HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Program for elektro-og datateknikk 7004 TRONDHEIM Forprosjekt Oppgavens tittel: Motorstyring Dato: 24.01.05 Project title: Gruppedeltakere: Sverre Hamre Ola Svinvik Antall sider/bilag: 6 Veileder (navn/email/tlf.): Jon Digernes Institutt/studieretning: Program for elektro og datateknikk Prosjektnummer: 01 Oppdragsgiver: Atmel Kontaktperson hos oppdragsgiver (navn/tlf.): Jan H Ugelstad Fritt tilgjengelig X Tilgjengelig etter avtale med oppdragsgiver Rapporten frigitt etter Ubestemt
Innledning 1.1 Bakgrunn Bakgrunnen for denne oppgaven er å kunne opparbeide oss bedre og videre kunnskap om hvordan nyere motorer fungerer, og hvordan vi kan få dem til å fungere så optimalt som mulig. Pluss at det skal gi mulighet for at motoren kan modifiseres. 2.1 Problemstilling I en vanlig motor, blir bensinmengde styrt i forhold til luft. Dette blir gjort elektronisk. I hjernen finnes forhåndsprogrammerte kart for riktig bensinmengde ved forskjellige tilstander til motoren. Forskjellige tilstander er selvfølgelig temperatur på motor og luft, men viktigst er belastning ved ett turtall er det flere last steder til motoren. Dette kommer av hvor mye gass du gir, ved lavt turtall og lite gass har du liten last på motoren. Men ved samme turtal men full gass har du mye større last på motoren, motoren får inn mer luft og trenger dermed mer bensin. Hjernen har tabeller eller kart over disse områdene der det er programmer inn en verdi som gir en åpnings lengde til dysene i motoren som dermed gir ut en mengde bensin. Disse tabellene kan ha en plass å fylle inn for hver 500 rpm til motoren og dele inn belastningen (gasspådrag) til ca 15 plasser. Mikroprosessoren vil interpolere mellom punktene og dermed lage en glatt overgang mellom alle punktene. De verdiene som er programmerte fra bilprodusenten er verdier som gjør at motoren oppfyller de strenge miljøkravene og får motoren til å gå så økonomisk som mulig. Disse verdiene gir ikke en maksimal ytelse av motoren. Ved chip tuning av en motor blir disse kartene byttet ut (dvs at en hel chip byttes) og motoren vil da yte mer. Denne typen tuning koster en del men den fungerer ikke hvis du har forandret noen faktorer på motoren. Så ved tuning av motoren vil denne typen trimming ikke funke, det fungerer altså bare for originale motorer. 2.2.1 Effektmål Dette prosjektet skal gi utfall i en enhet som skal være mulig å programmere fra en datamaskin. Sånn at det er mulig å bruke den på forskjellige motorer og forskjellige tunings nivå til en motor. Dermed skal man kunne oppnå en mer kraftig eller økonomisk motor alt ettersom hvordan motoren blir innstilt i motorstyringen. Pluss at dette skal gjøre at motoren faktisk fungerer etter at den har blitt trimma, noe den ikke vil gjøre med den originale motorstyringen.
2.2.2 Resultatmål Ferdig produkt skal være en egen motorstyrings enhet, som tar seg av alle signal fra motoren og dermed styrer bensinmengden til motoren ut fra tolkning av disse signalene. Enheten skal fullstendig erstatte den originale motorstyringen som er med motoren. Ferdigstilling av produktet klar til testing på motor settes til ca 4. april. Kostnader til produktet er minimalt siden det meste av verktøy og hardware blir sponset av Atmel. 2.2.3 Prosessmål En viktig del med prosjektet er å ha en spennende avslutning på studiene. Som samtidig gir trening i gruppearbeid og prosjektarbeid. Relevant til arbeidslivet. Det er viktig å få en god karakter i prosjektet men kompetansebygging er også selvfølgelig en viktig del. 2.3 Prosjektbeskrivelse Det vi ønsker å gjøre er å lage et system som er uavhengig fra original motorstyring, det vil si at det gamle systemet kobles ut. Så i stede for å bytte chip for hver gang det skal utføres en forandring i kartet, skal vi ha ett grensesnitt opp mot pc som gjør at vi kan programmere om verdiene i kartet. 2.5 Problemområder Det er flere problemer som kan oppstå i sammenheng med dette prosjektet. Vi kan ha problemer med å opparbeide nok kunnskap til å få et optimalt system innen de tidsrammene vi har. Det kan bli problemer ved testing av systemet, hvordan vi skal få simulert en motor best mulig for å finne ut om det i det hele tatt er noen vits i å teste på en virkelig motor.
3 Arbeidspakker * Forprosjekt * Bestemme mikrokontroller * Hastighetsbegrensning * Minnebegrensning * I\O begrensning * Fysiske begrensninger * Finne ut hvordan sensorene fungerer * Ut verdi av sensor * Inn verdi til sensor * Verdi område til sensor, hva det betyr * Programmere * Programmering av mikrokontrolleren * Tolkning av inndata fra sensorer * Kommunikasjon med data * Algoritmer for pulslenge til injektorene * Div utganger (vifte til kjøling, lys varsel for skifte gir) * Datagrensesnitt * Kommunikasjon med ecu(hjernen i bilen) * Design (lettforståelig utlegg) * Live programmerings mulighet, når motoren er koblet til og går * forandring av pulslengde til dysene ved forskjellige operasjons punkter * Mulig 3d graf av tabellene kartene til innsprøyting og tenning * Stilling av tennings tidspunkt 0 før etter TDC (Top Dead Center) * Hardware * Kretskortutlegg * Boks * Testing * Rapportskriving
4.1 Prosjektdeltagere Gruppa er ikke så stor. Vi er bare to stykk. Dette fører til at oppsette i gruppa blir mer annerledes enn til de gruppene med flere. Vi har valgt å la ting gå på rund gang. Som for eksempel det å være møteleder på møtene med veileder vil bli gjort slik at oppgavene til han som er møteleder og skal skrive møtereferater blir gjort annenhver gang. Når det gjelder oppgavefordeling på hoved oppgavene våre vil vi prøve å dele opp arbeidsoppgave slik at vi ikke begge to sitter i lag med samme programmering og sløser bort mye tid på det. Ola Svinvik Videregående Skole, allmene fag 1998/2001 Førstegangstjeneste, ingeniør 2001/2002 Hist, elektronikk ingeniør ikke fullført -gjennomført en del mindre prosjekt relatert fagene -bygget egen forsterker i faget Elektronikk2 Sverre Hamre Videregående skole, allmene fag 1998/2001 Jobb telemarketing konsulent 2001/2002 Jobb Posten 2001/2002 Hist, elektronikk ingeniør siste året 2002/2005 - bygget forsterker i Elektronikk Har også en del erfaring med fiksing av bil da jeg har hatt 2 som jeg har gjort det meste med. 4.2 Utstyr og ressurser Oppgaven vår krever ikke at vi må ha veldig mye utstyr siden det blir mest programmering. Og vi kommer for det meste å sitte på skolen der vi har tilgang til det meste av data utstyr til å utføre programmeringen. Det kommer til å bli gjort noen innkjøp av bøker som vi kan skaffe oss informasjon om hvordan motorstyring på bil fungerer. Atmel kommer til å stille opp med µkontroller og det som trengs for å programmere den, til selve utlegge må det bestilles komponenter som skolen ikke har. I slutt testingen er det viktig at vi har en motor. Mest sannsynlig kommer Sverre til å stille opp med egen motor for testingen. Om ikke, så må vi finne ut en annen vei for å teste på en motor. 4.3 Prosjektleveranser 2ukers rapport, møtereferat, møteinnkalling.
4.4 Tids- og kostnadsplan Diagram 1. Gant diagram over framdriften til prosjektet. 4.5 Kvalitetssikring Ved 2 ukers rapportene skal det komme godt fram hva som har blitt gjort og hvordan vi ligger an i forhold til tidsskjema. Det skal også komme fram om det er noe som kan ta lenger tid en antatt å løse, eller om det er noe vi må vurdere annerledes finne nye løsninger på. Det skal fortløpende bli dokumenter hver del som er under arbeid, sånn at ved rapport skriving på slutten blir det mer bare samling av de forskjellige delene til en fullstendig rapport.