Mga Paksa:
- Tukuyin at i-install ang mga sensor para sa sistema ng pamamahala ng engine
- Sensor ng posisyon ng crankshaft
- Pulse wheel
- Sensor ng mapa
- Sensor ng temperatura ng coolant
- Lambda sensor
Tukuyin at i-install ang mga sensor para sa sistema ng pamamahala ng engine:
Ang sistema ng pamamahala ng engine ay nangangailangan ng isang bilang ng mga sensor. Ang mga sensor ay nagsisilbing "input" ng system. Kino-convert ng mga sensor ang isang pisikal na dami sa isang electrical signal na maaaring iproseso ng isang computer, sa kasong ito ang MegaSquirt.
Ang proseso ng pagpupulong ng MegaSquirt ay dapat isaalang-alang ang mga sangkap na ilalagay sa makina, dahil maaaring mag-iba ang istraktura ng MegaSquirt.
Ipinapakita ng figure ang iba't ibang sensor circuit kung saan matatagpuan ang mga bahaging ito. Ang mga input signal na ipinapakita sa figure ay mula sa lambda sensor, throttle position sensor, coolant temperature sensor at air temperature sensor.
Bilang karagdagan sa mga sensor, ang diagram ay naglalaman din ng isang bilang ng mga resistors at capacitor. Ang komposisyon ng mga sangkap na ito ay bumubuo ng mga filter; Ang mga filter na ito ay nagsisilbing kumukuha ng mga signal ng interference at ingay. Kung ang signal ng sensor ay nasira ng ingay, maaari itong magkaroon ng malaking kahihinatnan para sa kontrol ng mga actuator, at samakatuwid din para sa paggana ng motor.
Sensor ng posisyon ng crankshaft:
Ang isang mahalagang input para sa sistema ng pamamahala ng engine ay ang bilis ng crankshaft.
Ang bilis ng crankshaft ay sinusukat gamit ang isang crankshaft position sensor at isang pulse wheel. Ang sensor ng posisyon ng crankshaft ay may dalawang mahalagang pag-andar:
- Ang bilis ng crankshaft ay maaaring matukoy batay sa dalas ng signal;
- Ang nawawalang ngipin sa pulse wheel ay nagpapahiwatig ng posisyon ng crankshaft kung saan ang mga piston ng cylinders 1 at 4 ay ilang degree bago ang TDC.
Ang bilis ng makina ay nakakaimpluwensya sa kontrol ng mga injector at ang pag-aapoy. Ang nawawalang ngipin sa 36-1 pulse wheel ay mahalaga upang matukoy ang mga oras ng pag-aapoy at pag-iniksyon. Napagpasyahan na gumamit ng Hall sensor at hindi ang induction pulse generator bilang isang speed sensor. Ang isang inductive sensor ay bumubuo ng isang alternating voltage na dapat i-convert sa isang direktang boltahe sa MegaSquirt controller. Ang isang Hall sensor ay bumubuo ng isang square wave boltahe, na pinalaki sa isang boltahe na 5 o 12 volts na may panloob o panlabas na pull-up na resistor. Ginagawa nitong mas angkop ang Hall sensor para sa pagbuo ng maaasahang signal. Ang pagpipiliang ito ay dapat gawin nang maaga bago i-assemble ang MegaSquirt; ang parehong mga sensor ay nangangailangan ng ibang circuit construction.
Pulse wheel:
Ang crankshaft position sensor ay sumusukat sa pagbabago sa air gap ng isang pulse wheel na naka-mount sa engine. Gayunpaman, ang Land Rover engine ay walang orihinal na sensor ng posisyon ng crankshaft at samakatuwid ay walang pulse wheel. Ang pulse wheel samakatuwid ay kailangang i-install pagkatapos. Maraming pag-iisip ang napunta sa lokasyon at posisyon ng pulse wheel. Ang mga posibilidad ay:
- Isang disc na may 36 na ngipin na nakakabit sa labas ng crankshaft pulley sa pamamagitan ng clamp o bolt connection.
- Pagsasaayos ng kasalukuyang crankshaft pulley sa pamamagitan ng paggiling ng mga ngipin mula sa pulley.
Karaniwang gumamit ng 36-1 o 60-2 pulse wheel. Ang 60-tooth pulse wheel ay pangunahing ginagamit para sa mas malalaking diameter. Ang 36-1 ay angkop para sa paggamit dahil sa lapad ng ngipin nito. Napakahalaga na ang pulse wheel ay may kaunting taas na paglalakbay hangga't maaari. Ang pagbabago sa elevation ay nangangahulugan ng pagbabago sa magnetic field sa pagitan ng sensor at ng mga ngipin ng pulse wheel. Ito ay maaaring magkaroon ng masamang kahihinatnan para sa pagpapatakbo ng makina. Siyempre, dapat itong pigilan. Ang pagsasaayos ng kasalukuyang crankshaft pulley ay samakatuwid ay mas mainam. Ang panlabas na gilid ng umiiral na crankshaft pulley ay machined sa isang milling machine. Ang mga bingaw ay nilikha sa pamamagitan ng pag-alis ng materyal. Ang natitirang 36 na ngipin ay nagsisilbing payagan ang sensor na sukatin ang mga pagbabago sa magnetic field. Ang isang ngipin ay giniling para sa reference point. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng machined crankshaft pulley.
Ang ground tooth ay makikita sa tuktok ng pulse wheel, sa ibaba mismo ng sensor. Kapag ang crankshaft ay nasa posisyon na ito, hindi ito nangangahulugan na ang mga piston ng cylinders 1 at 4 ay nasa TDC, ngunit ang mga piston na ito ay 90 degrees bago ang TDC, na tumutugma sa 9 na ngipin (360/36). Sa sandaling dumaan ang nawawalang ngipin, makakatanggap ang MegaSquirt ng senyales na dapat na maganap ang pag-aapoy sa lalong madaling panahon. Mula sa puntong iyon, kinakalkula kung kailan dapat i-activate ang ignition coil. Sa iba't ibang mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang oras ng pre-ignition ay tinutukoy din batay sa reference point na ito.
Ang imahe mula sa oscilloscope (tingnan ang imahe) ay nagpapakita ng crankshaft signal (itaas) kumpara sa ignition coil control signal (ibaba). Ang control pulse sa ignition coil ay nabuo sa ikawalong ngipin pagkatapos ng nawawala. Kapag ang makina ay idling, ang ignition ay advanced na 10 degrees, na katumbas ng 1 ngipin. Ito ay tumutugma sa 90 degrees (9 na ngipin) sa pagitan ng tinanggal na ngipin at ng aktwal na tuktok na patay na sentro.
Upang tipunin ang Hall sensor circuit sa MegaSquirt, capacitor C11, resistors R12 at R13, diode D2 at opto-coupler U3 ay dapat na mai-install (tingnan ang figure sa ibaba). Ang signal mula sa Hall sensor ay pumapasok sa diagram sa figure 105 sa ilalim ng "Opto in". Dumating ang signal sa tinatawag na opto-coupler sa pamamagitan ng diode at risistor. Ang bahaging ito ay ipinahiwatig ng isang sirang putol-putol na linya. Ang opto-coupler ay isang maliit na integrated circuit kung saan ang LED sa kaliwang bahagi ay nagsasagawa ng phototransistor sa kanang bahagi kapag naiilawan. Ang opto-coupler ay makikita bilang switch na walang mekanikal o elektrikal na koneksyon sa pagitan ng control at switching parts.
Kapag ang transistor sa opto-coupler ay nagsasagawa, ang isang maliit na kasalukuyang maaaring dumaloy mula sa Vcc patungo sa lupa. Sa sandaling iyon mayroong boltahe ng 0 volts sa "Opto Out". Kung ang transistor ay hindi nagsasagawa, walang kasalukuyang at samakatuwid ay walang pagbaba ng boltahe sa risistor R13. Ang boltahe sa "Opto out" ay pagkatapos ay 5 volts.
Sa pamamagitan ng paggamit ng isang opto-coupler, ang isang galvanic na paghihiwalay ay ginawa sa pagitan ng diode at ng phototransistor. Ang mga mapanganib na boltahe ng interference ay pinapanatili sa labas ng microcontroller circuit, dahil ang breakdown na boltahe ay karaniwang mas malaki sa 5 kV.
MAP sensor:
Sinusukat ng MAP sensor (Manifold Absolute Pressure sensor) ang presyon sa intake manifold. Ginagamit ng MegaSquirt ang presyur na ito, ang bilis ng makina at ang temperatura ng pumapasok upang kalkulahin ang dami ng hangin na pumapasok sa makina. Gamit ang Land Rover engine, susukatin ang absolute pressure (ang outside air pressure) o negatibong pressure. Ito ay isang natural na aspirated na makina na sumisipsip sa sarili nitong hangin. Ang mga makina na nilagyan ng turbo ay kailangang harapin ang sobrang presyon sa intake manifold. Ang saklaw ng pagsukat ng MAP sensor ay karaniwang nasa pagitan ng 0,2 at 1.1 bar.
Ang presyon sa intake manifold, kasama ang pagbubukas ng anggulo ng throttle valve (na sinusukat gamit ang throttle position sensor) at ang bilis ng engine, ay maaaring matukoy ang engine load. Dahil sa kakulangan ng MAF sensor (Manifold Air Flow), ang dami ng hangin na inilabas ay kinakalkula batay sa data ng engine at ang negatibong presyon sa intake manifold. Napagpasyahan na huwag gumamit ng MAF sensor, dahil ang signal ay hindi gaanong maaasahan dahil hindi ito idinisenyo para sa makina. Ang pagtutugma ng mga setting sa mga katangian ng intake manifold ay kumplikado. Maraming mga kadahilanan sa pagwawasto ang kinakailangan para dito.
Ang MPX4250AP MAP sensor na ginamit ay ipinapakita sa figure. Ang MegaSquirt circuit board ay nilagyan bilang standard na may mga opsyon sa koneksyon para sa ganitong uri ng MAP sensor. Ang sensor na ito ay kasama rin bilang pamantayan sa construction kit. Ang dami ng iniksyon na gasolina ay nakasalalay, bukod sa iba pang mga bagay, sa dami ng hangin na naroroon, dahil ang isang pagtatangka ay ginawa upang makamit ang isang stoichiometric mixing ratio (14,68 kg ng hangin sa 1 kg ng gasolina). Nagkaroon ng opsyon na hindi gamitin ang parehong MAF at MAP sensor. Ang dami ng hangin na inilabas ay matutukoy ayon sa isang tinatawag na regulasyon ng Alpha-N. Ang posisyon ng balbula ng gas ay isinasaalang-alang, na kung saan ay mapagpasyahan para sa dami ng hangin na naroroon. Gayunpaman, ito ay hindi gaanong tumpak kaysa sa isang MAP sensor, kaya hindi ito pinili. Sa proyektong ito, ang throttle position sensor ay ginagamit lamang para sa acceleration enrichment.
Sensor ng temperatura ng coolant:
Sa klasikong pag-setup, walang mga sensor ng temperatura sa bloke ng engine. Ang makina ay nilagyan bilang standard na may bimetal, na may function na i-on ang dashboard light kung ang temperatura ng coolant ay masyadong mataas. Dahil ang sistema ng pamamahala ng engine ay isinasaalang-alang ang temperatura ng coolant at ang paggamit ng hangin, napagpasyahan na i-retrofit ang mga resistor ng NTC. Ang isang NTC risistor ay may negatibong koepisyent ng temperatura. Nangangahulugan ito na bumababa ang halaga ng paglaban habang tumataas ang temperatura. Ang napiling sensor ng temperatura ng coolant ay isang sensor na may resistensyang halaga na 2,5 kiloohms sa 25⁰ Celsius. Ang pagbabago ng paglaban ay pinakamalaki sa pinakamahalagang hanay ng temperatura. Ang mga katangian ng paglaban ng NTC ay dapat na i-mapa upang makalkula ang tamang temperatura.
Pinakamalaki ang pagbabago ng paglaban sa pagbabago sa hanay ng temperatura sa pagitan ng 0⁰C at 60⁰C. Ito ay makikita mula sa takbo ng katangian; sa nabanggit na hanay ng temperatura mayroong pagbaba ng resistensya ng humigit-kumulang 5kΩ, habang sa T ≥ 60⁰C ang paglaban ay halos hindi bumababa. Sa ilang mga kaso, kanais-nais din na sukatin ang mga temperatura sa itaas 60°C. Upang gawin itong posible, ang panloob na risistor ng bias ay maaaring ilipat sa isang bias na risistor ng ibang halaga sa isang tiyak na temperatura. Gumagawa ito ng dalawang katangian ng NTC. Gayunpaman, sa proyektong ito ang temperatura ng coolant ay eksklusibong ginagamit para sa pagpapayaman ng malamig na simula, na halos hindi ginagamit sa itaas ng 60°C.
Ang mababang temperatura ay din ang pinaka-kawili-wili; magaganap dito ang cold start enrichment; mas matagal ang injector kapag malamig ang makina. Kapag sapat na ang pag-init ng makina (T ≥ 60⁰C), mas kaunti ang pagpapayaman na nagaganap. Mula sa isang T = 90⁰C ang diskarte sa pag-iniksyon ay tumatakbo ayon sa mga itinakdang halaga sa patlang ng sanggunian. Ang reference na field ay isang default na value na inilagay. Ang mga panlabas na salik, tulad ng isang malamig na simulang pagpapayaman sa mababang temperatura, ay bumubuo ng salik sa pagwawasto sa karaniwang halagang ito. Hindi na isinasaalang-alang ng MegaSquirt ang temperatura ng coolant.
Lambda sensor:
Ang isang lambda sensor (sensor) ay naka-mount sa tambutso na sumusukat sa ratio ng hangin/gasolina sa mga gas na tambutso. Ang lambda sensor ay may mahalagang gawain upang "i-tune" ang pamamahala ng engine sa susunod na yugto sa pamamagitan ng pagkumpleto ng mga talahanayan ng AFR at VE. Upang makakuha ng pananaw sa perpektong ratio ng paghahalo at ang pagiging kapaki-pakinabang at pangangailangan ng pagpapayaman o pagpapahirap, ang stoichiometric mixing ratio, enrichment at depletion ay unang tinukoy.
Ang stoichiometric mixing ratio ay nagpapahiwatig ng ratio sa pagitan ng hangin at gasolina kung saan ginagamit ang lahat ng oxygen mula sa hangin. Ito ang kaso sa ratio na 14,68:1 (bilugan bilang 14,7 kg ng hangin sa 1 kg ng gasolina). Pagkatapos ay pinag-uusapan natin ang tungkol sa λ = 1.
Maaaring mag-iba ang halaga ng lambda sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng pagpapatakbo:
- Pagpapayaman: λ < 1;
- Naghihikahos: λ > 1.
Ang pagpapayaman sa λ = 0,8 ay nangangahulugan na ang paghahalo ng ratio ng 11,76 kg ng hangin sa 1 kg ng gasolina ay nalalapat. Kaya mas kaunting hangin ang magagamit para magsunog ng 1 kg ng gasolina. Ang pagpapayaman o pag-ubos ng timpla ay dapat palaging nasa loob ng mga limitasyon ng pagsabog. Ang pagpapayaman ay nagaganap kapag ang makina ay kailangang maghatid ng higit na lakas. Ang isang mas mayamang timpla ay nagbibigay din ng paglamig. Ang isang payat na timpla, sa kabilang banda, ay nagbibigay ng mas mahusay na pagkonsumo ng gasolina. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng dalawang graph na nagpapakita ng pinakamataas na lakas at pinakamababang pagkonsumo ng gasolina.
Ang halaga ng lambda ay hindi lamang nakakaapekto sa pagkonsumo ng kuryente at gasolina, kundi pati na rin ang mga emisyon ng tambutso. Tinitiyak ng mas masaganang timpla ang mas mababang nilalaman ng NOx, ngunit mas mataas din ang mga paglabas ng CO at HC. Sa isang mas payat na timpla, ang mga particle ng gasolina ay higit na magkahiwalay, upang ang pagkasunog ay hindi na pinakamainam; na ang resulta ay tumaas din ang HC emissions. Ipinapakita ng larawan sa ibaba ang mga emisyon na nauugnay sa halaga ng lambda. Kapag gumagamit ng isang katalista, ito ay kanais-nais upang matiyak na ang iniksyon ay patuloy na alternating sa pagitan ng mayaman at sandalan. Sa isang masaganang timpla, ang CO ay nabuo bilang isang resulta ng kakulangan ng oxygen, kung saan binabawasan ng katalista ang NOx. Ang lean mixture ay naglalaman ng surplus ng oxygen, na nag-oxidize sa CO at HC.
Mayroong dalawang uri ng mga sensor ng lambda; ang jump sensor at ang broadband sensor. Sinusuportahan ng MegaSquirt ang parehong uri. Gayunpaman, kapag itinatakda ang talahanayan ng VE, hindi angkop ang isang jump sensor at samakatuwid ay ginawa ang pagpili na gamitin ang broadband sensor. Ang talahanayan ng VE ay itinakda sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga halaga ng VE sa sinusukat na AFR. Kahit na ang mga halaga ng VE sa prinsipyo ay maaaring maipasok sa pamamagitan ng mga kalkulasyon at higit sa lahat ay batay sa torque curve, ang AFR ay mabilis na namamalagi sa kabila ng saklaw ng jump sensor. Nag-aalok ang isang broadband sensor ng solusyon dahil sa malaking saklaw ng pagsukat nito; masusukat nito ang isang AFR sa pagitan ng 8,0 at 1,4. Ang komposisyon ng pinaghalong sa halos lahat ng mga kaso ay nasa saklaw ng pagsukat na ito kapag tumatakbo ang makina, kaya ang sensor ng broadband ay angkop para sa pagtatakda ng talahanayan ng VE. Ang pag-tune nang walang broadband sensor ay halos imposible.
Ang MegaSquirt ay walang panloob na lambda controller. Kapag nalaman na ang mga katangian ng broadband sensor, maaari silang ilagay sa isang talahanayan sa programa ng TunerStudio. Sa ibang mga kaso, kinakailangan ang isang broadband sensor na may panlabas na controller. Ang output boltahe ay ginawang linear ng panlabas na controller. Ang boltahe ng output mula sa controller hanggang sa MegaSquirt ay nasa pagitan ng 0 at 5 volts, na may ugnayan sa pagitan ng halaga ng lambda at boltahe na linear. Ang halaga ng boltahe ay na-convert sa isang halaga ng lambda sa MegaSquirt. Ipinapakita ng figure ang graph na may linear gradient.
Susunod: Mga actuator.
