Project MegaSquirt Land Rover pagina 1:


Introductie:
Tot aan de jaren '90 waren auto's vaak nog uitgerust met een carburateur en mechanische verdelerontsteking. Er was hierbij nog geen elektronica nodig om de inspuiting en ontsteking te regelen. Bij periodieke controles konden de afstellingen worden nagekeken. Met de komst van injectiesystemen werden deze klassieke technieken vervangen. Met een elektronisch geregeld injectie- en ontstekingssysteem kan er nauwkeuriger worden ingespoten en ontstoken; dit komt ten goede van het brandstofverbruik en de uitlaatgasemissies. Tegenwoordig worden alle auto's voorzien van een dergelijk "motormanagementsysteem".

Het motormanagementsysteem in een auto bestaat hoofdzakelijk uit de motormanagementcomputer (ECU) en een aantal sensoren en actuatoren. De ECU ontvangt de volgende informatie van sensoren:
- Krukastoerental;
- Gaskleppositie;
- Onderdruk in het inlaatspruitstuk;
- Zuurstofgehalte in de uitlaatgassen;
- Temperatuur van zowel de inlaatlucht als de koelvloeistof.

Met deze informatie wordt de aansturing van de actuatoren berekend. Deze actuatoren zijn verantwoordelijk voor:
- Brandstofinspuiting;
- Ontsteking;
- Stationairregeling.



Het MegaSquirt Land Rover project:
Tussen oktober 2016 en mei 2017 heeft de ondergetekende een project uitgevoerd, waarbij een klassieke motor is voorzien van sensoren en actuatoren, zodat deze volledig functioneel is gemaakt middels een computergestuurd motormanagementsysteem. Hiervoor is een zogenaamde "MegaSquirt II ECU" gebruikt. De motor is op een verrijdbaar frame gemonteerd en wordt gebruikt voor onderwijsdoeleinden. Met een laptop kunnen de gegevens in het vrij-programmeerbare motormanagementsysteem worden aangepast en met een oscilloscoop kunnen de signalen worden gemeten.

Niet alleen de motor, maar ook het onderzoek en de werkzaamheden die zijn verricht, worden beschikbaar gesteld voor het onderwijs. Daarom is besloten om de verslaglegging op deze manier op mijn website te plaatsen. Geïnteresseerden die meer inzicht willen krijgen in de werking van het motormanagementsysteem, of diegene die ook een dergelijk project wilt uitvoeren, kunnen deze verslaglegging bestuderen. Vanwege het grote formaat is de verslaglegging verdeeld over acht pagina's; waarvan pagina 1 (de huidige) naast de introductie ook een samenvatting van de overige zeven pagina's toont. Ik wens u veel leesplezier!
 

Project MegaSquirt - Pagina's:

1    2    3    4    5    6    7    8

 

Volgende


Samenvatting van het project:
De werkzaamheden die in het project zijn uitgevoerd, worden op zeven pagina's beschreven. Deze paragraaf toont samenvatting van deze pagina's. Klik op de blauwe tekst met "Pagina" om naar de desbetreffende pagina te gaan, of gebruik onderaan de knop met verwijzingen.
 


Pagina 2. Om te beginnen was er gezocht naar een geschikte motor om deze functioneel te maken op het vrij-programmeerbare motormanagementsysteem. Er is gekozen om een klassieke Land Rover motor om te bouwen, zodat deze volledig functioneert op een motormanagementsysteem.


 

 


Pagina 3. De motor had jarenlang stilgestaan. De technische staat was onbekend. Daarom is de motor uit elkaar gehaald en zijn alle onderdelen gecontroleerd. Diverse onderdelen zijn vervangen. De motor is in de klassieke opstelling in elkaar gezet en alle onderdelen zijn volgens de fabrieksspecificaties afgesteld.



Het doel was om de motor geschikt te maken voor het onderwijs; daarom is hij op een verrijdbaar motorframe opgebouwd. Om dit mogelijk te maken zijn er tal van aanpassingen verricht; denk aan het op maat maken van de motorsteunen, een dashboard met bedieningsmogelijkheden, brandstoftank, radiateur met elektrische koelventilator, etc. De motor is eerst in de klassieke opstelling werkend gemaakt met carburateur en mechanische verdelerontsteking met centrifiguaalvervroeging. Nadat deze testfase was voltooid, kon worden begonnen met de aanpassingen naar het motormanagementsysteem.

 


Pagina 4. Sensoren leveren de input voor het motormanagementsysteem. Niet iedere willekeurige sensor kan worden gebruikt. Ook dienen de sensoreigenschappen in de MegaSquirt te worden ingevoerd. Omdat de originele motor nog niet beschikte over sensoren, moesten deze later worden aangebracht. De gebruikte sensoren zijn als volgt:
  • Hall-sensor als krukaspositiesensor;
  • MAP-sensor om de onderdruk in het inlaatspruitstuk te meten;
  • Koelvloeistoftemperatuursensor;
  • Inlaatluchttemperatuursensor;
  • Gaskleppositiesensor;
  • Lambdasonde.

 


Pagina 5. Aan de hand van de informatie van de sensoren, wordt de aansturing van de actuatoren bepaald. De actuatoreigenschappen moesten in de MegaSquirt worden ingevoerd; daarvoor zijn een aantal berekeningen en tests uitgevoerd. De toegepaste actuatoren zijn als volgt:
  • Brandstofinspuiting middels vier multipoint injectoren;
  • Ontsteking middels een DIS-bobine;
  • Brandstoftoevoer door een elektronische brandstofpomp.

 


Pagina 6. De MegaSquirt II ECU is in twee soorten leverbaar: als één geheel en als bouwpakket, bestaande uit een printplaat met losse componenten. De laatste versie is het goedkoopst en het assembleren is leerzaam en leuk om te doen. De toegepaste sensoren en actuatoren bepalen de opbouw van de MegaSquirt; bijvoorbeeld de keuze tussen een inductieve- of Hall-impulsgevel vereist een ander circuit. Door middel van het verplaatsen van jumpers kan er tussen deze circuits worden gewisseld.



Het is niet aan te raden om direct na het in elkaar zetten van de MegaSquirt deze direct op de motor aan te sluiten. Een fout in de samenstelling kan zorgen voor een defecte MegaSquirt, of een mechanisch defect in de motor. Daarom is het aan te raden om in eerste instantie altijd gebruik te maken van een simulator. De toegepaste "JimStim"-simulator kan rechtstreeks worden aangesloten op de MegaSquirt. Op deze simulator kan de sensorinformatie worden gesimuleerd. De MegaSquirt ontvangt dan dezelfde informatie als wanneer de motor zou draaien. Daarmee gaat de MegaSquirt ook de aansturing van de actuatoren verzorgen; deze aansturing kan met een oscilloscoop worden gemeten.
Na het bestuderen van de sensorinformatie en de actuatoraansturing, kan worden besloten om de MegaSquirt op de kabelboom van de motor aan te sluiten.
 

 


Pagina 7. Nadat sensor- en actuatoreigenschappen in met behulp van de simulator in de MegaSquirt zijn ingesteld, begint het leukste werk: het tunen van het motormanagementsysteem. Hierbij worden in eerste instantie de drie belangrijkste tabellen ingevuld:
  • VE-tabel: geeft de vullingsgraad van de motor aan;
  • AFR-tabel: verantwoordelijk voor de mengselsamenstelling;
  • Ontstekingsvervroegingstabel: geeft de ontstekingsvervroeging aan.

In deze tabellen worden alle mogelijke combinaties van motorbelasting en toerental ingevuld. Behalve deze tabellen, dienen een aantal andere grafieken te worden ingevuld die veelal afhankelijk zijn van de temperatuur en accuspanning:

  • Dwell-tijd;
  • Priming pulse;
  • Koude start verrijking;
  • Acceleratieverrijking.

 


Pagina 8. Nadat de motor onder verschillende toerentallen en belasting heeft gedraaid, zijn de vooraf vastgestelde VE-waarden gecorrigeerd aan de hand van de lambdawaarde. Op deze pagina wordt een video getoond waarin de motor wordt gestart en met stationair en verhoogd toerental draait.
Als afsluiting van het project zijn de sensorwaarden en actuatoraansturingen door middel van een log-functie inzichtelijk gemaakt. De log-gegevens geven inzicht in het functioneren van het motormanagementsysteem.

 

Project MegaSquirt - Pagina's:

1    2    3    4    5    6    7    8

 

Volgende