You dont have javascript enabled! Please enable it!

Project MSII LR indstillinger

emner:

  • Tuning af motorstyringssystemet
  • VE bord
  • AFR bord
  • Ignition Advance Table og Cold Advance
  • Dwell batteri korrektion
  • Tænd for tændingen og start, startpuls
  • Stationær
  • Acceleration
  • Priming puls
  • Yderligere berigelse

Tuning af motorstyringssystemet:
De foregående kapitler beskriver, hvordan motoren er forberedt, og hvilke valg der er truffet for at designe motorstyringssystemet. Implementeringen beskriver, hvordan de opnåede data behandles i motorstyringssystemet. Indtastning af alle parametre er ikke tilstrækkeligt til at få motoren til at køre. "Tuning" mangler stadig at blive lavet, med justeringer baseret på målinger og eksperimentelle resultater.

Softwarejusteringen af ​​motoren har stor indflydelse på dens funktion. Forkert justering kan forårsage uregelmæssig drift, standsning og kan endda føre til motorfejl. Sidstnævnte kan forekomme, hvis blandingen er for mager. Injektionstiden og injektionsmængden afhænger af en række faktorer:

  • Rpm;
  • Skat;
  • Temperatur.

For til enhver tid at opnå en god blandingsdannelse under varierende driftsforhold, skal ECU'en indstilles korrekt før første motorstart. Indstillingerne foretages ved at udfylde en række tabeller, nemlig:

  • VE-tabellen for den volumetriske effektivitet;
  • AFR luft/brændstof-forholdstabellen;
  • Tændingstabellen for tændingstidspunktet.

Tabellerne indtastes i TunerStudio-programmet. Indtastning af forkerte værdier kan resultere i, at motoren ikke fungerer korrekt; systemkendskab er derfor et krav her. De følgende afsnit forklarer, hvordan tabellerne blev bestemt. Grundinjektionstiden, dvs. uden berigelse, bestemmes ved hjælp af en række beregninger.

Luftens specifikke masse (ρ) beregnes ud fra den målte temperatur af den indsugede luft og undertrykket (værdien af ​​MAP-sensoren). Det er derfor klart, at korrekt udfyldte tabeller er nødvendige for, at motoren fungerer korrekt.

VE tabel:
I kapitlet indsprøjtningssystem det er forklaret, hvad VE-bordet er til. Dette afsnit forklarer, hvordan dataene for VE-tabellen bestemmes for Land Rover-motoren.

I VE-tabellen angiver hver celle den procentdel, der er forbundet med undertrykket i forhold til hastigheden. Denne procentdel vil være højest ved den hastighed, hvor drejningsmomentet er højest. Motoren er jo mest effektiv der, fordi motoren fylder bedst. Moment- og effektkurven for Land Rover-motoren er vist på billedet nedenfor.

Figuren viser en VE-tabel færdiggjort med en generator. Y-aksen angiver trykket i indsugningsmanifolden, som registreres af MAP-sensoren. 100kPa er lig med 1 bar (det udvendige lufttryk) og er det maksimale tryk i indsugningsmanifolden på en naturligt aspireret motor. X-aksen angiver motorhastigheden.

Inden motoren startes første gang, skal den estimerede VE-tabel udfyldes. Den endelige indstilling af VE-bordet skal foretages på en testbænk ved hjælp af en bredbåndslambdasensor og en deaktiveret lambdakontrol. "TunerStudio"-programmet, der forsyner MegaSquirt med softwaren og parametrene, har et værktøj, der beregner værdierne i VE-tabellen. VE-værdierne kan dog også beregnes ved hjælp af formler. Dataene fra tabellen bruges til at færdiggøre formlerne.

V luft bestemmes under samme betingelser som i en tidligere beregning; nemlig ved det motoromdrejningstal, hvor momentet er højest. Svaret fra en tidligere beregning er derfor hentet fra følgende formel.

(Under)trykket i indsugningsmanifolden og indsugningsluftens temperatur påvirker luftens specifikke masse og derfor også formlen for fyldningsgraden. Fyldningsniveauet kan bestemmes ved hjælp af de kendte og beregnede data fra tabel 3 og denne formel.

2500% kan indtastes i cellen ved 100 RPM og 70kPa i VE-tabellen. Dette er i den øverste række af nummerserien, med gashåndtaget helt åbent. Beregningerne kan gentages et antal gange for at indtaste andre tal i VE-tabellen. Mellemceller kan genereres ved hjælp af en interpolationsfunktion. Computeren bestemmer derefter mellemværdierne ved hjælp af en lineær progression. Dette sikrer, at "bakken" set i 3D-visningen er så gradvis som muligt, og at der ikke er huller eller punkter imellem. Når cellerne i 100 kPa-området mellem tomgang og maksimal hastighed er udfyldt, kan drejningsmomentkurven udledes fra dem. For eksempel, hvis drejningsmomentet halveres ved den maksimale hastighed, vil VE-værdien også være halvdelen af ​​den maksimale værdi; i dette tilfælde omkring 35%. Hvis det besluttes at udfylde cellerne som et skøn, kan hele VE-tabellen også udfyldes på denne måde. VE-tabellen sammensat med de tidligere beregninger og ræsonnementer vil være god nok til at lade motoren køre, men vil bestemt ikke være korrekt. Den endelige indstilling af VE-bordet skal foretages på en testbænk ved hjælp af en bredbåndslambdasensor og deaktiveret lambdakontrol for at forhindre AFR-korrektioner, hvor motoren kan belastes i lang tid. Fordi der ikke anvendes en prøvebænk til dette projekt, vil justeringen ske bedst muligt i det stationære område og med øget hastighed ved lav belastning.
At få den til at gå korrekt i tomgang er den sværeste del og gøres sidst. Det er tilrådeligt at holde motoren ved høj hastighed (ca. 2000 rpm) og lade motoren varme op, indtil den når driftstemperatur. Temperaturændringer har så mindst mulig indflydelse på VE-værdierne. Efter at den komplette VE-tabel er blevet rettet, kan korrektioner for lavere temperaturer (f.eks. ved koldstart) indtastes. Dette er muligt i de separate indstillingsprogrammer som f.eks. koldstartberigelse.

Motorens maksimale hastighed er en faktor, der skal tages i betragtning, når tabellen udfyldes. Med en tabel på 16 * 16 = 256 celler er det mere nøjagtigt for mellemhastighederne at begrænse den maksimale hastighed så vidt muligt. Det nytter ikke noget at køre bordet op til 7000 rpm. skal udfyldes, mens den maksimale hastighed er 4500 rpm. beløber sig til.

Ved justering af den tilnærmelsesvis udfyldte VE-tabel vil den aktuelle lambdaværdi blive taget i betragtning for at korrigere procentdelen ved det korrekte indsugningsmanifoldtryk (MAP) og hastighed. Denne værdi skal opnås ved at justere VE-værdien til λ = 1. Hvis der for eksempel måles et blandingsforhold på 12,3, mens 14,7 er sat i AFR-tabellen, skal VE-værdien reduceres, indtil der måles et blandingsforhold på 14,7. Ved at sænke VE-værdien vil der blive indsprøjtet mindre brændstof. Blandingen bliver slankere.

Innovate bredbåndslambdasensoren med ekstern controller måler blandingssammensætningen og sender denne til MegaSquirt ved hjælp af en spænding mellem 0 og 5 volt. Softwaren konverterer denne spændingsværdi til en AFR-værdi (f.eks. lambda = 1). Efter måling og justering af forskellige celler i VE-tabellen kan mellemcellerne udfyldes automatisk ved interpolering. Justering af VE-værdien resulterer i en anden injektionsstrategi. Styringen af ​​injektoren er afledt af den værdi, der angiver, hvor meget luft der er til stede i motoren: med andre ord værdien i VE-tabellen.

Desværre havde vi ikke en powertestbænk, og det var ikke muligt at vejteste motoren under belastning. Derfor er vi noget begrænset til at køre uden belastning. Der er en bremsetromle til stede, der oprindeligt fungerede som parkeringsbremse. Denne bremse kan betjenes kortvarigt for at belaste motoren. Med et gear i indgreb (f.eks. fjerde) og en kraftbremse kan lambdaværdien korrigeres ved bestemte hastigheder. Vi retter mellemværdierne ved hjælp af interpolationsfunktionen. Det er muligt for detonation at forekomme under testen. På et tidligere tidspunkt blev tændingstabellen udfyldt, hvor tændingsfremrykningen blev indtastet. Den ønskede fremrykning kan afvige fra de værdier, der er indtastet i tabellen. Når du hører lette detonationslyde, skal tændingen fremføres (dvs. forsinkes) et par grader mindre. En grad eller 3 er ofte tilstrækkeligt. Dette kan naturligvis justeres senere, når VE-bordet er færdiggjort. Værdierne af VE-tabellen kan også vises i en 3D-visning. Dette giver indsigt i, om der er større afvigelser, såsom afvigende punkter og huller.

Ikke alene kan det kontrolleres, om værdierne beregnet af generatoren er logiske, men VE-tabellen kan også være delvist udfyldt uden brug af generatoren. Motoren er mest effektiv omkring det omdrejningstal, hvor drejningsmomentet er højest: her er fyldningsniveauet det højeste, og værdien i VE-tabellen er også den højeste. VE-tabellen angiver motorens fyldningsniveau i procent.

Efter at VE-tabellen er færdiggjort helt, kan lambdastyringen tændes igen.

Billederne nedenfor viser den udfyldte VE-tabel og 3D-visningen, der gør det muligt for Land Rover-motoren at fungere korrekt.

AFR tabel:
Indsprøjtningssystemets side beskriver funktionen af ​​AFR-tabellen, og hvorfor udtømning og berigelse er nødvendig for at levere kraft og økonomisk kørsel. Denne side beskriver, hvordan AFR-tabellen er indstillet til Land Rover-motoren.

Først sættes VE-tabellen, først derefter korrigeres AFR-tabellen. AFR-tabellen skal dog sættes helt til 14,7 i starten, så MegaSquirten ikke laver en rettelse, når VE-tabellen er udfyldt (se billede). Indledningsvis antages et støkiometrisk blandingsforhold. Lambdastyringen er også slukket. Først efter opsætning af VE-tabellen er AFR-tabellen færdig, og lambdastyringen tændt.

Billedet viser en udfyldt AFR-tabel, hvor luft/brændstofforholdet varierer mellem 12,5 (rig) og 15,1 (mager). Når AFR-tabellen udfyldes, bliver blandingen beriget i fuldlastområdet. Berigelsen kan ses over hele området mellem 75 og 100 kPa. Gasventilen er helt åben. Under delbelastning og omkring momenthastighed er blandingen mager; blandingsforholdet her er 15:1. Dette kan ses mellem 1500 og 3100 rpm. ved et undertryk på 15 til 40 mbar. Gasspjældet er kun delvist åben. Motoren er mest effektiv på dette område.

Ignition Advance Table og Cold Advance:
Pagina op tændingssystem beskriver, hvad tændingsfremstødet går ud på.
Tændingsfremføringstabellen er indstillet baseret på fabriksdata for centrifugalfremføringen med vakuumstyring. Den sorte linje angiver den mekaniske fremføring.
Den blå linje viser kortskemaet. For at forhindre delbelastningsbankeområdet i at komme ind, anvendes en korrektion; den faktiske fremrykning følger den røde linje.

3D-visningen viser, at der ikke er nogen unormale værdier, såsom huller eller bakker. Bordet skal være nogenlunde "jævnt" og bør ikke have for mange buler.

Ud over standardindstillingerne i tændingstabellen giver "Cold Advance" også mulighed for yderligere at rykke tændingen frem, når motoren er kold.
Når motoren er kold, skal der gøres mere fremskridt, fordi forbrændingen så vil være en smule langsommere. For at kompensere for denne forsinkelse øges fremrykningen med op til 6 grader. Billedet viser disse indstillinger.

Dwell batteri korrektion:
På siden "Aktuatorer" beskriver afsnittet om det anvendte tændingssystem batterispændingens indflydelse på opladningstiden for den primære tændspole. Billedet viser indstillingsskærmen, hvor de allerede beregnede rettelser er udfyldt.

Tænd og start tændingen, startpuls:
Efter at tændingen er slået til, aktiveres ikke kun brændstofpumpen, men injektorerne aktiveres også én gang. Dette kaldes "priming pulse". Den benzin, der sprøjtes ind under spædepulsen, aflejres på de - sandsynligvis - kolde vægge af indsugningsmanifolden. Startprocessen bliver nu nemmere, fordi den benzin, der indsprøjtes til start, ikke går til spilde i den tidligere nævnte situation. Mængden af ​​brændstof, der indsprøjtes under spædeimpulsen, afhænger af motortemperaturen. En varm motor har brug for en lavere spædepuls. Den ønskede mængde kan indstilles i en graf i TunerStudio.

Starthastigheden er ofte mindre end halvdelen af ​​tomgangshastigheden. Den såkaldte "Cranking Pulse" skal indstilles i MegaSquirt. Da der ikke gives gas under start, og gasspjældet derfor forbliver i en lukket position, skal den nødvendige luft komme gennem tomgangsreguleringsventilen. Det er muligt at indstille en gashåndtagsposition, hvor injektionen stoppes. Der anvendes en stepmotor i dette projekt. Denne stepmotor er derfor delvist åbnet under start. Positionen afhænger af kølevæsketemperaturen; mere luft når motoren er kold og mindre når motoren er varm. Udover lufttilførslen skal indsprøjtningen også tilpasses de forhold, hvorunder motoren startes. Mængden af ​​benzin justeres ved at variere indsprøjtningstiden. Ved en kølevæsketemperatur på 25 ⁰C fordobles indsprøjtningsmængden sammenlignet med en situation, hvor motoren har driftstemperatur (omkring 90 ⁰C). Billedet viser kurven, hvor indsprøjtningsmængden kan justeres i forhold til kølevæsketemperaturen. En PWM på 100% er lig med den beregnede mængde brændstof, alt over det er ekstra berigelse.

Stationær:
Gasspjældet skal være helt lukket i tomgang. Lufttilførslen under tomgang styres fuldt ud af den anvendte stepmotor.

Acceleration:
Acceleration kræver en rigere blanding. Blandingsforholdet skal indstilles til den hastighed, hvormed gaspedalen trædes ned. I TunerStudio-programmet indstilles accelerationsberigelsen med muligheden "Acceleration Enrichment", forkortet til "AE". Indstilling af accelerationsberigelsen bør kun udføres, når VE-tabellen er udfyldt korrekt.

Fordi motoren i dette projekt er udstyret med både en gasspjældpositionssensor og en MAP-sensor, kan både gasspjældpositionen og undertrykket i indsugningsmanifolden bestemmes. TPS prik bruges til at ændre gashåndtagets position. "Prik" angiver ændringshastigheden og udtrykkes som en procentdel. Afhængigt af denne procentdel indsprøjtes mere brændstof. Injektionsvarigheden forlænges med nogle få millisekunder. En TPS-Dot værdi på 100 % indikerer, at gasspjældet har bevæget sig fra lukket til helt åben i løbet af 1 sekund. Sker åbningen endnu hurtigere, vil procentdelen stige. Det er vigtigt at vide, ved hvilken værdi spjældventilen åbnes; Hvis motoren havde kørt med dellast i nogen tid før acceleration, kan det ikke antages, at gasspjældet var helt lukket. Gasventilens position er angivet som en såkaldt accelerationstærskel. Tærsklen angiver fra hvilken gasspjældsposition gasspjældet er blevet flyttet til helt åben. Accelerationstilspidsningen repræsenterer overgangstiden fra accelerationsinjektionstiden til slutningen af ​​injektionsberigelsen. Dette forhindrer, at accelerationen slutter for hurtigt.

Accelerationsberigelsesindstillingen kan indledningsvis kontrolleres med simulatoren. En endelig justering skal foretages eksperimentelt, med eller uden hjælp af bredbåndslambdasensoren.

Priming puls:
Spædningsimpulsen er en funktion til at sprøjte en lille mængde brændstof på indsugningsventilerne, når tændingen er slået til. Dette gør startprocessen lettere. Når motoren er varm, falder indsprøjtningsmængden. Spædeimpulsen justeres med de blå punkter i kurven (se billede).

Yderligere berigelse:
Umiddelbart efter at motoren er startet, påføres en berigelse. Dette kaldes "AfterStart Enrichment". MAP er stadig for højt, fordi hastigheden endnu ikke er høj nok til at give tilstrækkeligt vakuum. Især når motoren er kold, sker berigelsen i en vis periode, indtil motoren begynder at køre i henhold til VE-indstillingerne.

"Warmup Enrichment" (WUE) giver berigelse under opvarmningsfasen af ​​motoren. Når motoren nærmer sig sin driftstemperatur, bør berigelsen være 0 %.

Næste: Test.