系统转向更加清洁高效的电子控制和电控燃油喷射 (EFI) 系统。为应对全球对这些生态友好型设计的需要，飞思卡尔已经把高度集成的模拟设备与 16 位微控制器 (MCU)相结合，提供经济高效的平台解决方案，是小型发动机控制的理想之选。


平台由 MCZ33812（为控制EFI中的燃料和电火花及电子燃油喷射系统而进行了优化的高级模拟集成电路）和飞思卡尔 S12 微控制器（MCU） 组成。该综合小型发动机控制平台有助于降低有害气体排放，降低系统复杂性、减少材料使用和制造成本，同时加快上市时间。


“一流的电子控制帮助小型发动机与其汽化先驱相比产生更强的马力和更少的污染，”飞思卡尔汽车电子营销全球经理Steve Nelson表示。“排放规定影响了小型发动机设计，从机械到电子控制的演进正在改变小排量摩托车和踏板车市场。飞思卡尔一直是汽车高级发动机技术方面的先锋，我们的新解决方案是通往更加环保的小型发动机征途上的重要一步。”


飞思卡尔小型发动机控制的目标应用包括用于摩托车、助力车、踏板车及三轮出租车的小排量两冲程或四冲程发动机。该平台也是割草机、园艺拖拉机、修边机、轧边机、链锯、除雪机、落叶吹扫器、耕作机具、发电机、外装马达等许多户外动力装备的小型发动机设计的理想之选。


对更洁净环保的小型发动机需求不断增长


对低成本两轮和三轮机动车的需求在中国、印度和巴西等新兴市场不断增加。这些小型发动机－特别是汽化两冲程设计，代表了亚洲小型发动机的主流－是空气污染的主要来源。一辆带有两冲程发动机的三轮出租车排放的有害气体相当于大约 50 辆现代化汽车所排放的总和。


全世界的政府都在实施严格的规定，要求摩托车和室外装备制造商设计燃烧起来更清洁的小型发动机。摩托车的新兴市场正纷纷采用与 Euro 3 类似的排放标准。美国环境保护局 (EPA) 也颁布了针对小型发动机的严格排放规则。根据户外电网设备产业协会，当 EPA 第三阶段标准到 2015 年在美国完全实现后，预计与 1997年水平相比会把来自于小型汽油发动机的有害排放减少95%。


对于小型发动机制造者来说，为了满足更加严格政府强制性排放规定，最可行的办法是部署电点火、电子化油器及最终的 EFI 等发动机电子控制。与化油器系统相比，在小型发动机上实施 EFI 系统能够分别帮助减少最多 65％的二氧化碳、35％的碳氢化合物和35％ 的一氧化氮排放量。安装了 EFI 的小型发动机也增加了马力并提高了每单位汽油所能行驶的里程[综述 图片 论坛]数。


广泛部署用于小型发动机的高级电子控制要求高度集成化和在经济上负担得起的组件。飞思卡尔的新型 MCZ33812 模拟集成电路代表了该市场的突破技术。该器件结合了稳压器、喷油器驱动器和点火预驱动器，以及中继和灯驱动器、看门狗定时器和重置发生器等---这些都为小型发动机控制进行了优化。 这种的卓越集成性，由飞思卡尔 SmartMOS 技术所支持，为发动机制造者减少了最多十二个独立组件，并为发动机制造商精简了电路板区，同时帮助客户增加了他们产品的质量与可靠性。


促进快速上市的参考设计


为帮助小型发动机市场从机械/基于化油器的系统转向电子控制和燃油喷射，飞思卡尔提供了以硬件/软件参考设计为特色的综合系统解决方案，以加快开发流程。飞思卡尔的成品 MCZ33812 参考设计让开发人员基于 MCZ33812 和 S12P 微控制器评估双芯片解决方案，并模拟完整的小型发动机电子控制单元 (ECU)。飞思卡尔也提供用于小排量设计的经过优化的软件设备驱动器和发动机控制软件。参考设计使得检测工程师和 ECU 硬件和软件设计人员能够并行工作，将开发过程流线化，并加快上市时间。


强大的 MCU 配套


S12/S12X MCU 系列是汽车电子市场应用最广泛的 16 位架构。 MCZ33812 IC 和 S12P MCU 为小型发动机控制设计提供了理想的组合。S12P 提供 16位 MCU 的性能优势，同时支持 8 位 MCU 的入门级定价、低功率、电磁兼容性 (EMC) 和代码大小效率。可扩展的 S12P 系列提供了许多价格/性能选项，并通过提升性能的XGATE 技术提供了通往强大的 S12XS 系列和 S12XE 器件的平稳迁移路径。该兼容性让开发人员能够随着他们闪存和性能要求的增加而提升他们的小型发动机设置。


MCZ33812 小型发动机控制电路特性


·1 个燃油喷射器低端驱动器（电流限值－4.0 A 典型值）


·1 个中继、燃油泵或第二个喷射器低端驱动器（电流限值－4.0 A 典型值）


·1 个灯低端驱动器（电流限值－1.5 A 典型值）


·1 点火预驱动器，带有独立高端和低端输出

baoshijie

针对飞思卡尔采用电子控制解决方案净化小型内燃机的举措，我们汽车工程师对此表示高度赞赏。电子控制技术的应用有助于内燃机的精准控制和优化运行，显著降低排放，实现环境保护与燃油效率的双重提升。这一解决方案是当下汽车领域发展的重要方向之一。我们期待通过不断的研发与创新，电子控制解决方案能在更多车型中得到广泛应用，推动整个行业向更加环保和高效的未来迈进。飞思卡尔的创新实践将为我们行业带来更为广阔的前景。