عنوان پروژه: كنترل الكترونيكي موتور ديزل (EDC)، مهندسی برق
رشته: مهندسی برق،پروژه تحقيقاتي دوره كارشناسي
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 58
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
كنترل الكترونيكي موتور ديزل (EDC)
شرايط فني
امروزه، در وراي پيشرفتهائي كه در زمينهي تزريق سوخت موتور ديزل صورت گرفته، كاهش مصرف سوخت و افزايش در توان و گشتاور، فاكتورهاي بسيار مهمي به شمار ميآيند. در گذشته، اهميت اين فاكتورها موجب استفادهي بيشتر از موتورهاي ديزل با تزريق مستقيم (DI) بوده است. در مقام مقايسه با موتورهاي ديزل با پيش محفظه و يا مجهز به محفظهي گردابي، كه به نام موتورهاي با تزريق غير مستقيم (IDI) معروفند، موتورهاي با تزريق مستقيم داراي فشار تزريق بيشتري هستند. اين امر منجر به اختلاط بهتر سوخت- هوا گشته و احتراق در ان كاملتر صورت ميگيرد. در موتورهاي با تزريق مستقيم، با توجه به اين واقعيت كه اختلاط بهتر انجام ميشود و به علت عدم وجود پيش محفظه و يا محفظه گردابي، هيچ گونه تلفات ناشي از سريز سوخت وجود ندارد و نسبت به موتورهاي با تزريق غير مستقيم، مصرف سوخت 15-10 درصد كاهش مييابد.
علاوه بر اين، موتورهاي مدرن امروزي بيشتر در معرض مقررات سخت مربوط به گاز اگزوز و صدا هستند. اين امر باعث شده است كه از سيستم تزريق سوخت موتور ديزل، انتظارات بيشتري مطرح شود، از جمله:
- فشارهاي بالا در تزريق سوخت،
- منحني بنياديتري از آهنگ سوختدهي،
- شروع تزريق متغير،
- تزريق پيلوتي،
- سازگاري مقدار سوخت تزريقي، فشار تقويت يافته، و كميت سوخت تزريقي در يك مرحلهي كاري معين،
- كميت سوخت راهانداز وابسته به درجهي حرارت،
- كنترل دور آرام مستقل از بار وارده بر موتور،
- تنظيم سرعت مطلوب با توجه به مصرف سوخت و بازده،
- به كارگيري چرخش دوبارهي گاز اگزوز، EGR با كنترل خودكار،
- كاهش در تولرانسها و افزايش در دقت، در تمام طول عمر مفيد وسيلهي نقليه.
مرور كلي سيستم
در سالهاي گذشته، به علت افزايش، چشمگير در توان محاسبهاي ميكروكنترلرهاي موجود در بازار، تبعيت كنترل الكترونيكي ديزل (EDC) از مقررات و شرايطي را كه پيشتر يادآور شديم را ممكن ساخته است.
پردازش دادههاي EDC
سيگنالهاي ورودي
حسگرها همراه با عمل كنندهها، وسيله ارتباطي بين خودرو و واحد پردازش دادههاي آن هستند. سيگنالهاي حاصل از حس گرها، از طريق مدار الكتريكي محافظ و اگر لازم باشد از طريق مبدلهاي سيگنال و آمپليفايرها، وارد يك واحد و يا واحدهاي متعدد كنترل الكترونيكي (ECU) ميشوند.
اصلاح سيگنال
مدار محافظ براي محدود ساختن سيگنالهاي ورودي در حد حداكثر ولتاژ از پيش تعيين شده به كار ميرود. سيگنال اصلي با استفاده از صافي، تقريباً به طور كامل از وجود سيگنالهاي تداخلي آزاد شده و سپس تقويت مييابد تا بتواند با ولتاژ ورودي واحد ECU متناسب باشد.
پردازش سيگنال در ECU
ريزپردازندههاي ECU غالباً سيگنالهاي ورودي را به صورت گسسته (Digital) پردازش مينمايند و به همين جهت نياز به يك برنامهي خاصي است. اين برنامه در حافظه ROM و يا Flash- EPROM ذخيره ميشود.
سيگنالهاي خروجي
ريزپردازندهها با سيگنالهاي خروجي خود بخشهاي خروجي را به كار مياندازند. به طور معمول اين بخشها براي ارتباط مستقيم با عمل كنندهها داراي قدرت كافي هستند. به كار افتادن هر كدام از عمل كنندهها در رابطه با تعريف يك سيستم خاصي ميباشد. اين بخشهاي خروجي در مقابل هر گونه اتصال كوتاه به زمين يا به ولتاژ باطري و يا در مقابل صدمات ناشي از اضافه بار محافظت شدهاند. اشكالات نخست توسط بخشهاي خروجي تشخيص داده شده، پس از آن، به ريز پردازنده گزارش ميشود وضعيت مشابه در مدارات باز خازن نيز تعبيه شده است.
انتقال دادهها به روش متداول
انتقال دادهها در يك خودرو به روش مرسوم، با اين ويژهگي كه براي هر سيگنال يك سيم هادي جداگانه اختصاص مييابد، شناخته ميشود. سيگنالهاي دودوئي تنها ميتوانند به صورت ”0″ و ”1″ منتقل شوند (كد دودوئي)، به عنوان مثال، كمپرسور تهويهي مطبوع «روشن» يا «خاموش».
انتقال دادههاي سريال (CAN)
اشكالاتي كه در انتقال دادهها توسط وسيله ارتباطي متداول پيش ميآيد، ميتوان به وسيلهي به كارگيري سيستمهاي باس (خطوط دادهها) برطرف شود. به عنوان مثال، براي CAN، ميتوان از يك سيستم باس نام برد كه فقط براي استفاده در خودروها ساخته شده است. سيگنالهائي پيشتر از آنها ياد شد، به شرط آن كه سيستم كنترل الكترونيكي داراي وسيله ارتباطي CAN سريال باشد، ميتوانند توسط CAN منتقل شوند.
شناسائي بر اساس محتويات
به جاي شناسائي تك تك ايستگاهها، در طرح شناسائي كه توسط CAN به كار ميرود، براي هر كدام از پيامها يك برچسب تخصيص داده ميشود. بدين ترتيب هر پيام يك شناسنامهي 11 يا 29 بيتي دارد كه محتويات آن پيام را ميشناساند (به عنوان مثال سرعت موتور).
تخصيص اولويت
شناسنامه، محتويات دادهها و نيز اولويت پيام ارسال شده را ميشناساند. سيگنالي كه به سرعت تغيير مييابد (مانند سيگنال مربوط به دور موتور)، بايد بلافاصله ارسال شود. بدين جهت الويت بيشتري به آن داده ميشود ولي سيگنالي كه تغييرات آن به نسبت آرام است، (مثل سيگنال مربوط به درجهي حرارت موتور)، داراي اولويت كمتري است.
شكل پيام
براي انتقال داده به سيستم باس، يك قالب داده به طول 130 بيت (فرم استاندارد)، يا 150 بيت (فرم بسط يافته)، ايجاد شده است. اين كار موجب ميشود كه زمان انتظار براي ارسال اطلاعات بعدي حداقل شود. قالب داده از 7 قسمت متوالي تشكيل يافته استز
خطايابي متمركز
سيستم باس CAN، داراي تعدادي وظايف اخطار دهنده براي خطايابي ميباشد. در اين رابطه، تعدادي سيگنالهاي كنترل كننده در «قالب دادهها» و در «اخطار دهنده» موجود است تا هر كدام از فرستندهها پيام ارسالي را دوباره دريافت كرده، وجود هر گونه انحراف احتمالي در پيام را بررسي كند.
همزمان سازي
سازمان بينالمللي استانداردها ISO، استانداردهائي را براي انتقال دادهها در سيستم CAN كه در مورد خودروها كاربرد دارند، تعريف نموده است:
- ISO 11519-2، براي كاربردهاي تا 125 كيلوبيت در ثانيه
- ISO 11898، براي كاربردهاي بالاي 125 كيلوبيت در ثانيه.
بلوكهاي سيستم
1- حسگرها و مولد كميتهاي مطلوب جهت بررسي دقيق شرايط كاري موتور و ايجاد كميتهاي مطلوب. اين ادوات كميتهاي فيزيكي متنوعي را به سيگنالهاي الكتريكي تبديل ميكنند.
اجزاء تشكيل دهنده
حسگر دور پمپ
يك حسگر از نوع القائي، در عمل كننده پمپ انژكتور رديفي دور پمپ را نمايش ميدهد.
حسگر حركت شانه
حسگر حركت شانه نيز در عمل كننده پمپ قرار گرفته و تغيير وضعيت شانهي پمپ را ثبت ميكند.
حسگر فشار هواي ورودي
فشار هواي ورودي در طرف پرفشار توربوشارژ به وسيلهي يك حسگر مقاومتي پيزو اندازهگيري ميشود.
حسگرهاي درجه حرارت
اين حسگرها براي اندازهگيري درجه حرارت هواي ورودي، مايع خنك كننده و سوخت ديزل به كار ميروند.
حسگر سرعت پيشروي خودرو
سيگنال مربوط به ثبت كنندهي مسافت طي شده (هميشه در وسائط نقليه تجاري موجود است) و يا سيگنال دريافتي از يك حسگر ديگر كه مخصوص سرعت پيشروي خودرو است، براي تعيين سرعت پيشروي وسيله نقليه به كار ميرود.