Spark

centralina motore open-source per sviluppo motore e attività di testing

SPARK è la centralina motore programmabile sviluppata da Alma Automotive per la prototipazione motore, la ricerca e lo sviluppo di strategie di controllo avanzate. Combinando hardware flessibile, software open-source e compatibilità con i workflow di calibrazione standard del settore, offre una piattaforma potente per applicazioni su motori SI e CI.

Spark centralina motore open-source per sviluppo motore e attività di testing

Perché gli ingegneri scelgono SPARK

Accesso completo al codice Real-Time e FPGA

Adattabile a diversi motori e ambienti di test

Include strategie software già validate

Compatibile con strumenti standard del settore

Piattaforma hardware e software

Hardware flessibile per il controllo motore avanzato

SPARK è un sistema di prototipazione del controllo completamente programmabile basato sul National Instruments System On Module (SOM) sbRIO-9651.

La sua architettura Xilinx Zynq™ combina un processore Dual Core ARM®, un FPGA Artix-7 e 512 MB di RAM, offrendo le capacità di elaborazione necessarie per algoritmi di controllo complessi e gestione dei segnali in tempo reale.

La piattaforma combina la tecnologia National Instruments con hardware sviluppato internamente da Alma Automotive, creando un sistema integrato per il controllo motore e veicolo.

  • Real-Time processing
  • FPGA-based control
  • Extensive I/O and communication interfaces

Software aperto, architettura pronta all’uso

Il software di SPARK, sia Real-Time sia FPGA, è completamente accessibile e open-source: consente di leggere, modificare o persino sostituire qualsiasi funzione in base ai requisiti specifici del cliente.

La piattaforma viene fornita pronta all’uso, con strategie di controllo già sviluppate, implementate e validate con successo sulla vettura Formula SAE di UniBo e in altre applicazioni motorsport.

È possibile controllare motori benzina, sia GDI sia PFI, e motori diesel common rail fino a 8 cilindri. Le attività di misura e calibrazione sono supportate tramite protocollo XCP su CAN o Ethernet, grazie alla compatibilità con i principali strumenti di calibrazione disponibili sul mercato (ETAS INCA®, Vector CANape®, ATI Vision®, ecc.).

spark centralina opne-source

Capacità di sviluppo

  • Controllo farfalla
    Strategie di controllo model-based per un posizionamento accurato della farfalla in applicazioni convenzionali e drive-by-wire.
  • Controllo della pressione carburante
    Gestione flessibile della pressione carburante per architetture a iniezione diretta benzina e diesel Common Rail.
  • Sviluppo di carburanti alternativi
    Un ambiente programmabile per lo sviluppo e il testing di idrogeno, etanolo, metanolo e altri concetti avanzati di carburante.

Dall’analisi di combustione al controllo motore

In ambito motorsport e in laboratorio, i dati di combustione non sono semplici misure: se integrati nell’architettura di controllo, diventano informazioni utili per ottimizzare le prestazioni, migliorare l’efficienza e supportare lo sviluppo di nuovi concetti motore.

Grazie all’hardware flessibile e all’architettura software aperta, SPARK permette l’implementazione di strategie di controllo ciclo-su-ciclo basate sui parametri di combustione misurati, creando un collegamento diretto tra analisi di combustione e controllo motore.

SPARK + OBI-M2 (8 cilindri)SPARK + OBI-M2 (6 cilindri)SPARK (mono o bicilindrico)
Pacchetto completo per lo sviluppo della combustione
Analisi di combustione completa e controllo ciclo-su-ciclo per workflow di sviluppo avanzati.
Fino a 8 cilindri.
Acquisizione rapida angolare direttamente all’interno di SPARK, abilitando lo sviluppo custom a livello FPGA e Real-Time.
Fino a 6 cilindri.
Soluzione compatta all-in-one per motori prototipi e applicazioni di ricerca.
Fino a 2 cilindri.

Applicazioni

Ambiente applicativoCome viene utilizzato SPARK
Sviluppo motoreSviluppo del controllo e calibrazione per motori prototipo SI e CI
Laboratori di ricercaImplementazione e validazione di strategie di controllo custom
Banchi provaControllo motore in tempo reale integrato nelle attività di test e misura
Sviluppo motorsportSviluppo e calibrazione rapidi per applicazioni ad alte prestazioni

Ecosistema integrato

SPARK può essere integrato con i sistemi Alma Automotive per l’analisi di combustione e il condizionamento del segnale, creando un ambiente coordinato per controllo motore, misura e sviluppo.

Caratteristiche tecniche

  • Completamente programmabile tramite LabVIEW
  • Codice open-source disponibile per motori benzina e diesel
  • Possibilitàdi integrazione di modelli Simulink®
  • Calibrazione e misure tramite protocollo XCP (CAN o Ethernet)
  • 8 bobine e 8 iniettori peak&hold (fino a 10A)
  • 16 I/O digitali, 16 ingressi temperatura, 2 uscite analogiche, 8 ingressi analogici /@200kHz. 16 ingressi analogici @10kHz
  • 4xCAN, 2xRS232, USB, Gigabit ETH, WiFi, GPS, IMU
  • 2 controller lambda wideband + 2 narrowband
  • Scheda di memoria SD da 32 GB non volatile
Competenze ingegneristiche a supporto, spark

Competenze ingegneristiche a supporto

SPARK combina una piattaforma di sviluppo aperta con l’esperienza di Alma Automotive nel controllo motore, nel testing e nell’analisi di combustione. I clienti possono sviluppare strategie di controllo in autonomia oppure collaborare con i nostri ingegneri per definire l’architettura di sistema, personalizzare le funzioni di controllo e supportare lo sviluppo e la validazione dell’applicazione.

Specifiche

Absolute Maximum Ratings
Supply voltage32V
Under voltage lockout6V
Over voltage lockout30V
Supplu current1A
5V sensor supply current1,5A
10V sensor supply current1A
Maximum current on each pin11A
USB 5V supply masimum output current1A
GPS antenna supply voltage3,3V
GPS antenna maximum supply current100mA
Software requirements
Labview 2014 SP1 or higherRequired
Labview 2014 Real Time module or higherRequired
Labview 2014 FPGA module or higherRequired
NI-RIO 14 or higherRequired
NI-embedded CAN for Rio 14 or higherRequired for CAN communication only
NI-XNET 14 or higherRequired for CAN DBC interface only
INCA (any version) or similar XCP Calibration toolRecommended
WinSCP (any version)Recommended
Putty (any version)Recommended
Environmental Specification
Operation Humidity (relative-non condensing)10 - 90%
Storage Humidity (relative-non condensing)5 - 95%
Ambiente Operating Temperature (forced air cooling)-20 - 85°C
Storage Temperature-40 - 90°CA
Altitude5.000 m MAX

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