sende inn:
- Innstilling av motorstyringssystemet
- VE bord
- AFR bord
- Ignition Advance Table og Cold Advance
- Dwell batteri korreksjon
- Slå på tenningen og start, sveivepuls
- Stasjonær
- Akselerasjon
- Priming puls
- Ytterligere berikelse
Innstilling av motorstyringssystemet:
De foregående kapitlene beskriver hvordan motoren er klargjort og hvilke valg som er tatt for å designe motorstyringssystemet. Implementeringen beskriver hvordan innhentede data behandles i motorstyringssystemet. Det er ikke tilstrekkelig å angi alle parametere for å få motoren i gang. "Tuning" må fortsatt gjøres, med justeringer som gjøres basert på målinger og eksperimentelle resultater.
Programvarejusteringen av motoren har stor innflytelse på driften. Feil justering kan føre til uregelmessig kjøring, stopp og kan til og med føre til motorsvikt. Det siste kan oppstå hvis blandingen er for mager. Injeksjonstiden og injeksjonsmengden avhenger av en rekke faktorer:
- Rpm;
- Avgift;
- Temperatur.
For å oppnå god blandingsdannelse til enhver tid under varierende driftsforhold, må ECU-en være riktig innstilt før første motorstart. Innstillingene gjøres ved å fylle ut en rekke tabeller, nemlig:
- VE-tabellen for volumetrisk effektivitet;
- AFR luft/drivstoff-forholdstabellen;
- Tenningstabellen for tenningstidspunktet.
Tabellene legges inn i TunerStudio-programmet. Hvis du legger inn feil verdier, kan det føre til at motoren ikke fungerer som den skal; systemkunnskap er derfor et krav her. Følgende avsnitt forklarer hvordan tabellene ble bestemt. Grunninjeksjonstiden, dvs. uten anrikning, bestemmes ved hjelp av en rekke beregninger.
Luftens spesifikke masse (ρ) beregnes ut fra den målte temperaturen til den sugde luften og undertrykket (verdien til MAP-sensoren). Det er derfor klart at riktig utfylte tabeller er nødvendige for at motoren skal fungere korrekt.
VE-tabell:
I kapittelet injeksjonssystem det er forklart hva VE-tabellen er for. Denne delen forklarer hvordan dataene for VE-tabellen bestemmes for Land Rover-motoren.
I VE-tabellen angir hver celle prosentandelen knyttet til undertrykket i forhold til hastigheten. Denne prosentandelen vil være høyest ved den hastigheten hvor dreiemomentet er høyest. Motoren er tross alt mest effektiv der fordi motoren fyller best. Dreiemoment- og kraftkurven til Land Rover-motoren er vist på bildet nedenfor.
Figuren viser et VE-bord komplettert med en generator. Y-aksen indikerer inntaksmanifoldtrykket som registreres av MAP-sensoren. 100kPa er lik 1 bar (det ytre lufttrykket) og er det maksimale trykket i inntaksmanifolden til en naturlig aspirert motor. X-aksen angir motorhastigheten.
Før motoren startes for første gang, må estimert VE-tabell fylles ut. Den endelige innstillingen av VE-bordet må gjøres på en testbenk ved hjelp av en bredbåndslambdasensor og en deaktivert lambdakontroll. Programmet "TunerStudio" som gir MegaSquirt programvaren og parameterne har et verktøy som beregner verdiene i VE-tabellen. Imidlertid kan VE-verdiene også beregnes ved hjelp av formler. Dataene fra tabellen brukes til å fullføre formlene.
V luft bestemmes under samme forhold som i en tidligere beregning; nemlig ved motorturtallet der dreiemomentet er høyest. Svaret fra en tidligere utregning er derfor hentet fra følgende formel.
(Under)trykket i inntaksmanifolden og innsugningsluftens temperatur påvirker luftens spesifikke masse, og derfor også formelen for fyllingsgraden. Fyllingsnivået kan bestemmes ved hjelp av kjente og beregnede data fra tabell 3 og denne formelen.
2500 % kan legges inn i cellen ved 100 RPM og 70kPa i VE-tabellen. Denne er i øverste rad i nummerserien, med gasspaken helt åpen. Beregningene kan gjentas flere ganger for å legge inn andre tall i VE-tabellen. Mellomceller kan genereres ved hjelp av en interpolasjonsfunksjon. Datamaskinen bestemmer deretter mellomverdiene ved hjelp av en lineær progresjon. Dette sikrer at "bakken" sett i 3D-visningen er så gradvis som mulig og at det ikke er hull eller punkter i mellom. Når cellene i området 100 kPa mellom tomgang og maksimal hastighet er fylt ut, kan dreiemomentkurven utledes fra dem. For eksempel, hvis dreiemomentet halveres ved maksimal hastighet, vil VE-verdien også være halvparten av maksimalverdien; i dette tilfellet rundt 35 %. Dersom det besluttes å fylle ut cellene som et estimat, kan også hele VE-tabellen fylles ut på denne måten. VE-tabellen som er satt sammen med de tidligere beregningene og resonnementene vil være god nok til å la motoren gå, men vil absolutt ikke være riktig. Den endelige innstillingen av VE-bordet må gjøres på en testbenk ved bruk av bredbåndslambdasensor og deaktivert lambdakontroll for å forhindre AFR-korreksjoner, hvor motoren kan belastes i lang tid. Fordi det ikke benyttes prøvebenk til dette prosjektet, vil justeringen gjøres best mulig i det stasjonære området og med økt hastighet ved lav belastning.
Å få den til å gå på tomgang er den vanskeligste delen og gjøres sist. Det anbefales å holde motoren på høy hastighet (ca. 2000 rpm) og la motoren varmes opp til den når driftstemperatur. Temperaturendringer har da minst mulig innflytelse på VE-verdiene. Etter at hele VE-tabellen er korrigert, kan korrigeringer for lavere temperaturer (f.eks. ved kaldstart) legges inn. Dette er mulig i de separate innstillingsprogrammene som f.eks. kaldstartsanrikningen.
Motorens maksimale turtall er en faktor som må tas i betraktning når du fyller ut tabellen. Med en tabell på 16 * 16 = 256 celler er det mer nøyaktig for mellomhastighetene å begrense maksimalhastigheten så langt som mulig. Det nytter ikke å kjøre bordet opp til 7000 rpm. som skal fylles ut, mens maksimal hastighet er 4500 rpm. beløper seg til.
Ved justering av den tilnærmet utfylte VE-tabellen vil gjeldende lambdaverdi bli tatt i betraktning for å korrigere prosentandelen ved riktig inntaksmanifoldtrykk (MAP) og hastighet. Denne verdien må oppnås ved å justere VE-verdien til λ = 1. Hvis for eksempel et blandingsforhold på 12,3 måles mens 14,7 er satt i AFR-tabellen, vil VE-verdien måtte reduseres til et blandingsforhold på 14,7 måles. Ved å senke VE-verdien vil det bli injisert mindre drivstoff. Blandingen blir magrere.
Innovate bredbåndslambdasensor med ekstern kontroller måler blandingssammensetningen og overfører denne til MegaSquirt ved hjelp av en spenning mellom 0 og 5 volt. Programvaren konverterer denne spenningsverdien til en AFR-verdi (f.eks. lambda = 1). Etter måling og justering av ulike celler i VE-tabellen kan mellomcellene fylles ut automatisk ved interpolering. Justering av VE-verdien resulterer i en annen injeksjonsstrategi. Styringen av injektoren er utledet fra verdien som indikerer hvor mye luft som er tilstede i motoren: med andre ord verdien i VE-tabellen.
Dessverre hadde vi ikke en krafttestbenk og det var ikke mulig å veiteste motoren under belastning. Derfor er vi noe begrenset til å kjøre uten belastning. Det er en bremsetrommel til stede som opprinnelig fungerte som parkeringsbrems. Denne bremsen kan betjenes kort for å belaste motoren. Med innkoblet gir (for eksempel fjerde) og kraftbrems kan lambdaverdien korrigeres ved visse hastigheter. Vi korrigerer mellomverdiene ved å bruke interpolasjonsfunksjonen. Det er mulig at detonasjon oppstår under testen. På et tidligere tidspunkt ble tenningstabellen ferdigstilt, hvor tenningsforskuddet ble lagt inn. Ønsket forskudd kan avvike fra verdiene som er angitt i tabellen. Når du hører svake detonasjonslyder, bør tenningen fremmes (dvs. forsinkes) noen grader mindre. En grad eller 3 er ofte tilstrekkelig. Dette kan selvsagt justeres senere når VE-tabellen er ferdigstilt. Verdiene til VE-tabellen kan også vises i en 3D-visning. Dette gir innsikt i om det er store avvik, som avvikspunkter og jettegryter.
Ikke bare kan det kontrolleres om verdiene beregnet av generatoren er logiske, men VE-tabellen kan også delvis kompletteres uten å bruke generatoren. Motoren er mest effektiv rundt turtallet hvor dreiemomentet er høyest: her er fyllingsnivået høyest og verdien i VE-tabellen er også høyest. VE-tabellen viser fyllingsnivået til motoren i prosent.
Etter at VE-tabellen er ferdig utfylt, kan lambdakontrollen slås på igjen.
Bildene nedenfor viser den utfylte VE-tabellen og 3D-visningen som lar Land Rover-motoren fungere skikkelig.
AFR-tabell:
Injeksjonssystemsiden beskriver funksjonen til AFR-tabellen og hvorfor utarming og berikelse er nødvendig for å levere kraft og økonomisk kjøring. Denne siden beskriver hvordan AFR-tabellen er satt for Land Rover-motoren.
Først settes VE-tabellen, først deretter korrigeres AFR-tabellen. AFR-tabellen må imidlertid settes helt til 14,7 i begynnelsen, slik at MegaSquirt ikke skal foreta en korrigering når VE-tabellen er fylt ut (se bilde). Innledningsvis antas et støkiometrisk blandingsforhold. Lambdakontrollen er også slått av. Først etter innstilling av VE-tabellen er AFR-tabellen fullført og lambdakontrollen slått på.
Bildet viser en utfylt AFR-tabell, med luft/drivstoff-forholdet varierende mellom 12,5 (rik) og 15,1 (mager). Ved utfylling av AFR-tabellen vil blandingen bli beriket i fulllastområdet. Anrikningen kan sees over hele området mellom 75 og 100 kPa. Gassventilen er helt åpen. Under delbelastning og rundt dreiemomenthastighet er blandingen mager; blandingsforholdet her er 15:1. Dette kan sees mellom 1500 og 3100 rpm. ved et undertrykk på 15 til 40 mbar. Gassventilen er bare delvis åpen. Motoren er mest effektiv på dette området.
Ignition Advance Table og Cold Advance:
På siden tenningssystemet beskriver hva tenningsfremstøtet innebærer.
Tenningsfremføringstabellen er satt basert på fabrikkdata for sentrifugalfremføringen med vakuumkontroll. Den svarte linjen indikerer den mekaniske fremføringen.
Den blå linjen viser kartskjemaet. For å forhindre at dellastbankeområdet kommer inn, påføres en korreksjon; selve fremrykningen følger den røde linjen.
3D-visningen viser at det ikke er unormale verdier, for eksempel hull eller bakker. Bordet skal være ganske "jevnt" og bør ikke ha for mange ujevnheter.
I tillegg til standardinnstillingene i tenningstabellen, tilbyr "Cold Advance" også muligheten til å øke frem tenningen i tillegg når motoren er kald.
Når motoren er kald, må det gjøres mer fremdrift fordi forbrenningen da vil gå litt tregere. For å kompensere for denne forsinkelsen økes fremrykningen med opptil 6 grader. Bildet viser disse innstillingene.
Dwell batteri korreksjon:
På siden "Aktuatorer" beskriver avsnittet om tenningssystemet som brukes, påvirkningen av batterispenningen på ladetiden til den primære tennspolen. Bildet viser innstillingsskjermen, der de allerede beregnede korreksjonene er fylt ut.
Slå på og start tenningen, startpuls:
Etter at tenningen er slått på, aktiveres ikke bare drivstoffpumpen, men injektorene aktiveres også én gang. Dette kalles "priming pulse". Bensinen som injiseres under priming-pulsen, avsettes på de - sannsynligvis - kalde veggene til inntaksmanifolden. Startprosessen vil nå bli enklere, fordi bensinen som injiseres for å starte ikke er bortkastet i situasjonen nevnt tidligere. Mengden drivstoff som injiseres under prime-pulsen avhenger av motortemperaturen. En varm motor trenger en lavere startpuls. Ønsket mengde kan settes i en graf i TunerStudio.
Starthastigheten er ofte mindre enn halvparten av tomgangshastigheten. Den såkalte "Cranking Pulse" må stilles inn i MegaSquirt. Fordi det ikke gis gass under start og gassventilen derfor forblir i lukket stilling, må den nødvendige luften komme gjennom tomgangsreguleringsventilen. Det er mulig å stille inn en gassposisjon der injeksjonen stoppes. En trinnmotor brukes i dette prosjektet. Denne trinnmotoren er derfor delvis åpnet under start. Posisjonen avhenger av kjølevæsketemperaturen; mer luft når motoren er kald og mindre når motoren er varm. I tillegg til lufttilførselen må innsprøytningen også tilpasses forholdene motoren startes under. Mengden bensin justeres ved å variere injeksjonstiden. Ved en kjølevæsketemperatur på 25 ⁰C dobles injeksjonsmengden sammenlignet med en situasjon når motoren har driftstemperatur (rundt 90 ⁰C). Bildet viser kurven hvor injeksjonsmengden kan justeres i forhold til kjølevæsketemperaturen. En PWM på 100 % er lik den beregnede mengden drivstoff, alt over det er ekstra berikelse.
Stasjonær:
Gassventilen må være helt lukket på tomgang. Lufttilførselen under tomgang styres fullt ut av trinnmotoren som brukes.
Akselerasjon:
Akselerasjon krever en rikere blanding. Blandingsforholdet må justeres til hastigheten gasspedalen trykkes inn med. I TunerStudio-programmet settes akselerasjonsanrikningen med alternativet "Acceleration Enrichment", forkortet til "AE". Innstilling av akselerasjonsanrikningen skal bare utføres når VE-tabellen er korrekt utfylt.
Fordi motoren i dette prosjektet er utstyrt med både en gassposisjonssensor og en MAP-sensor, kan både gassposisjonen og undertrykket i inntaksmanifolden bestemmes. TPS-punkt brukes for endring av gassposisjon. "Prikken" angir endringshastigheten og uttrykkes i prosent. Avhengig av denne prosentandelen injiseres mer drivstoff. Injeksjonsvarigheten forlenges med noen få millisekunder. En TPS-Dot-verdi på 100 % indikerer at strupeventilen har flyttet seg fra lukket til helt åpen i løpet av 1 sekund. Hvis åpningen skjer enda raskere, vil prosentandelen øke. Det er viktig å vite til hvilken verdi strupeventilen åpnes; Hvis motoren hadde gått med dellast en stund før akselerasjonen, kan det ikke antas at gassventilen var helt stengt. Posisjonen til strupeventilen er angitt som en såkalt akselerasjonsterskel. Terskelen indikerer fra hvilken gassposisjon gassventilen er flyttet til helt åpen. Akselerasjonsavsmalningen representerer overgangstiden fra akselerasjonsinjeksjonstiden til slutten av injeksjonsanrikningen. Dette forhindrer at akselerasjonen tar slutt for raskt.
Innstillingen for akselerasjonsanriking kan først kontrolleres med simulatoren. En siste justering vil måtte gjøres eksperimentelt, med eller uten hjelp av bredbåndslambdasensoren.
Priming puls:
Spylepulsen er en funksjon for å spraye en liten mengde drivstoff på inntaksventilene når tenningen er slått på. Dette gjør startprosessen enklere. Når motoren er varm, reduseres injeksjonsmengden. Primerpulsen justeres med de blå punktene i kurven (se bilde).
Ytterligere berikelse:
Umiddelbart etter at motoren har startet, påføres en berikelse. Dette kalles "AfterStart Enrichment". MAP er fortsatt for høyt fordi hastigheten ennå ikke er høy nok til å gi nok vakuum. Spesielt når motoren er kald, skjer anrikning i en viss tidsperiode til motoren begynner å gå i henhold til VE-innstillingene.
"Warmup Enrichment" (WUE) gir berikelse under oppvarmingsfasen av motoren. Når motoren nærmer seg driftstemperatur, bør anrikningen være 0 %.
Volgende: test.
