کنترل الکترونیکی موتور دیزل (EDC)، مهندسی برق
عنوان پروژه: کنترل الکترونیکی موتور دیزل (EDC)، مهندسی برق
رشته: مهندسی برق،پروژه تحقیقاتی دوره کارشناسی
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات: ۵۸
فهرست مطالب
کنترل الکترونیکی موتور دیزل EDC
شرایط فنی
مرور کلی سیستم
پردازش داده‌های EDC
سیگنال‌های ورودی
اصلاح سیگنال
پردازش سیگنال در ECU
سیگنال‌های خروجی
انتقال داده‌ها به سایر سیستم‌ها
مرور کلی سیستم
انتقال داده‌ها به روش متداول
انتقال داده‌های سریال CAN
پمپ‌های انژکتور ردیفی PEبا کنترل الکترونیکی
بلوک‌های سیستم
اجزاء تشکیل‌دهنده
مدارهای کنترل (شکل ۵-۹)
دیگر وظایف
سیستم ایمنی
مزایا
پمپ‌های انژکتور ردیفی با کنترل غلافی
کنترل شروع تزریق
ملحقات
حلقه کنترل خودکار
کنترل الکترونیکی پمپ‌های انژکتور آسیابی
محوری VE-EDC
بلوک‌های سیستم
اجزاء سیستم
کنترل‌های حلقه بسته (خودکار)
اقدامات ایمنی
مزیت‌ها
خاموش کردن موتور
کنترل الکترونیکی موتور دیزل (EDC)
شرایط فنی
امروزه، در ورای پیشرفت‌هائی که در زمینه‌ی تزریق سوخت موتور دیزل صورت گرفته، کاهش مصرف سوخت و افزایش در توان و گشتاور، فاکتورهای بسیار مهمی به شمار می‌آیند. در گذشته، اهمیت این فاکتورها موجب استفاده‌ی بیشتر از موتورهای دیزل با تزریق مستقیم (DI) بوده است. در مقام مقایسه با موتورهای دیزل با پیش محفظه و یا مجهز به محفظه‌ی گردابی، که به نام موتورهای با تزریق غیر مستقیم (IDI) معروفند، موتورهای با تزریق مستقیم دارای فشار تزریق بیشتری هستند. این امر منجر به اختلاط بهتر سوخت- هوا گشته و احتراق در ان کاملتر صورت می‌گیرد. در موتورهای با تزریق مستقیم، با توجه به این واقعیت که اختلاط بهتر انجام می‌شود و به علت عدم وجود پیش محفظه و یا محفظه گردابی، هیچ گونه تلفات ناشی از سریز سوخت وجود ندارد و نسبت به موتورهای با تزریق غیر مستقیم، مصرف سوخت ۱۵-۱۰ درصد کاهش می‌یابد.
علاوه بر این، موتورهای مدرن امروزی بیشتر در معرض مقررات سخت مربوط به گاز اگزوز و صدا هستند. این امر باعث شده است که از سیستم تزریق سوخت موتور دیزل، انتظارات بیشتری مطرح شود، از جمله:
- فشارهای بالا در تزریق سوخت،
- منحنی بنیادی‌تری از آهنگ سوخت‌دهی،
- شروع تزریق متغیر،
- تزریق پیلوتی،
- سازگاری مقدار سوخت تزریقی، فشار تقویت یافته، و کمیت سوخت تزریقی در یک مرحله‌ی کاری معین،
- کمیت سوخت راه‌انداز وابسته به درجه‌ی حرارت،
- کنترل دور آرام مستقل از بار وارده بر موتور،
- تنظیم سرعت مطلوب با توجه به مصرف سوخت و بازده،
- به کارگیری چرخش دوباره‌ی گاز اگزوز، EGR با کنترل خودکار،
- کاهش در تولرانس‌ها و افزایش در دقت، در تمام طول عمر مفید وسیله‌ی نقلیه.
مرور کلی سیستم
در سال‌های گذشته، به علت افزایش، چشم‌گیر در توان محاسبه‌ای میکروکنترلرهای موجود در بازار، تبعیت کنترل الکترونیکی دیزل (EDC) از مقررات و شرایطی را که پیشتر یادآور شدیم را ممکن ساخته است.
پردازش داده‌های EDC
سیگنال‌های ورودی
حس‌گرها همراه با عمل کننده‌ها، وسیله ارتباطی بین خودرو و واحد پردازش داده‌های آن هستند. سیگنال‌های حاصل از حس گرها، از طریق مدار الکتریکی محافظ و اگر لازم باشد از طریق مبدل‌های سیگنال و آمپلی‌فایرها، وارد یک واحد و یا واحدهای متعدد کنترل الکترونیکی (ECU) می‌شوند.
اصلاح سیگنال
مدار محافظ برای محدود ساختن سیگنال‌های ورودی در حد حداکثر ولتاژ از پیش تعیین شده به کار می‌رود. سیگنال اصلی با استفاده از صافی، تقریباً به طور کامل از وجود سیگنال‌های تداخلی آزاد شده و سپس تقویت می‌یابد تا بتواند با ولتاژ ورودی واحد ECU متناسب باشد.
پردازش سیگنال در ECU
ریزپردازنده‌های ECU غالباً سیگنال‌های ورودی را به صورت گسسته (Digital) پردازش می‌نمایند و به همین جهت نیاز به یک برنامه‌ی خاصی است. این برنامه در حافظه ROM و یا Flash- EPROM ذخیره می‌شود.
سیگنال‌های خروجی
ریزپردازنده‌ها با سیگنال‌های خروجی خود بخش‌های خروجی را به کار می‌اندازند. به طور معمول این بخش‌ها برای ارتباط مستقیم با عمل کننده‌ها دارای قدرت کافی هستند. به کار افتادن هر کدام از عمل کننده‌ها در رابطه با تعریف یک سیستم خاصی می‌باشد. این بخش‌های خروجی در مقابل هر گونه اتصال کوتاه به زمین یا به ولتاژ باطری و یا در مقابل صدمات ناشی از اضافه بار محافظت شده‌اند. اشکالات نخست توسط بخش‌های خروجی تشخیص داده شده، پس از آن، به ریز پردازنده گزارش می‌شود وضعیت مشابه در مدارات باز خازن نیز تعبیه شده است.
انتقال داده‌ها به روش متداول
انتقال داده‌ها در یک خودرو به روش مرسوم، با این ویژه‌گی که برای هر سیگنال یک سیم هادی جداگانه اختصاص می‌یابد، شناخته می‌شود. سیگنال‌های دودوئی تنها می‌توانند به صورت ”۰″ و ”۱″ منتقل شوند (کد دودوئی)، به عنوان مثال، کمپرسور تهویه‌ی مطبوع «روشن» یا «خاموش».
انتقال داده‌های سریال (CAN)
اشکالاتی که در انتقال داده‌ها توسط وسیله ارتباطی متداول پیش می‌آید، می‌توان به وسیله‌ی به کارگیری سیستم‌های باس (خطوط داده‌ها) برطرف شود. به عنوان مثال، برای CAN، می‌توان از یک سیستم باس نام برد که فقط برای استفاده در خودروها ساخته شده است. سیگنال‌هائی پیشتر از آن‌ها یاد شد، به شرط آن که سیستم کنترل الکترونیکی دارای وسیله ارتباطی CAN سریال باشد، می‌توانند توسط CAN منتقل شوند.
شناسائی بر اساس محتویات
به جای شناسائی تک تک ایستگاه‌ها، در طرح شناسائی که توسط CAN به کار می‌رود، برای هر کدام از پیام‌ها یک برچسب تخصیص داده می‌شود. بدین ترتیب هر پیام یک شناسنامه‌ی ۱۱ یا ۲۹ بیتی دارد که محتویات آن پیام را می‌شناساند (به عنوان مثال سرعت موتور).
تخصیص اولویت
شناسنامه، محتویات داده‌ها و نیز اولویت پیام ارسال شده را می‌شناساند. سیگنالی که به سرعت تغییر می‌یابد (مانند سیگنال مربوط به دور موتور)، باید بلافاصله ارسال شود. بدین جهت الویت بیشتری به آن داده می‌شود ولی سیگنالی که تغییرات آن به نسبت آرام است، (مثل سیگنال مربوط به درجه‌ی حرارت موتور)، دارای اولویت کمتری است.
شکل پیام
برای انتقال داده به سیستم باس، یک قالب داده به طول ۱۳۰ بیت (فرم استاندارد)، یا ۱۵۰ بیت (فرم بسط یافته)، ایجاد شده است. این کار موجب می‌شود که زمان انتظار برای ارسال اطلاعات بعدی حداقل شود. قالب داده از ۷ قسمت متوالی تشکیل یافته استز
خطایابی متمرکز
سیستم باس CAN، دارای تعدادی وظایف اخطار دهنده برای خطایابی می‌باشد. در این رابطه، تعدادی سیگنال‌های کنترل کننده در «قالب داده‌ها» و در «اخطار دهنده» موجود است تا هر کدام از فرستنده‌ها پیام ارسالی را دوباره دریافت کرده، وجود هر گونه انحراف احتمالی در پیام را بررسی کند.
همزمان سازی
سازمان بین‌المللی استانداردها ISO، استانداردهائی را برای انتقال داده‌ها در سیستم CAN که در مورد خودروها کاربرد دارند، تعریف نموده است:
- ISO 11519-2، برای کاربردهای تا ۱۲۵ کیلوبیت در ثانیه
- ISO 11898، برای کاربردهای بالای ۱۲۵ کیلوبیت در ثانیه.
بلوک‌های سیستم
۱- حس‌گرها و مولد کمیت‌های مطلوب جهت بررسی دقیق شرایط کاری موتور و ایجاد کمیت‌های مطلوب. این ادوات کمیت‌های فیزیکی متنوعی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.
اجزاء تشکیل دهنده
حس‌گر دور پمپ
یک حس‌گر از نوع القائی، در عمل کننده پمپ انژکتور ردیفی دور پمپ را نمایش می‌دهد.
حس‌گر حرکت شانه
حس‌گر حرکت شانه نیز در عمل کننده پمپ قرار گرفته و تغییر وضعیت شانه‌ی پمپ را ثبت می‌کند.
حس‌گر فشار هوای ورودی
فشار هوای ورودی در طرف پرفشار توربوشارژ به وسیله‌ی یک حس‌گر مقاومتی پیزو اندازه‌گیری می‌شود.
حس‌گرهای درجه حرارت
این حس‌گرها برای اندازه‌گیری درجه حرارت هوای ورودی، مایع خنک کننده و سوخت دیزل به کار می‌روند.
حس‌گر سرعت پیش‌روی خودرو
سیگنال مربوط به ثبت کننده‌ی مسافت طی شده (همیشه در وسائط نقلیه تجاری موجود است) و یا سیگنال دریافتی از یک حس‌گر دیگر که مخصوص سرعت پیش‌روی خودرو است، برای تعیین سرعت پیش‌روی وسیله نقلیه به کار می‌رود.
دیدگاه ها