TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Üksikkorras valmistatud sõiduki kiirussignaali töötlus ja juhtarvuti modifitseerimine

Raat, Andri (2014) Üksikkorras valmistatud sõiduki kiirussignaali töötlus ja juhtarvuti modifitseerimine. [thesis] [en] The Speed Signal Processing and Engine Control Unit Modification of a Custom Car .

[img]
Preview
PDF - Published Version
Download (7MB) | Preview

Abstract

Antud lõputöös said kõik eesmärgid täidetud Kiirussignaali saamiseks näidikuteplokki kasutati induktiiv ABS andurit ning olemasolevat ABS hammasvööd poolteljel. Kuna sellisel hammasvööl oli hammaste arv erinev ja signaalikuju teine, kui originaalis kasutataval keelreleel, siis projekteeriti signaalitöötluseks teisendusplokk. Induktiivanduri sinusoidaalne signaal teisendati LM393 komparaatori abil digitaalseks nelinurksignaaliks. See omakorda loeti mikrokontrolleri abil, mõõdeti aega eelmisest ratta täispöördest ja arvutati selle info põhjal auto kiirus. Kiirus oli aluseks väljundsignaali sageduse arvutamiseks. Väljundsignaaliks oli samuti muutuva sagedusega nelinurklaine, mille abil juhiti transistorit, mis asendas keelrelee kontakte. Kuna väljundsignaali sagedus arvutatakse mikrokontrolleris, siis on võimalik muuta programmivastavalt kasutatavatele ratastele, seega spidomeeter näitab alati õiget kiirust. Väljundsignaali täpsus jääb 1% piiresse, mis on kiiruse puhul piisav. Põhjalikult uuriti ning kirjeldati paralleelmälu tööpõhimõtet ning informatsiooni paiknemist mälukiibis. Saadud informatsiooni põhjal projekteeriti ümberlülitusskeem, mis võimaldab lõppkokkuvõttes muuta mootori väljundkarakteristikat. Selle saavutamiseks asendati originaalis kasutatav mälukiip kaks korda suurema mahuga mälugaja paigutati kaks juhtprogrammi üksteise järgi. Ümberlülituseks ühelt programmilt teisele peab toimuma täpse ajastusega, mida projekteeritud lahendus arvestab. Samuti välditakselüliti lülitamisel tekkivat müra, mis digitaalelektroonikaga kokku ei sobi. Tulevikus on sama lahendust laiendades võimalik kasutada ka rohkem informatsiooni mahutavaid mälukiipe, ümberlülitused muuta digitaalseks ja selle abil implementeerida lisafunktsioone. Mootori väljundkarakteristika muutmiseks kirjeldati programmimälus paiknevate otsingutabelite formaati, vormingut ning viisi kuidas neid lokaliseerida ja visualiseerida. Kuna otsingutabelite funktsiooni saab ilma tehasedokumentatsioonita määrata vaid oletamise teel, siis teostati veojõustendis katsetused mille käigu optimeeriti täiskoormuse juures kasutatavaid otsingutabeleid ja saavutati keskmiselt 10% lisavõimsust. See näitas, et otsingutabelite optimeerimisega on võimalik väljundkarakteristikat muuta.

Abstract [en]

Final thesis subject is „Custom Car Speed Signal Processing and Engine Control Unit Modification“. Custom car described in this thesis used components from different production cars such as BMW 525I from 1992 and Ford Sierra from 1990. This meant that not all components were incompatible with each other. For example, BMW usedreed switch in differential housing for speed signal generation but Sierra deferential, witch is used on this custom car, does not have this kind of feature. The car is designed to be driven on regular streets and on track. These are totally different environments so that different sized wheels are used. This requires corrections on speed signal output circuitry so that speedometer displays correct value regardless of wheels used. Because of drastic differences of street driving and track driving it is necessary to change engine output characteristics. On street fuel economy is really important but on track only maximum performance matters. The purpose of this thesis wasto find and design a solution for speed signal to replace the reed switch and change engine output characteristics when desired. Different solutions were discussed but as the car had a anti lock braking system rotors on rear half shafts inductive sensor was used to read rotationalspeed. To digitize sinusoidal output of inductive sensor, LM393 comparator was used. Comparator output was square wave signal and one rising edge corresponded to one tooth on the rotor. A microcontroller was then used to calculate correct output signal based on wheels currently used. Finalsolution achieved accuracy error of 1% To change the output characteristics of the engine parallel EPROM used on engine control unit was replaced with EEPROM twice the capacity. This allowed to switch between programs which were stored so that when changing logical value on one of the address pins on EEPROM the, program would change. For switching this pin with engine running, required to filter out switch bounce noise and time switching moment so that switching is performed when the memory is not accessed. Otherwise the output may become corrupt. For timingAND gate and a clocked flip-flop was used. Changing output characteristics also required changes to the lookup tables, were base values for outputs(injector open time or moment of ignition) were stored. Thesis describes how to locate understand and visualize these tables. 53 Lastly engine characteristics was measured and optimized on chassis dynamometer to prove that lookup tables were located correctly. About 10% increase in output power and torque was achieved in full load condition. All the goals set in this thesis were achieved and solutions for future improvements were described.

Item Type: thesis
Advisor: Lempu Pärand
Subjects: Transport > Automotive engineering > Car construction > Car electrical systems
Mechanical Engineering > Electrical Engineering and Electrical Equipment > Electronics
Mechanical Engineering > Electrical Engineering and Electrical Equipment > Microprocessors
Divisions: Institute of Engineering > Automotive Engineering
Depositing User: Andri Raat
Date Deposited: 20 Jun 2014 09:32
Last Modified: 20 Jun 2014 09:32
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/504

Actions (login required)

View Item View Item