امروزه دیگر از خودروهای پر سر و صدا که دود می کنند خبری نیست. دیگر صحبت از شتاب گیری ضعیف نیست. اکنون اول آلایندگی بعد شتاب و توان قابل قبول، مطرح است. امروزه استفاده از موتور دیزل در خودروها بشدت افزایش یافته و دیگر کسی با دید قبلی به این خودروها نمی نگرد، بلکه نام دیزل یک موتور کم مصرف، پاک و کم هزینه را تداعی می کند.
همه این ها مرهون سیستم های کنترل الکترونیک است که موتورهای دیزل را بهبود بخشیده است. البته اگر طراحی بهینه ای انجام شود سیکل دیزل به گونه ای است که همیشه حجم هوای اضافه در سیلندر موجود است. با استفاده از این موضوع و ایجاد شرایط احتراق کامل موتور دیزل فوق العاده موتور پاکی است در ضمن این سیکل این اجازه را می دهد تا از سوخت های دیگر مانند سوخت های گیاهی و سوخت های ترکیبی نیز استفاده نمود.
با این همه الکترونیک کار را بسیار آسان نموده است. در سیستم های جدید کنترل بهتر و محسوس تری انجام می گیرد که با بالا بردن فشار سوخت به احتراق بهتر و شتاب بیشتر کمک می نماید. برای جلوگیری از کوبش و کاهش صدای موتور از پیش پاشش یا پاشش ترتیبی استفاده می شود. در بعضی سیستم ها نیز می توان از پس پاشش بعنوان یک عامل برای کاهش آلایندگی استفاده کرد.
در این پروژه با چگونگی عملکرد سیستم های کنترل سوخت رسانی موتورهای دیزل (EDC) ، واحد کنترل الکترونیکی (ECU) (در خودرو به هر واحد هوشمند الکترونیکیECU گفته می شود. اما این واژه بیشتر در مورد کنترلر موتور بکار برده می شود.) ، برخی سنسورها و عملگرهای موتور دیزل که در خودروها و وسایل نقلیه تجاری کاربرد دارند و پیرامون این سیستم ها و اجزای مرتبط با آنها آشنا می شویم. این سیستم ها انحصاری است و قوی ترین، قدیمی ترین و کامل ترین آنها متعلق به شرکت بوش می باشد. البته شرکت های دیگری نیز وارد این عرصه شده اند مانند دلفی و غیره، ولی در ابتدای راه می باشند. شرکت بوش با توسعه پمپ های قدیمی (مکانیکی) خود و استفاده از الکترونیک در پمپ های جدید در دنیای دیزل حرف اول را می زند.
بطور خلاصه روش کار در موتورهای دیزل مجهز به EDC بدین صورت است که: ابتدا برخی کمیتها مانند دما ، فشار ، ضربه ، دور موتور و وضعیت پدال گاز توسط سنسورها دریافت و به EDC گزارش می شوند. سپس EDC با استفاده از جداول و فرمول های از پیش تعیین شده موجود در حافظه خود ، یک سری سیگنالهای الکتریکی تولید کرده و به عملگرها می فرستد. عملگرها نیز به نوبه خود سیگنالها را به کمیتهای غیر الکتریکی مانند مکانیکی در شیر برقی ، دما در هیتر و غیره تبدیل میکنند و در نهایت عملکرد موتور به بهترین شکل ممکن کنترل می شود.
اینجانب تلاش نمودم تا با جمع آوری و ترجمه متون شرکت بوش و اطلاعات سایت شرکت بوش مجموعه اطلاعات مفیدی را گردآوری نمایم، امیدوارم سودمند واقع گردد.
فهرست مطالب
مقدمه 1
فصل اول کنترل الکترونیکی دیزل EDC (Electronic Diesel Control) 3
1-1 نگاه اجمالی به سیستم 4
1-2 الزامات 5
1-3 بخش های سیستم 6
فصل دوم واحد کنترل الکترونیکی ECU (Electronic Control Unit) 14
2-1 وضعیت عملکرد 14
2-2 طرح و ساختار 15
2-3 پردازش داده ها 16
2-4 عملکرد EDC 22
2-5 انتقال اطلاعات به سیستم های دیگر 29
فصل سوم حسگرها (Sensors) 39
3-1 کاربردهای خودرویی 39
3-2 حسگرهای دما 41
3-3 حسگرهای فشار از نوع میکرومکانیکی 43
3-4 حسگرهای زاویه و دور موتور از نوع القایی 47
3-5 حسگر مرحله از نوع هال HALL 49
3-6 حسگرهای پدال گاز 51
3-7 اندازه گیر جرم هوا از نوع لایه داغ (فیلم داغ) HFM5 52
فصل چهارم عملگرها (Actuators) 57
4-1 عملگرهای الکترونیوماتیک (برقی- بادی) 57
4-2 شیر EGR 59
4-3 دریچه گاز 59
4-4 دریچه مانیفولد ورودی 60
4-5 سیستم های ترمز 60
4-6 کنترل پروانه FAN 62
4-7 سیستم های کمک استارت 62
نتیجه گیری نهایی و پیشنهادها 66
فهرست منابع و مراجع 66
واژه نامه انگلیسی به فارسی 67
پیست، هی، شنیده ام که مطالبی را برای آموزش به دیگران آماده کرده ای. آموزش افراد زیادی در سراسر دنیا. من می توانم چیزی را که شما به آن نیازمند هستید در اختیارتان قرار دهم. آموزش الکترونیکی. بر روی اینترنت و شبیه پست الکترونیکی و تجارت الکترونیکی می باشد. در حقیقت WBT بوده و مشابه CBT و بهتر از آن است. امروزه آموزش صرفاً بر روی اینترنت معنا و مفهوم دارد. حال می خواهم یک LMS مهم و خوب را به شما معرفی کنم. برای کمک به شما تعداد زیادی LO و SCO و AU را نیز طرح خواهم کرد. شاید بعدها بتوانید از یک LCMS نیز استفاده کنید، که بهتر و مناسب تر نیز می باشد. حال LMS می تواند LOی شما را به سرعت به راه بیاندازد، LO می تواند وضعیت تمام یادگیرنده های شما را منعکس نماید.
من همه چیز را در اختیار شما قرار خواهم داد. این سیستم می تواند نمرات آنها و مدت زمانی که برای انجام کارهایشان صرف می کنند و نیز تعداد کلیکهایی که بر روی کامپیوترهایشان انجام می دهند، در اختیار شما قرار می دهد. من می توانم رنگ جورابی که آنها می پوشند را به شما اطلاع دهم. تمام قابلیتها ممکن، اتاقهای گفتگو، ویدئو کنفرانس و… را در بر می گیرد.
آها، استانداردها؟ ام… قطعاً تمام استانداردهای جدید- AICC، SCORM، HACP، QTI، IMS، LTSC/ TEEE، ISO، ABC، XYZ و…و تمام مطالبی که موجود است را در بر می گیرد. ما متناسب با هر سازمانی بوده و حتی تایید شده ایم (Certified). ما همواره پیشرو هستیم….
این چه چیزی است؟ آیا برای دوره های افراد دیگر نیز قابل استفاده است؟ البته که قابل استفاده است. استانداردها، به یاد می آورید؟ و بله شما می توانید مطالب خودتان را نیز بنویسید. فقط استانداردها را مورد استفاده قرار دهید و تمام این کارها را به سادگی انجام دهید.
چگونه کار می کنید؟ خوب … آه … من فقط فروشنده هستم و برنامه نویس نمیباشم. یک دمو؟ آن را برای شما تهیه خواهم کرد. ولی بدانید که می توانید اعتماد کنید که مفید خواهد بود. تمام آن براساس استاندارد می باشد.
مقدمه
درصورتی که آموزش الکترونیکی و استانداردهای آن را ترک نمی کنید بدانید که تنها نیستید. آموزش الکترونیکی برای کسانی که به تازگی وارد این حوزه شده اند، فقط مجموعه ای از عبارات و لغات معمایی و مجهول، تعهداتی که فقط امید تحقق آنها وجود دارد، بوده و به نظر آنها اطلاعات علمی موجود بسیار اندک است. کتاب حاضر برای روشن شدن موضوع و ارائه اطلاعات بسیار مفید طراحی شده در تصمیم گیری آگاهانه در قبال آموزش الکترونیکی در سازمانتان به خوبی عمل کنید.
اگرچه آموزش الکترونیکی به موضوعی بسیار مهم در آموزش سازمانهای کل دنیا بدل شده ولی نسبت به ماهیت آن عقاید و افکار بسیار گوناگونی وجود دارد. در این فصل در تمامی کل کتاب را با تشریح آموزش الکترونیکی و اجزای آن ترسیم می کنیم. سپس به بررسی دلایل موجود برای وابستگی اش موفقیت آمیز آموزش الکترونیکی به پذیرش همگانی استانداردها می پردازیم. در انتها نیز جهت درک روند تکامل استانداردهای آموزش الکترونیکی تاریخچه استانداردها را مرور می کنیم. این تاریخچه در حقیقت با طرح یک مساله شروع، راه حل آن ارائه شده و سپس این راه حل استاندارد می شود نهایتاً این راه حل به یک استاندارد مورد تایید بدل می شود.
امروزه، در ورای پیشرفتهائی که در زمینهی تزریق سوخت موتور دیزل صورت گرفته، کاهش مصرف سوخت و افزایش در توان و گشتاور، فاکتورهای بسیار مهمی به شمار میآیند. در گذشته، اهمیت این فاکتورها موجب استفادهی بیشتر از موتورهای دیزل با تزریق مستقیم (DI) بوده است. در مقام مقایسه با موتورهای دیزل با پیش محفظه و یا مجهز به محفظهی گردابی، که به نام موتورهای با تزریق غیر مستقیم (IDI) معروفند، موتورهای با تزریق مستقیم دارای فشار تزریق بیشتری هستند. این امر منجر به اختلاط بهتر سوخت- هوا گشته و احتراق در آن کاملتر صورت میگیرد. در موتورهای با تزریق مستقیم، با توجه به این واقعیت که اختلاط بهتر انجام میشود و به علت عدم وجود پیش محفظه و یا محفظه گردابی، هیچ گونه تلفات ناشی از سرریز سوخت وجود ندارد و نسبت به موتورهای با تزریق غیر مستقیم، مصرف سوخت 15-10 درصد کاهش مییابد.
علاوه بر این، موتورهای مدرن امروزی بیشتر در معرض مقررات سخت مربوط به گاز اگزوز و صدا هستند. این امر باعث شده است که از سیستم تزریق سوخت موتور دیزل، انتظارات بیشتری مطرح شود، از جمله:
- فشارهای بالا در تزریق سوخت،
- منحنی بنیادیتری از آهنگ سوختدهی،
- شروع تزریق متغیر،
- تزریق پیلوتی،
- سازگاری مقدار سوخت تزریقی، فشار تقویت یافته، و کمیت سوخت تزریقی در یک مرحلهی کاری معین،
- کمیت سوخت راهانداز وابسته به درجهی حرارت،
- کنترل دور آرام مستقل از بار وارده بر موتور،
- تنظیم سرعت مطلوب با توجه به مصرف سوخت و بازده،
- به کارگیری چرخش دوبارهی گاز اگزوز، EGR با کنترل خودکار،
- کاهش در تولرانسها و افزایش در دقت، در تمام طول عمر مفید وسیلهی نقلیه.
گاورنرهای مکانیکی متداول (وزنههای گریز از مرکز) با به کارگیری چندین وسیلهی اضافهشده، شرایط متنوع در حین کار را ثبت میکنند تا تشکیل مخلوط با کیفیت بالا تضمین شود. بنابراین، این نوع گاورنرها به یک کنترل سادهی دستی در موتور محدود میشوند، در صورتی که عمل کنندههای مهم و متنوعی وجود دارند که امکان ثبت آنها توسط این وسائل وجود ندارد و یا اگر هم ثبت شوند، سرعت کار مطلوب نخواهد بود.
مرور کلی سیستم
در سالهای گذشته، به علت افزایش، چشمگیر در توان محاسبهای میکروکنترلرهای موجود در بازار، تبعیت کنترل الکترونیکی دیزل (EDC) از مقررات و شرایطی را که پیشتر یادآور شدیم را ممکن ساخته است.
برخلاف خودروهای دیزلی مجهز به پمپهای انژکتور ردیفی یا آسیابی متداول، رانندهی یک وسیلهی نقلیه کنترل شده توسط EDC نمیتواند هیچ گونه اثر مستقیم روی پمپ انژکتور داشته باشد، به عنوان مثال کنترل مقدار سوخت تزریقی که به طور متداول به وسیلهی پدال گاز و یا سیم گاز انجام میشود، در اینجا حاصل متغیرهای عمل کنندهی متنوعی از جمله وضعیت کاری، دادههای توسط راننده، آلایندههای گاز اگزوز و نظائر آن است.
بدین معنی که یک سیستم ایمنی پیشرفتهای باید به کار برده شود تا خطاها و ایرادات را تشخیص دهد و به نسبت شدت و حدت، راهکارهای مناسب برای رفع آنها را ارائه دهد (به عنوان مثال: محدودیت گشتاور، یا راندن اضطراری خودرو در گسترهی دور آرام (رساندن خودرو به کارگاه). سیستم EDC هم چنین امکان تبادل بین مقادیر به دست آمده در این سیستم با مقادیر حاصل از سایر سیستمهای الکترونیکی در خودرو به وجود آید (به عنوان مثال با سیستم کنترل کشش (TCS) و کنترل الکترونیکی تعویض دنده.) بدین ترتیب، این سیستم میتواند با کل سیستم خودرو ادغام شود.
پردازش دادههای EDC
حسگرها همراه با عمل کنندهها، وسیله ارتباطی بین خودرو و واحد پردازش دادههای آن هستند. سیگنالهای حاصل از حس گرها، از طریق مدار الکتریکی محافظ و اگر لازم باشد از طریق مبدلهای سیگنال و آمپلیفایرها، وارد یک واحد و یا واحدهای متعدد کنترل الکترونیکی (ECU) میشوند (شکل 1):
- سیگنالهای ورودی پیوسته (مثال: اطلاعات حاصل از حسگرهای پیوسته مربوط به مقدار هوای مکیده شده توسط موتور، درجه حرارت هوای ورودی و حرارت خود موتور، ولتاژ باطری و نظائر آنها) به وسیله مبدل پیوسته/ گسسته در ریز پردازنده ECU، به مقادیر گسسته تبدیل میشوند.
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 PE با کنترل الکترونیکی
بلوکهای سیستم
اجزاء تشکیلدهنده
مدارهای کنترل (شکل 5-9)
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
به جرئت می توان گفت که طراحی منطق یک مدار الکترونیکی تنها قسمت کوچکی از کل کاری است که برای تولید صنعتی آن مدار صورت می گیرد .
نکاتی از قبیل در نظر گرقتن اثر قطعات بکار رفته در مدار ، طراحی محافظ 1 برای قسمت مختلف مدار ، بکار بردن روش هایی برای کم کردن اثر نویز در مدارها ، طراحی مدار چاپی با رعایت استاندارد لازم (برای کاهش تداخل الکترو مغناطیسی) انتخاب نوع آی سی های به کار رفته در مدار ، طراحی فیلتر برای قسمت های مختلف مدار ، وجز آن ، همه و همه از مسائلی هستند که در کارامد بودن مدار اثر سرنوشت سازی دارند . شاید به همین علت است که کمتر کسی پس از طراحی مدار روی کاغذ ، جرئت می کند اقدام به ساختن آن کند .
این مقاله به یکی از این مسائل یعنی کاهش اثر نویز در مدارهای الکترونیکی پرداخته است ، آن هم از دیدگاهی خاص یعنی عرضه روش های عملی برای این مقصود . برای بررسی دقیق تر ، گذراندن درس سازگاری الکترو مغناطیسی (EMC) توصیه می شود .
سیستم های الکترنیکی باید طوری طراحی و ساخته شوند که دو شرط زیر را داشته باشند .
1- خود منبع نویز نباشند . ( قسمت های دیجیتالی مدار ، فرستنده های رادیویی ، و کامپیوترها ، نمونه هایی از منابع نویز اند )
2- به نویز خارجی حساس نباشند .
به عبارت دیگر سیستم های الکترونیکی باید بتوانند در شرایط صنعتی به خوبی کار کنند و نویز سیتم های الکتریکی و الکترونیکی دیگر ( مانند لامپ های فلورسنت و نئون ، خطوط قدرت ، فرستنده ها ، وسایل الکترونیک دیجیتال و جز آن) روی آنها اثری نداشته باشد . از طرفی خود این سیستم ها باید طوری طراحی شوند که قسمتی از آنها روی قسمت های دیگر تداخل ایجاد نکند .
سازگاری الکترو مغناطیسی (EMC)
یک سیستم الکتریکی وقتی دارای سازگاری الکترو مغناطیسی است که بتواند در محیط الکترو مغناطیسی مورد نظر به خوبی کار کند و خود منبع نویز نباشد .
با توجه به اهمیت EMC ، استاندردهای متفاوتی را مراجع ذیصلاح برای دستگاه های الکترونیکی وضع کرده اند . برای مثال FCC 2 استانداردهایی را برای حداکثر تشعشع الکترو مغناطیسی وسایل الکترونیکی دارد و لازم است این استانداردها به دقت رعایت شوند و گرنه دستگاه های ساخته شده اجازه ندارند به بازار عرضه شوند . عوامل لازم برای تاثیر نویز عبارتند از : منبع نویز ، کانال کوپلاژ ، و گیرنده نویز .
نویز به روش های زیر به سیستم های الکترونیکی نفوذ می کند .
روش های مختلفی برای کاهش اثر نویز در مدارهای الکتریکی وجود دارد . در این مقاله تعدادی از این روش ها را به اجمال بررسی می کنیم و تحقیق بیشتر و دقیق تر را به خواننده وامی گذاریم .
1 زمین کردن صحیح
همانطور که می دانید کابل های استاندارد تغذیه سه سیم دارند : فاز ، نول ، و سیم زمین . سیم زمین معمولاً به (( چاه زمین )) ساختمان متصل می شود و در پتانسیل زمین قرار دارد . معمولاً بدنه دستگاه های الکتریکی به سیم متصل می شوند تا از حوادثی مانند برق گرفتگی جلوگیری شود .
برخی از نکات مهمی که در طراحی زمین سیستم های الکترونیکی وجود دارد در ادامه بیان می شود .
روش های کاهش نویز در مدارهای الکترونیکی 1
مقدمه 1
سازگاری الکترو مغناطیسی (EMC) 2
1 زمین کردن صحیح 3
11 کاهش امپدانی مشترک 4
1.2 اجتناب از حلقه زمین 7
2 استفاده از حفاظ (شیلد) 8
1.2 کوپلاژ خازنی 9
تاثیر حفاظ روی کوپلاژ خازنی 11
2.2 کوپلاژ سلفی (مغناطیسی) 12
کاهش امپدانس سیستم توزیع تغذیه زمین 14
3 فیلتر کردن 17
نکاتی درباره انتخاب نوع آی سی های دیجیتال 18
دکوپلینگ مدارهای دیجیتال 21
1-1 اجزای تجارت الکترونیکی
اجزای اصلی تجارت الکترونیکی که وجوه تمایز آن با تجارت سنتی هستند عبارت از:
الف . سیستم ارتباطی1
سیستم ارتباطی به منزله یک کانال تبادل اطلاعات عمل می کند که فروشندگان را به خریداران متصل می کند.
ب . سخت افزار2
سخت افزار از نظر فیزیکی امکان اجرای نرم افزار را فراهم آورده و آنرا با سیستم ارتباطی پیوند می دهد.
ج.نرم افزار3
نرم افزار شامل دستورات و عملکرد های لازم مرتبط با تجارت الکترونیکی است . ازجمله این دستورات می توان به موارد زیر اشاره نمود :
1 .Communication
2 . Hardware
3 .Sofware