Разработка информационно-измерительной системы утилизации паров бензина из бензобака

Содержание

Аннотация

Введение

1. Разработка схемы функциональной информационно-измерительной системы

2. Разработка структурной схемы информационно-измерительной системы

3. Определение функции преобразования измерительного канала информационно-измерительной системы

4. Разработка схемы электрической принципиальной

5. Выбор элементов схемы электрической принципиальной

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Аннотация

на курсовую работу "Разработка информационно-измерительной системы утилизации паров бензина из бензобака" студента 4 курса, специальности "ЭОАР-073" Исаченко Виталия Игоревича.

Курсовая работа посвящена изучению информационно-измерительной системы утилизации паров бензина из бензобака.

Цель курсовой работы - выявить, как осуществляется взаимосвязь между различными датчиками, электронных блоков управления и прочего оборудования автоматической коробки передач.

Основной задачей курсовой работы являлось проектирование структурных и функциональных схем, на основании которых создавалась схема электрическая принципиальная. Кроме того, задачей ставилось изучение сигналов данной информационно-измерительной системы и как происходит преобразование одного сигнала в другой.

Введение

Современный автомобиль сегодня представляет собой нечто более существенное, укомплектованное самой современной электроникой, способной выполнять практически всю работу, которую прежде выполнял, собственно, сам водитель транспортного средства. Это вполне естественный фактор, если принять во внимание тот факт, что активное развитие затронуло не только автомобильную промышленность, но и другие отрасли производства, в том числе и электронную отрасль.

В данной курсовой работе будет рассматриваться устройство такой информационно-измерительной системы как подсистема утилизации паров бензина из бензобака в системе "Mono-Motronic" (ПУПБ). Данные системы используются уже давно и с каждым годом получают все большее распространение, их можно встретить практически в каждом автомобиле высокого представительского класса.

1. Разработка схемы функциональной информационно-измерительной системы

Функциональная схема информационно-измерительной системы представлена на листе ПУПБ 00.00.000 АТ. Схема представляет собой графическое изображение всех узлов, датчиков и прочих компонентов. На данной схеме показана схема экологической системы утилизации паров бензина для двигателей, оборудованных электронным управлением от ЭБУ.

Работа системы ПУПБ основана на том, что сигналы с различных датчиков поступают на ЭБУ, которая затем перерабатывает всю эту информацию и создает определенный алгоритм управления системой. Это в свою очередь позволяет АКПП адаптироваться под различные условия движения автомобиля.

В данной системе используется один электронный блок управления. Испарение бензина значительно увеличивается при температуре 25 градусов, а герметичный бензобак оказывается под излишним внутренним давлением. Под напором внутреннего давления пары бензина перепускаются по соединительному шлангу в замкнутый объем угольного фильтра где адсорбируются на гигроскопичных гранулах активированного угля. Перезапускать пары бензина во впускной коллектор сразу после запуска двигателя нерационально, так как при пуске и прогреве смесь обогащается по специальной программе, заложенной в памяти электронного блока управления впрыском.

В разрыв воздушного соединительного шланга между угольным фильтром и двигателем устанавливается запорный пневмоклапан с электрическим управлением от ЭБУ.

Этот клапан открывается только после прогрева и при таком режиме работы двигателя, при котором требуется обогащённая смесь (например, при разгоне и полной нагрузке).

информационная измерительная утилизация бензин

Чтобы не происходило более значительного обогащения, клапан работает в тактовом режиме от импульсного сигнала ЭБУ. Программа управления тактовым клапаном заложена в ЭБУ впрыска и обычно адаптирована под температуру двигателя и концентрации кислорода в выхлопных отработавших газах.

2. Разработка структурной схемы информационно-измерительной системы

Структурная схема информационно-измерительной системы представлена на листе ПУПБ 00.00.000 Д1. Данная схема - графическое изображение информационно-измерительной системы в виде совокупности частей, на которые её можно разделить по определённым признакам, и связей между частями с указанием направления передачи воздействий.

Структурная схема ПУПБ состоит из входной и выходной части. Входная часть включает в себя датчик температуры двигателя и датчик концентрации кислорода. Выходная часть включает в себя опорно-тактовый клапан в который, в свою очередь, включает в себя:

)        Входной воздушный штуцер

2)      Угольный фильтр

)        Центральный впрыскивающий узел

В центральный впрыскивающий узел входят форсунка в который входит регулятор давления.

Блок управления ПУПБ имеет в своем составе микроконтроллер, который производит различные операции с сигналами, а также запоминающее устройство, в котором хранятся программы различных режимов движения и база кодов ошибок.

Входными сигналами для ЭБУ ПУПБ, по совокупности которых формируется последовательность переключений в блоке опорно-тактового клапана, являются следующие сигналы:

.        Температура двигателя

2.       Концентрация кислорода

Все перечисленное представляет собой сигналы управления ПУПБ.

3. Определение функции преобразования измерительного канала информационно-измерительной системы

. Экспериментальное определение значений функции преобразования ИК ИИС (по протоколу измерений)

Таблица 1 - Протокол исследований МХ измерительных каналов микропроцессорного контроллера

 (1.1)

где уij - результат измерения в j - ой контрольной точке, nj - число отсчетов в j - ой контрольной точке.

В каждой контрольной точке вычисляется стандартное отклонение:

 (1.2)

В каждой контрольной точке вычисляется мера неопределенности поправки к показаниям ИК:

 (1.3)

,

,

,

В каждой контрольной точке вычисляется мера неопределенности измеряемой величины (принимаем коэффициент охвата к=2):

 (1.4)

,

,

Таблица 2 - Результаты измерений и расчетов

. Определение структуры ИИС и устройства сопряжения с микропроцессорным контроллером

Исходные данные:

Nк =480

δ =0.45 %

δАЦП=0,18 %

Сэ =6×10^5 опер/с

 (1.5)

 (1.6)

бит/с

 (1.7)

 бит/с

 бит/с (1.8)

 (1.9)

 бит/с (1.10)

 (1.11)

4. Разработка схемы электрической принципиальной

Схема электрическая принципиальная разрабатывается исходя из структурной и функциональной схемы. Схема представлена на листе

Источником питания схемы служит аккумулятор. От него поступает питание на все блоки управления и датчики. Предохранители служат для защиты устройств от перегрузок по току.

Схема электрическая принципиальная работает следующим образом:

.        Сигнал с датчика температуры двигателя поступает на ЭБУ.

2.       Сигнал с датчика концентрации кислорода поступает на ЭБУ.

.        ЭБУ обрабатывает эти сигналы.

.        Перепускать пары бензина во впускной коллектор сразу после запуска двигателя нерационально, так как при пуске и прогреве смесь обогащается по специальной программе заложенной в памяти ЭБУ впрыском. Поэтому в разрыв воздушного соединительного шланг, между угольным фильтром и двигателем устанавливается запорный пневмоклапан с электрическим управлением от ЭБУ.

.        После обработки сигналов с датчиков, сигнал с ЭБУ поступает на пневмоклапан, который открывается только после прогрева и при таком режиме работы двигателя, при котором требуется обогащённая смесь (например, при разгоне и при полной нагрузке).

5. Выбор элементов схемы электрической принципиальной

В схеме электрической принципиальной ПУПБ используются различные датчики, предохранители, АКБ которые рассчитаны на определенные параметры работы.

Так как Audi 80 автомобиль представительского класса, в нем находится большое количество электронных устройств которым необходимо питание. Мы будем использовать аккумулятор Bosch Silver Plus S5007 95 А/Ч 950 A. Он обладает большой емкостью, и обеспечит надежную работу всех устройств.

Датчики, входящие систему ПУПБ, должны быть надежными, точными и обеспечивать необходимый уровень работы. Например, датчик температуры двигателя фирмы Bosch, модель 0281002209, или датчик концентрации воздуха фирмы Bosch, модель 258003034.

Все блоки управления произведены фирмой Bosch и предназначены исключительно для данной модели автомобиля Audi 80.

Заключение

Выполнив данную курсовую работу, была изучена информационно-измерительная система утилизации паров бензина из бензобака.

Разработанная структурная, функциональная и принципиальная схемы помогли закрепить пройденный материал дисциплины "Информационно-измерительные системы".

В заключение следует отметить, что подсистема утилизации паров бензина из бензобака позволяет уменьшить количество загрязнений попадающих в окружающую среду так же позволяет уменьшить расход топлива потребляющего автомобилем.

Список использованных источников

1.       Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов, 4-е издание.М. тр-т, 2006г.304стр.

2.       Новоселов О.Н. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем. М. Машиностроение, 1991г.

.        Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современного легкового автомобиля. Уч. Пособие. Москва, 2001г.272 стр.

.        Соснин Д. А, Яковлев В.Ф. Новейшие автомобильные электронные системы. М. Солон-Пресс. 2005г.240стр.

5.       <#"580983.files/image035.gif">

Общие сведения

В справочной литературе датчик может называться по-разному: кислородный датчик, регулятор "лямбда", лямбда-зонд, датчик концентрации кислорода в отработавших газах. Кислородные датчики бывают двух типов: электрохимические и резистивные. Первый тип датчиков работает по принципу элемента, вырабатывающего электрический ток. Второй - работает, как резистор, изменяя свое сопротивление от условий среды, в которой находится.

Наибольшее распространение в настоящее время получили электрохимические датчики кислорода. В них используется свойство диоксида циркония создавать разность электрических потенциалов (напряжение) при разной концентрации кислорода (в отработавших газах и окружающем воздухе).

При нормальной работе системы подачи топлива напряжение, вырабатываемое датчиком кислорода, может изменяться несколько раз в секунду. Это позволяет приготавливать и поддерживать необходимый состав топливной смеси практически на любом режиме работы двигателя.

#"580983.files/image036.gif">