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發(fā)個今天做的測試 發(fā)動機(jī)啟動轉(zhuǎn)速和電壓跳變的關(guān)系 單片機(jī)采集數(shù)據(jù)與分析

[復(fù)制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
ID:47286 發(fā)表于 2017-4-16 01:26 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
51單片機(jī) STC12C5608AD TSSOP20封裝 自己做的 用在自己車上 今天只是為整體程序積累數(shù)據(jù) 主要是為主程序里任務(wù)觸發(fā)閥值測試數(shù)據(jù) 我想說的并不是單純用單片機(jī)獲取數(shù)據(jù)的方法和程序 我是想說 獲得數(shù)據(jù)后的分析

今天測試的是發(fā)動機(jī)啟動轉(zhuǎn)速和電壓跳變的關(guān)系 每100ms采集一次 然后保存在內(nèi)存中 轉(zhuǎn)速和電壓各保存240個數(shù)據(jù)后一并寫入片子自帶的EEPROM扇區(qū)中

轉(zhuǎn)速采集用的是3144開關(guān)量霍爾傳感器+磁鐵 單獨做了個發(fā)電機(jī)皮帶漲緊輪 照片里右邊那個輪 一圈12個磁點



霍爾傳感器板 這個是測試電路時拍的 線瞎焊了一下



這個是主控板 一點一點研究和改 從開始的3.x一直做到現(xiàn)在8.x版本 好心酸



采集到數(shù)據(jù)后 用excel做成圖表 在沒有做這個測試前 所有關(guān)于發(fā)動機(jī)起動的知識都是個猜測 不知道發(fā)動機(jī)從擰鑰匙門到起動之間精確的是多久 看數(shù)據(jù)



這是截取其中最重要的一部分做出的疊加圖表 目的是精確比對 用的是對數(shù)坐標(biāo) 所以轉(zhuǎn)速的最低值部分顯示不出來 但如果不用對數(shù)坐標(biāo) 電壓值因為和轉(zhuǎn)速值差太多 圖表上是一條線 沒有比較性



數(shù)據(jù)分析

可以看見電壓在39的位置下降了一點點 那是打開鑰匙門的時候 全車電器開始供電或者從休眠狀態(tài)恢復(fù) 消耗了一點電壓

在78的位置 電壓開始大幅度跌落而轉(zhuǎn)速還是0 這是擰下鑰匙門 起動機(jī)通電 但還沒開始轉(zhuǎn) 直流電機(jī)幾乎相當(dāng)于電路上的一個短路點 耗電量最大的時候 通常電瓶上標(biāo)注的最大起動電流是300~500A 最有可能在這個點出現(xiàn)

從78到89的位置 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大 89-78=11 11*100ms=1.1s 就是說 從開始擰鑰匙門到發(fā)動機(jī)起動 用了1.1秒 實際上比這個時間要短 因為發(fā)動機(jī)在超過350轉(zhuǎn)以后 行車電腦會開始多次點火 就是一個點火沖程發(fā)火很多次 通常 或者說假如 你在發(fā)動機(jī)達(dá)到550轉(zhuǎn)附近 大約是途中85~86的位置松開鑰匙門 發(fā)動機(jī)依舊會起動 從這個曲線也可以看出 整個起動過程中 前50%消耗的電力最大 就是轉(zhuǎn)速橫坐標(biāo)從78到83的位置 電壓也正好是最低的 然后 就可以理解成發(fā)動機(jī)已經(jīng)起動了 因為后邊的轉(zhuǎn)速曲線抖直 加速很快 前0.5秒時間從0~200轉(zhuǎn) 后0.6秒時間從200~1300 占整體轉(zhuǎn)速的75%

電壓在開始起動1.1秒后進(jìn)入第一個小平臺 這個時候應(yīng)該是放電過程已經(jīng)完成了 因為電機(jī)負(fù)荷下降 耗電量下來了 而且轉(zhuǎn)速上升而電壓基本恒定 說明電機(jī)沒有帶載 是空轉(zhuǎn)狀態(tài) 但人反應(yīng)沒那么快 還沒有松開鑰匙門 電機(jī)還在通電轉(zhuǎn) 在橫坐標(biāo)108的位置 電壓開始第二個跳躍 說明松開鑰匙門了 108-78=30 30*100ms=3s 這差不多就是人打鑰匙門起動發(fā)動機(jī)的時間

那么 結(jié)論是 正常狀態(tài)下 發(fā)動機(jī)起動用0.6秒就夠 至多1.1s 加上車型不同 發(fā)動機(jī)狀態(tài)不同等因素加冗余量的話 正常發(fā)動機(jī)最多2s就可以起動 而人的反應(yīng)都比實際需要慢

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沙發(fā)
ID:175881 發(fā)表于 2017-4-17 04:26 | 只看該作者
這應(yīng)該是樓主的工作吧,想不到小小的51單片機(jī)也能實現(xiàn)如此高大上的功能。關(guān)鍵是樓主的思路嚴(yán)謹(jǐn),分析到位,有理有據(jù)。如果中國一些這樣的電子工程師一定能打造出極致的產(chǎn)品.
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板凳
ID:47286 發(fā)表于 2017-4-18 14:05 | 只看該作者
51黑電子happy 發(fā)表于 2017-4-17 04:26
這應(yīng)該是樓主的工作吧,想不到小小的51單片機(jī)也能實現(xiàn)如此高大上的功能。關(guān)鍵是樓主的思路嚴(yán)謹(jǐn),分析到位, ...

不是工作 只是業(yè)余愛好 進(jìn)度很慢 要是這樣工作 不知道要被老板開除多少次了 呵呵

大眾老的1.8t發(fā)動機(jī) 渦輪沒有散熱泵 比較容易壞 比我這個更新的車上自帶了散熱泵 據(jù)大眾說渦輪的故障率"極大幅度"下降 好象是從30%下降到2~3% 我就根據(jù)大眾的理論自己做了一個 開始只是為了滅車后給渦輪散熱 然后慢慢改進(jìn) 現(xiàn)在功能已經(jīng)挺多了 可以做下面這些

著車后監(jiān)控冷卻液溫度 低于限值則開泵 幫助熱車 到達(dá)設(shè)定值停止
行駛中監(jiān)控渦輪溫度 高于設(shè)定值起動 幫助渦輪散熱
著車后自檢渦輪溫度傳感器 如果故障 紀(jì)錄故障碼 滅車后用時控程序給渦輪降溫并紀(jì)錄故障碼
滅車后如果渦輪溫度高于設(shè)定值 起動散熱泵散熱 低于設(shè)定值停止 如果超過規(guī)定時間扔未停止 強(qiáng)行停止 然后紀(jì)錄故障碼
檢測水泵工作電流 如果電流超過限定 強(qiáng)制停止一切工作并且把自己關(guān)閉 紀(jì)錄嚴(yán)重故障碼
普通故障碼每25次著車少于5次則清除 多余5次則一直保留下來
工作完畢后可以完全關(guān)閉自己 0耗電
和其它模塊通訊 把需要的數(shù)據(jù)傳輸出去(還做了個顯示模塊 開始用1602的 現(xiàn)在再改用串口屏 弄好了再發(fā) 業(yè)余搞 進(jìn)度很慢)

監(jiān)控自身溫度
監(jiān)控系統(tǒng)電壓
監(jiān)控發(fā)電機(jī)電壓
這三個功能只是作為嚴(yán)重故障碼時 紀(jì)錄故障發(fā)生時的環(huán)境情況 和嚴(yán)重故障碼一并保存到eeprom里

這個程序是我寫的第一個超過5k的程序 真正的散熱控制部分很小很小 大量的代碼都是監(jiān)控 通訊協(xié)議 參數(shù)設(shè)定等等輔助功能 占整個代碼量的99%

上面的數(shù)據(jù)原本是為了模塊能判斷發(fā)動機(jī)是否起動的 因為要檢測渦輪溫度傳感器 需要判斷一定時間內(nèi) 渦輪溫度變化 所以要有個起點 原來是用打開鑰匙門判斷 但有時候也可能打開鑰匙門不著車 所以改成用著車判斷

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地板
ID:116826 發(fā)表于 2017-4-18 15:03 | 只看該作者
樓主的動手能力和分析能力真不錯,贊!
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5#
ID:47286 發(fā)表于 2017-4-18 16:04 | 只看該作者
lyxxzrb 發(fā)表于 2017-4-18 15:03
樓主的動手能力和分析能力真不錯,贊!

謝謝夸獎
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