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Gast

Da der Bernhardt nun mit Hei-Tek angefangen hat, schreibe ich auch mal was. Das ganze ist nur eine IDee und bei Interesse koennen wir ja mal naeher beim naechsten Treffen darueber reden. <br>ICh habe im letzten halben Jahr recht viel DSP-Karten programmiert - diese Technologie wird heutzutage eigentlich ueberall im Motorenbau eingesetzt um die Motorsteuerung zu uebernehmen. Die Idee war also, unseren ELLO-Motor auf diesem Wege zu steuern. Mit dieser Technologie koennte man relativ einfach ein zweidimensoinales Kennfeld (Drehzahl, Unterdruck) realisieren, welches komplett frei programmierbar ist. Ich moechte das im HErbst mal versuchsweise an meiner betagten Esse probieren (MZ TS 150 :-) ). Im PRinzip waere es allerdigns kein groeszeres Problem, das ganze auch auf eine 4-Zylindermotor (ELLO) anzuwenden. <br>Die VOrteile waeren, wie gesagt, ein komplett frei definierbares KEnnfeld, welches nicht den mechanischen Limitierungen der Verstellmechanik unterworfen ist. Fragt sich, ob sich der Aufwand lohnt. So eine DSP-KArte kostet ca. 150Euro. Sensoren vielleicht nochmal 50 Euro. Und viel Arbeit. Ich haette auch keine Lust, das allein zu realisieren. Eher in einem Joint-Venture mit jamend anderem Verrueckten.... <br>HAbe lalerdigns schon ziemlich konkrete VOrstellungen von der ganzen Sache. <br> <br>Das als Anregung. SChreibt mal, was ihr darueber denkt. <br> <br>tim <br> geschrieben am tim um 07.06.2002 Uhr

200.60.138.13

frank aus hh
Gast

RE: digitale Zuendung geschrieben am 07.06.2002 um 11:45 Uhr

..was für eine unterstützung brauchst du?
lg
frank 0173 6542379

admin
Gast

RE: digitale Zuendung geschrieben am 07.06.2002 um 16:27 Uhr

kann ich da irgendwie zur hand gehen? denn das ist ja seit einiger zeit genau mein anliegen

tim ohne passwort
Gast

RE: digitale Zuendung geschrieben am 07.06.2002 um 20:25 Uhr

JA, freut mich, dasz Euch das Projekt interessiert.
Wie gesagt, will ich das erstmal am Motorrad realisieren. Denn da es dort nur einen Zylinder gibt, ist das erstmal einfacher. Aber die Komponenten des Systems waeren dann auch beim ELLO-Motor diesselben.
Wir haetten also die DSP-KArte, die die eigentlich Steuerung uebernimmt. Diese wird ensprechend programmiert und das fertige PRogramm auf der Karte in den Flash gespeichert. Das ganze startet dann immer von allein beim Spannungsanlegen (Zuendungseinschalten). Ringsherum brauchen wir allerdings noch ein paar SChaltkreise. Als erstes den Positionssensor fuer die Kurbelwelle. Da dache ich einfach in den Verteiler einen modifizierten Nocken einzusetzen und das mit einem beruehrungslosen Magnetfeldsensor zu kombinieren. Firma Philips stellt da sowas her (KMI 15/1T1, gibts z.B. bei Conrad). Dieser Sensor liefert auch schon ein digitales Ausgangssignal, das wir ohne AnalogDigitalKonvertierung in die KArte speisen koennen. Hier koennte ich aber u.U. Hilfe benoetigen, denn ich weisz noch nicht, ob die Signalpegel diesselben sind. U.U. muessen wir die anpassen.
Der zweite externe Kreis waere dann fuer den Drucksensor im Vergaser. Da sollte es reichen einen Meszverstaerker zu bauen und die Daten entsprechend skaliert in den On-Board-ADC der KArte zu schicken. Auch dort koennte ich u.U. Hilfe bei der dimensionierung des Kreises gebrauchen.
Ist da ein Elektroniker unter euch?
Der Ausgangskreis ist ein einfacher Verstaerker, den ich schon mal fuer meine Zuendungs-Transistorisierung gebaut habe. Der ist extra fuer den Automobilbereich entworfen und sollte funktionieren. Allerdings brauchen wir da einen eigenen Kreis mit Zuendspule fuer jeden Zylinder. Denn den Verteiler will ich auch ersetzen. Es sei denn wir finden irgendwelchen elektronischen Schaltelemente, die die Zuendspannung aushalten (10000V) Weisz da wer was??? Z.B. Hochspannungs-Triacs, oder so...
Abschlieszend waere noch Hilfe vonnoeten fuer das Herausfahren des Verstellfeldes. Das mueszte man dann wirklich auf einem Pruefstand machen. HAt irgendwer in der Republik Zugang zu einem solchen???
Waere es z.B. eine Idee, bei der FBZ anzufragen (haben die einen eigenen???)

PRimaer braeuchte ich also noch einen, der ein wenig von Elektronik verteht (bin leider kein Elektroniker) und jemanden, der einen PRuefstand organisiert.
Und: das ganze ist ein Projekt fuer den Herbst. Bis dahin koennen wir uns das noch durch den Kopf gehen lassen....

  Marc
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#6


RE: digitale Zuendung geschrieben am 08.06.2002 um 04:00 Uhr

Hi Tim!

Super Idee - da mach' ich gerne mit! Hier schon mal einige Gedanken meinerseits:

1. Einen DSP zu verwenden, ist natürlich elegant, aber sehr teuer. Ich glaube, ein simpler Microcontroller tuts da auch. Spontan fällt mir da der AVR "AT90S4433" von Atmel ein: 8 MHz Takt (mehr als schnell genug), 6-Kanal ADC schon integriert (10 Bit Auflösung), 4 KByte Programmspeicher. Mit einem Preis von 7,48 Euro (bei Conrad) ist das Ding im vergleich zu einem DSP ziemlich billig. Und für ein Kennfeld von z.B. 64 x 64 x 64 Werten genügen 3 KB Speicher, da bleiben dann noch 1024 Byte für das Programm (sollte reichen). Man könnte auch den AT90S8535 nehmen, der hat dann 8 KB Platz, ist aber etwas sperrig (DIL 40 statt DIL 28 Gehäuse).

2. Für den Drehzahl- bzw. Positionssensor würde ich eher zu einer optischen Lösung (Gabellichtschranke und Lochscheibe) tendieren. Um den Verteiler zu ersetzen (mit den vier Zündspulen), brauchst Du nämlich auch eine Information über die gerade aktuelle Zylindernummer; eine Lösung mit vier Magneten und einem Magnetfeldsensor reicht da nicht. Man braucht also entweder für den ersten Zylinder einen Doppelimpuls, d.h. zwei Magnete, aber die lassen sich nicht nahe genug (zeitlich und damit mechanisch) auf dem Umfang des Steuernockens montieren. Oder zwei oder gar vier getrennte Sensoren - und das wird teuer. Mein Vorschlag: Eine Lochscheibe mit vier Löchern und vier einzelne Gabellichtschranken (Stückpreis: Ein Euro - also Pfennigkram). Jede davon ist direkt mit einem Interrupteingang des Controllers verbunden und alle vier Zylinder werden unabhängig gesteuert. Weiterer Vorteil: Fällt eine Lichtschranke aus, läuft die Kiste immer noch auf drei Pötten bis zur Werkstatt...

3. Für den Drucksensor würde ich einen Motorola MPX-2010DP verwenden. Der kostet bei Conrad zwar 26,43 Euro, aber mir fällt keine billigere Lösung ein. Als Verstärker für die Anpassung an den ADC-Eingang des Controllers reicht ein einfacher OpAmp.

4. Ganz wichtig bei automobiler Elektronik ist der Temperaturbereich der verwendeten Bauteile. Das ist auch ein Grund, warum ich eher dafür wäre, die Lichtschranken zu verwenden: Der von Dir vorgeschlagene Magnetfeldsensor geht nur bis +85 Grad. So nahe am Motor wäre mir das zu knapp bemessen. Daher: Jede Art von komplexer Elektronik weit weg vom Motor montieren. Ich würde die ganze Geschichte in einem abgeschirmten Druckgußgehäuse irgendwo am Chassis montieren und in diesem Gehäuse auch den Drucksensor unterbringen (Schlauch bis zum Vergaser). Die Lichtschranken im "Verteiler" werden über eine abgeschirmte Leitung angeschlossen. Der AVR-Controller ist übrigens für -55 bis +125 Grad ausgelegt - das ist für unsere Zwecke genau richtig.

5. Die Zündspulen würde ich mit MOSFETs (mit integrierter Schutzdiode) ansteuern. Die kann man direkt mit den TTL-Ausgängen des Controllers ansteuern und der Schaltungsaufwand ist dann minimal.

6. Nicht zu vernachlässigen ist der Aufwand für zusätzliche Schaltungsdetails, die man für die rauhe Betriebsumgebung im Fahrzeug braucht: Brown-Out-Schutz für den Controller, damit das Ding nicht im Winter bei schwacher Batterie und laufendem Anlasser zuwenig Spannung bekommt; Schutzwiderstände für die Zündspulen-Ansteuerung (Kurzschlußfestigkeit!); Funkentsörung; Notlaufprogramm bei Ausfall des Drucksensors usw.

Viele Grüße

Marc

tim ohne passwort
Gast

RE: digitale Zuendung geschrieben am 08.06.2002 um 16:46 Uhr

Hallo Marc-

vielen Dank fuer Deine Beteiligung!
Freut mich wirklich!!!
Also: ueber einen optischen Sensor habe ich schon nachgedacht. Allerdings hatte ich mich nach laenglichem Informieren dagegen entschieden, weil jener einfach zu Schmutzanfaellig ist. Alle kommerziellen Zuendsysteme verzichten aus diesem Grunde auf eine optische Loesung. Alles was magnetisch geht, ist unabhaengig von Verschmutzung. Deshalb wuerde ich stark fuer eine solche Loesung plaedieren. Wegen dem Sensor: dieser funktioniert nach folgendem Prinzip: er hat einen MAgneten integriert und registreiert die Aenderung des von ihm ausgestrahlten MAgnetfeldes. Dieses aendert sich, wenn Metall in die NAehe kommt. Speziell ist dieser Sensor dafuer gedacht, die vorbeilaufenden Zaehne eine Zahnrades zu zaehlen. Die brauchen nicht MAgnetisch zu sein. Die einfache (periodische) PRaesenz von den metallischen Zahnflanken reicht, um den Sensor zu triggern.
Ich denke die eleganteste Anwendung jenes Sensors waere dann ueber dem Zahnkranz der Schwungscheibe. Da entfaellt auch das PRoblem, eine solche periodische Struktur selber (praezise!) herzustellen. Denn dieser Zahnkranz ist schon sehr genau. Vor allem durch sienen groszen Umfang. Mit der Zylinderkennung hast Du natuerlich auch recht. Allerdings war meine Idee (wie Du schon angesprochen hast) ein Doppelimpuls an einer Stelle. Beim Verteiler waere das einfach gewesen, denn der dreht sich nur mit halber Kurbelwellendrehzahl. Wenn wir das ganze direkt auf der Kurbelwelle abreifen, fehlt uns noch die Info, in welcher der zwei moeglichen Umdrehungen sie sich gerade befindet. Vielleicht muessen wir Verteiler und SChwungscheibe kombinieren (Schwungscheibe fuer die Postionen und Verteiler fuer die Kennung). Denn die Kennung bracht ja nicht sehr genau positioniert zu sein.
Das Datenblatt fuer den KMI 15 gibts uebrigens auch bei Konrad (im Netz).

JA und die Idee mit dem Mikrokontroller ist natuerlich sehr gut. Ich habe auch schon dran gedacht, allerdings besitzte ich wenig Kenntnis von denen. Wird der von dir angesprochene Chip in Assembler programmiert?
Wie teuer sind die Interface-KArten zum programmieren?
HAt der den Flash schon auf dem Chip?
Im Endeffekt denke ich, ist die Mikrokontroller-Loesung wohl die bessere, weil viel billiger. Nur - ich habe halt noch nicht mit denen gearbeitet. DSP gehoert ja die Zukunft

Wenn Du Dich mit der Apassung von Schaltungen auf AUtomobile Umgebung ein wenig auskennst, waere das natuerlich Klasse!

tim

tim ohne passwort
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RE: digitale Zuendung geschrieben am 08.06.2002 um 16:49 Uhr

Ach so vergasz: der Temperaturbereich. Bei der bei mir gedachte anwendung des Sensors im Verteiler und an der Schwungscheibe sollten -40 bis +85 Grad dicke ausreichen. Der Knackpunkt ist oft eher der untere Temperatuerbereich des Kontrollers/der DSP Karte. Bei der KArte, mit der ich im Moment arbeite, geht z.B. der FLASH-Chip (Atmel) nur bis 0 Grad. Es gibt allerdigns auch eine militaerische Variante, die bis minus 40 Grad geht. Die sollten wir dann verwenden. Die obere Grenze ist unkritisch, denke ich.

  bernhard
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#9


RE: digitale Zuendung geschrieben am 08.06.2002 um 17:24 Uhr

Sensor !
Als elektonisch völlig unvorbelasteter, aber geometrisch interessierter Laie stellt sich mir die Frage warum ihr den Geber füt OT im Zündverteiler unterbringen wollt.
Im Vergleich zu einem Geber, der kontaktlos einen Punkt an der Riemenscheibe abtastet, ergibt sich für den Geber im Verteiler ein deutlich höherer Fehlerwinkel, da einerseits der Verteiler nur mit der halben Kurbelwellendrehzahl arbeitet, und andererseits der Umfang der Abtastkurve (Verteilerdurchmesser) deutlich kleiner ist.
...ist mir beim lesen nur so aufgefallen...
Gruss b.

  Marc
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#10


RE: digitale Zuendung geschrieben am 08.06.2002 um 23:39 Uhr

Hallo Tim,

gerade hab' ich mir das Datenblatt vom KMI15 durchgelesen - Du hast ja völlig recht, das Ding ist wirklich die richtige Wahl; ich bin jetzt überzeugt Ich hatte das Teil für einen normalen Hall-Sensor gehalten und ging davon aus, daß wir im Verteiler keinen Platz für die dicken Magnete haben, die so ein Hall-Sensor braucht.

Mit zwei Gebern, einer im Verteiler und einer an der Schwungscheibe, kann ich mich allerdings nicht recht anfreunden - eleganter wäre es, den Verteiler einfach komplett rauszuwerfen. Was hältst Du davon, den Geber im Steuergehäuse einzubauen? Auf das Nockenwellenrad (dessen Position ist ja eindeutig) kommt dann einfach eine Zahnscheibe, die vom KMI15 abgetastet wird. Bernhard hat natürlich recht, daß der große Umfang der Riemenscheibe (oder der Schwungscheibe) die beste Genauigkeit bietet, aber die Nockenwelle ist vielleicht der beste Kompromiss, wenn man keinen zweiten Sensor einbauen möchte (ich sag's nochmal: weg mit dem blöden Verteiler; was nicht mehr da ist, kann auch nicht mehr kaputtgehen! .

Die AVR-Controller können in Assembler oder in C programmiert werden. Den Assembler bzw. die ganze Entwicklungsumgebung gibt's umsonst bei Atmel. Der C-Compiler ist schweineteuer, aber mit der kostenlosen Demoversion kann man bis zu einer bestimmten Source-Größe ohne Einschränkungen arbeiten. Nach meinen Erfahrungen mit dem C-Compiler dürfte für unsere Zwecke die Demoversion genügen.

Das Programmierboard für die AVRs kostet bei Conrad 153,83 Euro (plus MwSt.). Aber ich hab' hier eins rumliegen, das könnte ich Dir leihen.

Der AVR hat 4 bzw. 8 KB Flash schon integriert - man braucht so gut wie keine weiteren Bauteile. Außerdem ist eine serielle Schnittstelle drin, mit der man während der Testphase über einen externen Rechner (Notebook) sehr gut die Meßdaten auslesen könnte. Mit einer speziellen Testsoftware, die kontinuierlich den aktuellen Unterdruck und die Timing- bzw. Drehzahlwerte liefert, könnte man so auch ohne Prüfstand erstmal die Eckwerte des Kennfeldes auf der Straße ausfahren. Außerdem stehen insgesamt 20 TTL-I/O-Ports und 6 ADC-Ports zur Verfügung - genug, um später z.B. noch einen Klopfsensor zu installieren, die Zylinderkopftemperatur zu überwachen etc.

Viele Grüße

Marc