बुद्धिमान इंजन शीतलन प्रशंसक नियंत्रण रिले

ज़िगुली से रेट्रोटेकोमीटर में भरने वाले माइक्रोकंट्रोलर को ट्रांसप्लांट करने के बारे में मर्सम द्वारा एक पोस्ट पढ़ने के बाद, मैंने अपने पुराने माइक्रोकंट्रोलर डिज़ाइन (2006) में से एक के बारे में बात करने का फैसला किया, जो फ्रंट-व्हील ड्राइव VAZ मॉडल के कूलिंग इंजन के लिए एक इलेक्ट्रिक फैन के सुचारू नियंत्रण के लिए बनाया गया था।



मुझे कहना होगा कि उस समय पहले से ही बहुत सारे समाधान थे - विशुद्ध रूप से एनालॉग से माइक्रोकंट्रोलर तक, पूर्णता की अलग-अलग डिग्री के साथ, वांछित फ़ंक्शन का प्रदर्शन करना। उनमें से एक सिलिच फैन कंट्रोलर था (जो अब इस तरह दिखता है, जो उन लोगों के बीच में जाना जाता है जो अपने स्वचालित इग्निशन टाइमिंग रेगुलेटर में रुचि रखते हैं। सॉफ्टवेयर जो इंजन नॉकिंग साउंड का पता लगाता है। मैंने डिवाइस को अच्छी तरह से चालू करने की कोशिश करने के लिए इन डिवाइसों के लिए निर्माता के फोरम को कुछ समय तक देखा। और क्या - वास्तव में नहीं, और परिणामस्वरूप अपने स्वयं के विकास का फैसला किया।

जैसा कि नियत किया गया था, उस समय के मौजूदा समाधानों के विपरीत, नया उपकरण क) पारंपरिक ऑटोमोबाइल रिले के शरीर में रखा गया था;
बी) कार के मानक तारों में परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है; ग) समायोजन तत्व नहीं हैं; घ) वास्तविक परिचालन स्थितियों में मज़बूती और मज़बूती से काम करने के लिए।

डिवाइस के इतिहास और पहले संस्करण के एल्गोरिथ्म पर यहां चर्चा की गई थी - उन लोगों के लिए जो क्लिक नहीं करना चाहते हैं, मैं इनलाइन की प्रमुख बातों का वर्णन करूंगा:

-1। डिवाइस का ऑपरेशन एल्गोरिथ्म निम्नानुसार माना जाता था: मानक इंजन तापमान संवेदक पर वोल्टेज मापा गया था; जब निचले थ्रेशोल्ड तापमान तक पहुँच जाता है, तो प्रशंसक न्यूनतम गति से घूमना शुरू कर देता है, और आगे की वृद्धि के मामले में, यह रैखिक गति को उस समय 100% तक बढ़ा देता है, जब इंजन नियंत्रण मॉड्यूल (ईसीएम) के अनुसार, पूरी शक्ति से प्रशंसक चालू करने का समय है।
यही है, जब डिवाइस को पहली बार चालू किया गया था, तो 100% स्विचिंग के अनुरूप तापमान मूल्य प्राप्त किया जा सकता है इसमें मानक रिले वाइंडिंग के आउटपुट के अनुरूप इनपुट है।
पहले संस्करण में निचली दहलीज को किसी तरह सेट करना था, इस प्रकार दो बिंदुओं के माध्यम से एक रैखिक विनियमन विशेषता चित्रित करना।

0. 20 ए के आदेश की धाराओं पर, यह स्पष्ट है कि पीडब्लूएम का उपयोग चिकनी विनियमन के लिए किया जाता है, और एक शक्तिशाली फील्डमैन को मुख्य तत्व के रूप में उपयोग किया जाता है।

1. पारंपरिक रिले के आवास में डिवाइस की नियुक्ति का अर्थ है हीट सिंक रेडिएटर की व्यावहारिक अनुपस्थिति। और यह बदले में स्थैतिक (चैनल प्रतिरोध) और डायनामिक (स्विचिंग गति) मोड में प्रमुख तत्व द्वारा प्रसारित शक्ति पर कठोर आवश्यकताओं को लागू करता है - क्रिस्टल-केस के थर्मल प्रतिरोध के आधार पर, यह किसी भी स्थिति में 1 डब्ल्यू से अधिक नहीं होना चाहिए।

2. दावा 1 का समाधान या तो एक फील्ड ड्राइवर का उपयोग हो सकता है या कम PWM आवृत्ति पर काम कर सकता है।
एनालॉग्स के विपरीत, कॉम्पैक्टनेस और शोर प्रतिरक्षा के कारणों के लिए, एक कम पीडब्लूएम आवृत्ति के साथ विकल्प चुना गया था - केवल 200 हर्ट्ज।

3. मानक तारों और एक तापमान संवेदक के साथ डिवाइस का संचालन अनिवार्य रूप से PIC की ओर जाता है, क्योंकि मानक तापमान सेंसर का TCS नकारात्मक है, और जब पंखा चालू होता है, तो निश्चित रूप से सेंसर पर मापा जाने वाला वोल्टेज सामान्य तार प्रतिरोध और बोर्ड के "सबसिडेंस" के कारण अनिवार्य रूप से गिर जाता है। चार-वायर स्विचिंग सर्किट को स्थिर करना या उपयोग करना असंभव है - मानक वायरिंग में परिवर्तन निषिद्ध हैं।
इस कार्यक्रम से निपटने का निर्णय लिया गया - केवल सेंसर पर वोल्टेज को मापने के समय जब पीडब्लूएम स्विच बंद है - अर्थात्, कोई आवारा वोल्टेज ड्रॉप नहीं है। सौभाग्य से, कम PWM आवृत्ति ने इसके लिए पर्याप्त समय छोड़ा।

4. डिवाइस पर स्विच करने के लिए थ्रेशोल्ड को प्रोग्रामिंग करना बहुत सरल या पूरी तरह से स्वचालित होना चाहिए। प्रारंभ में, एक रीड स्विच डिवाइस में स्थापित किया गया था, जिसमें चुंबक को पकड़कर एक कम सीमा को आवास के माध्यम से प्रोग्राम किया गया था (मान EEPROM में स्वाभाविक रूप से संग्रहीत किया गया था)। ऊपरी दहलीज ईसीएम से पहले आवेग के क्षण में सेट किया गया था।
भविष्य में, मैं रेडिएटर-वायु के गर्मी हस्तांतरण द्वारा संतृप्ति की अनुपस्थिति में इंजन के थर्मोस्टेबल पॉइंट (थर्मोस्टैट प्रतिक्रिया बिंदु) को खोजने के आधार पर, पूरी तरह से स्वचालित थ्रेशोल्ड सेटिंग के लिए एक एल्गोरिथ्म के साथ आया और कार्यान्वित किया।

5. डिवाइस को उपयोगकर्ता को निदान प्रदान करना चाहिए। ऐसा करने के लिए, एक एलईडी जोड़ा गया था जो द्विआधारी कोड में दो बाइट्स को झपकाता था - वर्तमान एडीसी कोड और शब्द स्थिति झंडे।

डिवाइस को पूर्व रिले के टर्मिनलों पर सीधे बढ़ते हुए आंशिक रूप से इकट्ठा किया गया था, आंशिक रूप से एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर कहीं से लपेटा गया था।
नाली उत्पादन के साथ बिजली MOSFET सीधे रिले उत्पादन लामेला को मिलाया गया था, जिससे बिजली अपव्यय रिजर्व में वृद्धि हुई थी। बिना ग्लिच के डिवाइस ने 2006 से 2010 तक VAZ-2112 पर काम किया, जब मैंने इसे बेचने से पहले हटा दिया, और न केवल सेंट पीटर्सबर्ग की ठंडी जलवायु का दौरा किया, बल्कि क्रीमियन पहाड़ी सड़कों पर भी (और यहां तक ​​कि एक सुपरचार्ज्ड संस्करण में कार द्वारा - मैं इनलेट पर खड़ा था ड्राइव कंप्रेसर), प्रोटोटाइप स्तर की स्थापना और सॉकेट में नियंत्रक के बावजूद।

यहाँ मूल आरेख (केवल कागज पर चित्रित) है:


और यह अंदर से डिवाइस का एक दृश्य है:



डिवाइस को कई लोगों द्वारा दोहराया गया था, उनमें से एक (ऑफ-रोड राउटर गेन्नेडी ओलोमुटस्की ने कीव से) इसे एक उज़ पर इस्तेमाल किया था, sPlan में एक आरेख खींचना और एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को वायर करना - इसके संस्करण में यह इस तरह दिखता है:


- आरेख, हस्ताक्षर और कोड का नवीनतम संस्करण यहां हैं: http://code.google.com/p/mc-based-radiator-cooling-fan-control-relay

और यहां पत्राचार से एक टुकड़ा है, जिन्होंने इस उपकरण को दोहराया - एल्गोरिथ्म (!) को पहली बार इसमें विस्तार से लिखा गया था - इससे पहले उन्होंने मस्तिष्क से सीधे कोडांतरक में लिखा था:
अब स्वत: स्थापना एल्गोरिथ्म का विचार और कार्यान्वयन स्वयं (अपरिभाषित सीमा के अनुरूप सभी चरण नीचे हैं):

1. हम ईसीएम से फैन स्टार्ट सिग्नल (या गेन्नेडी संस्करण में रेडिएटर में तापमान सेंसर से) का इंतजार कर रहे हैं
2. हम तापमान को उस समय याद करते हैं जब सिग्नल T1 के रूप में दिखाई देता है (सेंसर सिग्नल को डिजिटल करने वाले ADC चैनल का कोड वास्तव में याद किया जाता है - चलो इसे C1 कहते हैं)
3. प्रशंसक को 100% चालू करें। हमने झंडा लगाया "ऑटो इंस्टॉलेशन मोड सक्रिय है (बिट 3)"
4. 3 सेकंड के बाद, हम एडीसी कोड पढ़ते हैं (चलो इसे C1 कहते हैं)। डिजिटाइज्ड तापमान मान पर होने वाले मापन सर्किट में प्रशंसक और वोल्टेज ड्रॉप के माध्यम से प्रवाह के प्रभाव के कारण तापमान मूल्य के मुआवजा मूल्य का निर्धारण करने के लिए यह कार्रवाई आवश्यक है। दरअसल, 3 सेकंड में मोटर के पास ठंडा होने का समय नहीं होता है, लेकिन प्रशंसक शुरू होता है और रेटेड वर्तमान तक पहुंचता है।
5. हम प्रशंसक शक्ति के 100% के लिए एडीसी सुधार की गणना करते हैं (चलो इसे K100 = C1 - C1 'कहते हैं)। K100 याद रखें।
6. हम ईसीएम (या रेडिएटर में सेंसर बंद) से सिग्नल पर पंखे को हटाने का इंतजार कर रहे हैं।
7. धीरे-धीरे बिजली को 75% से घटाकर 12% तक प्रति सेकंड 1.5% करें।
8. प्रशंसक बंद करें, 60 सेकंड प्रतीक्षा करें।
9. हम तापमान को T2 (ADC कोड C2) के रूप में याद करते हैं।
10. निचली दहलीज (ऊपरी और निचले के बीच अंतर के 1/8 द्वारा वृद्धि) को ठीक करें, ताकि यह थर्मोस्टैट के थर्मोस्टेबल बिंदु से अधिक हो। T2 = T2 + (T1 - T2) / 8. ADC कोड में, यह C2 = C2 - (C2 - C1) / 8 है, क्योंकि बढ़ते तापमान के साथ सेंसर पर वोल्टेज गिरता है।
11. आंतरिक EEPROM रिले में C1, C2, K100 को सहेजें।
12. झंडा "थ्रेसहोल्ड सेट" सेट करें (बिट 5), ध्वज को हटा दें "ऑटो-इंस्टॉल मोड सक्रिय है", ऑपरेटिंग मोड के लिए ऑटो-इंस्टॉल मोड से बाहर निकलें

एल्गोरिथ्म का विचार यह है कि यह रेडिएटर को थर्मोस्टैट के थर्मोस्टेबल बिंदु तक उड़ा देता है, लेकिन ब्लॉक और सिर के प्रत्यक्ष शीतलन द्वारा इंजन को ठंडा नहीं करने के लिए इतना मुश्किल नहीं उड़ाता है। फिर प्रशंसक बंद हो जाता है और रिले मोटर को थोड़ा गर्म करने की अनुमति देता है - इस तरह से हम स्वचालित रूप से पंखे को चालू करने के लिए एक बिंदु प्राप्त करते हैं।

ऑटो इंस्टॉलेशन के दौरान, रिले को चरण 7 और 8 के दौरान रीड स्विच से सिग्नल प्राप्त होता है - इन समय रिले को चुंबक पकड़ना 9, 11, 12. चरण के अनुक्रम का कारण बनता है (चरण 10 में सीमा सही नहीं है)।

यदि ऑटो-इंस्टॉलेशन के दौरान कुछ अपेक्षित रिले शर्तों का उल्लंघन किया जाता है, तो "ऑटो-कॉन्फ़िगरेशन त्रुटि (बिट 4)" झंडा सेट हो जाता है और रिले ऑटो-इंस्टॉलेशन मोड से बाहर निकल जाता है। रिले के लिए चरण 1 की शर्तों के अनुसार फिर से इस मोड में प्रवेश करने में सक्षम होने के लिए, रिले पावर को बंद और चालू करना आवश्यक है।

त्रुटियों को ऐसे पकड़ा जाता है:
चरण 2 - एडीसी मान सीमा से बाहर है (बहुत कम या उच्च)। ADC कोड 248..24 (11111000 ... 00011000) के अनुसार ऑटोकॉनफिगरेशन की सीमा। इस स्थिति में, रिले बस त्रुटि ध्वज को सेट किए बिना ऑटो-कॉन्फ़िगरेशन मोड में प्रवेश नहीं करता है।
चरण 4 - 3 सेकंड के प्रतीक्षा समय के दौरान, बाहरी प्रशंसक सक्षम सिग्नल को हटाने का पता चला था।
चरण 7 - गति में कमी के दौरान एक सक्रिय बाहरी प्रशंसक सक्षम सिग्नल का पता लगाया गया था; चरण 8 - प्रतीक्षा करते समय एक सक्रिय बाहरी प्रशंसक सक्षम संकेत का पता चला था; चरण 11 - सेट थ्रेसहोल्ड 248..24 सीमा के बाहर हैं, या अंतर C2 - C1 - 4 (यानी वे बहुत करीब हैं) एक दूसरे के लिए, या किसी कारण C2> C1 - उदाहरण के लिए, जब प्रशंसक वास्तव में काम नहीं करता है, और तापमान में वृद्धि जारी है)

अब काम मोड:

आवश्यक शक्ति की गणना (Preq)
1. यदि बाहरी संकेत सक्रिय है - Preq = 100% 2. यदि निष्क्रिय है, तो वर्तमान ADC कोड © और इसी तापमान T को देखा जाता है:
T <T2 (C> C2): Preq = 0%
T> T1 (C <C1): Preq = 100%
T2 <= T <= T1 (C2> = C> = C1): Preq = Pstart + (100% - Pstart) * (C2 - C) / (C2 - C1), जहां Pstart - प्रारंभिक शक्ति (12%)

उसी समय, आवश्यक शक्ति प्रशंसक को तुरंत आपूर्ति नहीं की जाती है, लेकिन चिकनी त्वरण के एल्गोरिथ्म से गुजरती है और प्रशंसक की शुरुआत / रोक की आवृत्ति को सीमित करती है।
यह एल्गोरिथ्म केवल ऑपरेटिंग मोड में और बाहरी सक्षम सिग्नल की अनुपस्थिति में काम करता है:
बता दें कि Pcurr मौजूदा फैन पावर है
1. अगर Pcurr> 0 और Preq = 0, या Pcurr = 0 और Preq> 0 - यानी, आपको एक रुका हुआ या काम करने वाला पंखा शुरू करना होगा, तो:
- यह उस समय में लग रहा है जब प्रशंसक इस राज्य में था (शुरू या रोक दिया गया)। यदि समय सीमा से कम है, तो प्रशंसक की स्थिति नहीं बदलती है।
- इसके अलावा, यदि Pcurr> Pstart और Preq = 0 है, तो Pcurr = Pstart को बाकी चालू स्थिति के लिए सेट किया गया है (अर्थात, प्रशंसक न्यूनतम गति पर घूमता है) 2. यदि चरण 1 को निष्पादित नहीं किया गया है, या राज्य में बिताया गया समय समाप्त हो गया है, तो:
- अगर Preq <Pcurr, तो Pcurr = Preq सेट है (फिर कमी की दिशा में रोटेशन की गति में परिवर्तन तुरंत होता है, क्योंकि नए मूल्य की गणना की जाती है)
- अगर Preq> Pcurr, तो रोटेशन की गति सेट ऊपर से लगभग 1.5% प्रति सेकंड तक सीमित है (सिवाय जब पंखे को एक बाहरी सिग्नल द्वारा चालू करने के लिए अनुरोध किया जाता है) - यानी, अगर Preq - Pcurr> Pdelta, तो Pcurr = Pcurr + Pdelta, अन्यथा Pcurr = Preq =

अब एडीसी सेंसर के मूल्य को डिजिटाइज़ करने और फैन ऑपरेशन के दौरान नकली प्रतिक्रिया की भरपाई के लिए एल्गोरिथ्म के बारे में:

बिजली की गणना करते समय, वर्तमान तापमान कोड C का औसत मूल्य (आवश्यक शक्ति की गणना देखें), Cm1, Cm2, Cm3 ... Cm8 के अंतिम 8 मानों के अंकगणितीय औसत द्वारा प्राप्त किया जाता है। एवरेजिंग "स्लाइडिंग विंडो" विधि का उपयोग करते हुए होता है - अर्थात, 8 मानों के बफर में एक नया मान डालना सबसे पुराना धक्का देता है और अंकगणितीय औसत को पुनर्गणना का कारण बनता है। ADC चक्र (और औसत पुनरावृत्ति होता है) प्रत्येक 640 एमएस में होता है।
"कच्चा" (एडीसी से पढ़ें) कैडक मूल्य, गिनती बफर में प्रवेश करने से पहले, निम्नलिखित एल्गोरिथ्म में भाग लेता है:
1. यह सत्यापित किया गया है कि Cadc> Cdisc, जहाँ Cdics अधिकतम है। असंबद्ध परीक्षण आउटपुट के लिए ADC मान।
2. यदि Cadc> Cdisc, तो झंडा "सेंसर कनेक्टेड (बिट 6)" सेट नहीं है, मान पिछले 8 मानों के बफर में नहीं गिरता है, और औसत पुनर्गणना नहीं है।
3. यदि Cadc> = Cdisc - अर्थात, सेंसर जुड़ा हुआ है, तो Cadc को वर्तमान प्रशंसक शक्ति और 100% पावर के लिए सुधार मूल्य (ऑटो-इंस्टॉलेशन एल्गोरिदम के चरण 4 देखें) के आधार पर एक निश्चित राशि द्वारा समायोजित किया जाता है: Cadc + Cadc + curr, जहां curr = K100 * (Pcurr / 100%)। यदि उसी समय curr> 0 है, तो ध्वज "ADC मान सही है (बिट 7)" सेट है। सुधार एल्गोरिथ्म केवल ऑपरेटिंग मोड में काम करता है और ऑटो-कॉन्फ़िगरेशन मोड में काम नहीं करता है।
4. वाहन के पॉवर सप्लाई सर्किट में तापमान संवेदक के साथ सामान्य आवेग के कारण तीव्र C ड्रॉप्स को दबाने के लिए नकारात्मक गतिकी Cadc को विवश किया जाता है: यदि C - Cadc> delta, तो Cadc = C - Cddta। इग्निशन को चालू करने के बाद पहले 15 सेकंड के दौरान प्रतिबंध काम नहीं करता है, ताकि सही मान Cm1, Cm2 ... Cm8 जल्दी से वैल्यू बफर में बन जाए।
5. पॉवर और गतिकी को सही किया गया Cadc को Cm1..Cm8 के रूप में औसत बफर मूल्य में धकेल दिया जाता है, जो बफर हेड पॉइंटर के वर्तमान मूल्य के आधार पर होता है (बफर चक्रीय है, हेड पॉइंटर 1 से 8 तक मान लेता है)।

अब एलईडी डायग्नोस्टिक्स के बारे में:

पहला बाइट "रॉ" एडीसी कोड है (पहले के संस्करणों में, औसत मूल्य सी यहां प्रदर्शित किया गया था)। दूसरा बाइट एक स्थिति शब्द है। पहले और दूसरे बाइट के बीच लगभग 1.5 सेकंड का ठहराव है।
प्रदर्शन चक्रों के बीच 3-4 सेकंड का ठहराव होता है।
बाइट्स को बिट द्वारा प्रदर्शित किया जाता है, उच्चतम (बिट 7, बिट 6, ... बिट 0) से शुरू होता है।
एक लंबी फ़्लैश "1" के एक बिट सेट से मेल खाती है, एक छोटी फ़्लैश "0" से मेल खाती है।

स्थिति शब्द का डिक्रिप्शन:
बिट 7 - वर्तमान प्रशंसक शक्ति के लिए ADC मान सही किया गया
बिट 6 - तापमान संवेदक जुड़ा नहीं
बिट 5 - थ्रेशोल्ड सेट
बिट 4 - थ्रेशोल्ड सेटिंग एरर
बिट 3 - ऑटो कॉन्फ़िगरेशन मोड सक्रिय
बिट 2 - आंतरिक प्रोसेसर एक हैंग के कारण रीसेट हो जाता है - एक आपातकालीन स्थिति
बिट 1 - बाहरी प्रशंसक सक्रिय सिग्नल को सक्षम करते हैं
बिट 0 - इंजन बंद होने पर पर्ज मोड



जब मैंने एल्गोरिथ्म का वर्णन किया, तो मुझे आश्चर्य हुआ कि मैंने इसे छोटे 15 कार्यक्रम मेमोरी के 1024 शब्दों में रटना कैसे प्रबंधित किया। हालांकि, एक क्रेक के साथ, लेकिन फिट! EMNIP, केवल दो दर्जन मुफ्त सेल थे। यह क्या कोडांतरक शक्ति है :)

UPD: कई लोग कोड डाउनलोड करने के लिए एक लिंक के लिए पूछते हैं - यहां एक पृष्ठ का लिंक है जिस पर आप डाउनलोड पर क्लिक कर सकते हैं और संग्रह प्राप्त कर सकते हैं: https://code.google.com/archive/p/mc-based-radiator-cooling-fan-control- रिले / स्रोत / डिफ़ॉल्ट / स्रोत