Sterowanie VNT za pomocą uC
: sob lip 21, 2012 19:00
Po kilku bojach udało się zbudować sterowanie turbin VNT za pomocą mikroprocesora do naszych poczciwych TD. Sterowanie nie jest moim projektem, a kolegi Smolki z forum Peugeota 306. Ja jedynie pomagałem mu w założeniach i pomyśle jak ma to działać (zarys "mapy";) )
Na forum można znaleźć kilka sposobów sterowanie turbin VNT, mechanicznych ciśnieniowych, linkowych i ich kombinacji, nawet sterowanie elektroniczne, ale jednak, żadne z nich nie wykorzystuje w pełni zalet turbin VNT. Na żadnym sterowaniu nie uda się zrobić takiego przebiegu doładowania w funkcji obrotów jak sobie życzymy. Dlatego do sterowania postanowiliśmy wykorzystać uC.
Elementem wykonawczym jest poczciwy zaworek N75, sterowany przez PWM o częstotliwości 51 Hz. W pomiarach zastosowano MAP sensor z 1,9 TDI jako pomiar ciśnienia doładowania, aplikacje NE555 zamieniający impulsy z czujnika wału (w 306 sygnał do obrotomierza idzie właśnie z niego) na napięcie (im wyższe obroty tym wyższe napięcie) jako pomiar obrotów i dwa wyłączniki krańcowe na pompie wtryskowej (ustalające położenie pedału gazu).
Jak to działa.
Odpalamy samochód, nie dotykamy gazu więc pierwszy wyłącznik krańcowy jest zwarty-brak doładowania, gruszka wciśnięta, N75 0% wypełnienia. Chodzi o to, że przy jeździe z górki nie ma potrzeby zamulać silnika na wydechu i bujać turbem. Naciskamy lekko gaz (drugi czujnik zamontowany jest gdzieś przed połową drogi pedału gazu-mniej więcej ok. 3000 rpm na biegu jałowym, chodzi o to by jadąc powoli nie osiągać dużego doładowania, VNT potrafi naprawdę nieźle zatkać wydech, kto ma sterowania ciśnieniowe za pomocą gruszki wie jak to się fajnie jeździ mając 0,8 B przy 80 km/h) i program stara się osiągnąć:
do 1700 obr 0,2-0,3B
1700-2300 0,3-0,4B
pow. 2300 0,4-0,5B
Przy spokojnej jeździ i utrzymywanie stałej prędkości w trasie doładowanie jest więc niskie. A zarazem wystarczające dla elastycznej bezdymnej jazdy, nawet kiedy się depnie
Ale Zabawa zaczyna się właśnie kiedy się depnie Tu gruszka zostaje natychmiastowo wciągnięta, turbina się rozpędza, a program stara się je utrzymać w zadanych wartościach:
do 1500rpm 0,5B
-1600-1800 06-07B
-1800-2000 07-08B
-2000-2200 08-09B
-2200-2400 09-1B
-2400-2700 1-1,2B
-2700-4200 1,25B
pow. 4200 1B
Jak widać "mapa" jest raczej dosyć "lajtowa", wszystko jest na razie w testach, ale samochód zrobił się bardzo elastyczny (pompa lucas zwiększona dawka i osłabiona sprężyna w LDA, FMIC z SAAB-a 2,3T, turbo GT18 z SAAB 2,2 TiD). Reakcja na gaz jest natychmiastowa, no i nie dymi jak porządny TD (w sensie wcale). Można jeszcze sporo podlać paliwem, pytanie tylko co na to przeniesienie napędu i ile da rady pompa. Ale jak wspomniałem wszystko w testach, po zakończeniu szykuje się zapewne hamownia.
Wady?
Nie ma rzeczy bez wad. Na chwile obecną problemem są overboosty i niestety kłopoty z "uniwersalnością". Overboosty będzie raczej ciężko opanować, MAP sensor posiada pewną zwłokę (konieczną do prawidłowego działania), a N75 też nie może natychmiast zbić ciśnienia. Jest to rząd wielkości 0,2-0,4B, cały czas kolega pracuje nad zminimalizowaniem problemu.
Większym problemem jest "uniwersalność". Okazuje się że największym problemem jest sterowanie współczynnkiem wypełnienia w funkcji obrotów. Po prostu im większe obroty tym program musi działać wolniej (w skrócie). W początkowej fazie testów ciśnienie dosłownie latało od 0,5 do 1,4 Bara. Program działał zbyt szybko. I to jest problem ponieważ okazuje się, że nie wystarczy napisać mapy pod zadane ciśnienie doładowania. Potrzeba jeszcze sprawdzić jak sterować szybkością zmieniania impulsów. Różne typy turbin mają różną bezwładność wirnika, różnie napędza je silnik. Układ będzie dopracowywany i ciągle badany by jakoś to rozwiązać. Pasowało, by sprawdzić działanie na innym setupie Być może też spróbujemy zastosować pedał gazu, ale miało być prosto prawda?
Kilka zdjęć:
Na forum można znaleźć kilka sposobów sterowanie turbin VNT, mechanicznych ciśnieniowych, linkowych i ich kombinacji, nawet sterowanie elektroniczne, ale jednak, żadne z nich nie wykorzystuje w pełni zalet turbin VNT. Na żadnym sterowaniu nie uda się zrobić takiego przebiegu doładowania w funkcji obrotów jak sobie życzymy. Dlatego do sterowania postanowiliśmy wykorzystać uC.
Elementem wykonawczym jest poczciwy zaworek N75, sterowany przez PWM o częstotliwości 51 Hz. W pomiarach zastosowano MAP sensor z 1,9 TDI jako pomiar ciśnienia doładowania, aplikacje NE555 zamieniający impulsy z czujnika wału (w 306 sygnał do obrotomierza idzie właśnie z niego) na napięcie (im wyższe obroty tym wyższe napięcie) jako pomiar obrotów i dwa wyłączniki krańcowe na pompie wtryskowej (ustalające położenie pedału gazu).
Jak to działa.
Odpalamy samochód, nie dotykamy gazu więc pierwszy wyłącznik krańcowy jest zwarty-brak doładowania, gruszka wciśnięta, N75 0% wypełnienia. Chodzi o to, że przy jeździe z górki nie ma potrzeby zamulać silnika na wydechu i bujać turbem. Naciskamy lekko gaz (drugi czujnik zamontowany jest gdzieś przed połową drogi pedału gazu-mniej więcej ok. 3000 rpm na biegu jałowym, chodzi o to by jadąc powoli nie osiągać dużego doładowania, VNT potrafi naprawdę nieźle zatkać wydech, kto ma sterowania ciśnieniowe za pomocą gruszki wie jak to się fajnie jeździ mając 0,8 B przy 80 km/h) i program stara się osiągnąć:
do 1700 obr 0,2-0,3B
1700-2300 0,3-0,4B
pow. 2300 0,4-0,5B
Przy spokojnej jeździ i utrzymywanie stałej prędkości w trasie doładowanie jest więc niskie. A zarazem wystarczające dla elastycznej bezdymnej jazdy, nawet kiedy się depnie
Ale Zabawa zaczyna się właśnie kiedy się depnie Tu gruszka zostaje natychmiastowo wciągnięta, turbina się rozpędza, a program stara się je utrzymać w zadanych wartościach:
do 1500rpm 0,5B
-1600-1800 06-07B
-1800-2000 07-08B
-2000-2200 08-09B
-2200-2400 09-1B
-2400-2700 1-1,2B
-2700-4200 1,25B
pow. 4200 1B
Jak widać "mapa" jest raczej dosyć "lajtowa", wszystko jest na razie w testach, ale samochód zrobił się bardzo elastyczny (pompa lucas zwiększona dawka i osłabiona sprężyna w LDA, FMIC z SAAB-a 2,3T, turbo GT18 z SAAB 2,2 TiD). Reakcja na gaz jest natychmiastowa, no i nie dymi jak porządny TD (w sensie wcale). Można jeszcze sporo podlać paliwem, pytanie tylko co na to przeniesienie napędu i ile da rady pompa. Ale jak wspomniałem wszystko w testach, po zakończeniu szykuje się zapewne hamownia.
Wady?
Nie ma rzeczy bez wad. Na chwile obecną problemem są overboosty i niestety kłopoty z "uniwersalnością". Overboosty będzie raczej ciężko opanować, MAP sensor posiada pewną zwłokę (konieczną do prawidłowego działania), a N75 też nie może natychmiast zbić ciśnienia. Jest to rząd wielkości 0,2-0,4B, cały czas kolega pracuje nad zminimalizowaniem problemu.
Większym problemem jest "uniwersalność". Okazuje się że największym problemem jest sterowanie współczynnkiem wypełnienia w funkcji obrotów. Po prostu im większe obroty tym program musi działać wolniej (w skrócie). W początkowej fazie testów ciśnienie dosłownie latało od 0,5 do 1,4 Bara. Program działał zbyt szybko. I to jest problem ponieważ okazuje się, że nie wystarczy napisać mapy pod zadane ciśnienie doładowania. Potrzeba jeszcze sprawdzić jak sterować szybkością zmieniania impulsów. Różne typy turbin mają różną bezwładność wirnika, różnie napędza je silnik. Układ będzie dopracowywany i ciągle badany by jakoś to rozwiązać. Pasowało, by sprawdzić działanie na innym setupie Być może też spróbujemy zastosować pedał gazu, ale miało być prosto prawda?
Kilka zdjęć: