ECU – Test dynamicznego wyprzedzenia zapłonu

Dziś wreszcie dotarła „lampa stoboskopowa” (a tak na prawdę układ migający silną diodą LED), do ustawiania zapłonu i mogłem przetestować czy układ dynamicznego wyprzedzenia zapłonu w ogóle działa. Po naniesieniu znakóœ na testowy wentylator z komputera, wyszło jak na filmie poniżej (wentylator podaje impulsy 2x częściej dlatego naniesione są 2 znaki co 180°, powoduje to też zmniejszenie obserwowanego wyprzedzenia dwukrotnie)

Całość wydaje się działać OK. Zostały kosmetyczne poprawki w kodzie AVRa i całość po ustawieniu kąta 0° zostanie zainstalowana w motórze.

ETZ 125/150 ECU (a właściwie na razie ICU)

Projekt ECU (w chwili obecnej jest to bardziej ICU – Ignition Control Unit) do MZ ETZ 125/150 powstał głównie z chęci nauczenia się projektowania i oprogramowywania modułów sterujących pracą silnika spalinowego (w tym wypadku, jedno cylindrowego, dwusuwowego). W chwili obecnej moduł ten posiada takie funkcje jak:

  • Sterowanie cewką zapłonową
  • Prosty immobilizer (blokada zapłonu) wykorzystujący technologię rfid
  • Odcięcie zapłonu powyżej podanych obrotów
  • Możliwość dynamicznej zmiany kąta wyprzedzenia zapłonu w oparciu o podaną mapę (w zależności od obrotów)
  • Możliwość podglądu parametrów silnika oraz zmian w konfiguracji modułu poprzez port USB

Budowa

Moduł oparty został o mikrokontroler AVR Atmega32u4 firmy Atmel. Posiada on sprzętowe wsparcie USB, które zostało wykorzystane do komunikacji z komputerem. Wszystkie wejścia/wyjścia odizolowane są od instalacji motocykla przez optoizolatory, co pozwoliło wyeliminować sporą część zakłóceń powstających w instalacji. Dodatkowo zasilanie zostało zabezpieczone diodą transil na napięcie 45V a mosfet sterujący cewką zapłonową transilem na napięcie 120V. Całość zostałą zamknięta w aluminiowej obudowie która pełni rolę dodatkowego ekranu. Dane o położeniu wału korbowego, pobierane są z oryginalnego impulsatora. Schemat urządzenia znajduje się poniżej:

Schemat ETZ ECU

Oprogramowanie mikrokontrolera

Oprogramowanie napisane zostało w całości w języku C, kody źródłowe można znaleźć na moim GitHubie.

Aplikacja diagnostyczna

Do komunikacji z modułem, służy aplikacja uruchamiana na komputerze PC, która napisana została w C++ z wykorzystaniem bibliotek Qt w wersji 4. Jest ona również dostępna na moim GitHubie. Jej wygląd prezentuje się jak na poniższym screenshocie:

Aplikacja diagnostyczna

Efekt końcowy

Co do walorów użytkowych, na razie ciężko coś powiedzieć. Udało mi się na nim odpalić silnik, jednak z racji braku czasu i możliwości jazdy (pogoda oraz nie poskładany do końca motocykl), ciężko określić czy wszystko działa jak należy. Zdjęcia poniżej pokazują zmontowany moduł.

Możliwość rozbudowy

W module zostały przewidziane możliwości rozbudowy, bez konieczności modyfikacji układu. Przewidziane są dodatkowe wejścia/wyjścia do:

  • Czujnika temperatury silnika, opartego o PT100
  • Czujnika otwarcia przepustnicy
  • Sterowania serwami ssania oraz wolnych obrotów

W chwili obecnej nie są one używane, ale być może zostaną jeszcze w jakiś sposób wykorzystane.

ETZ – ECU i odpalamy

Po 2 dniach walki z elektryką, świecą zapłonową, gaźnikiem odpaliła na moim autorskim module zapłonowym. Moduł wymaga jednak kilku poprawek jeśli chodzi o wejście sygnału, jest nieco inne niż przewidywałem. Okazało się (a raczej nie doczytałem), że zapłony tupu A i B posiadały iskrę wyzwalaną innym zboczem: typ A zboczem narastającym a typ B opadającym. W moim module przygotowane było wszystko pod zbocze opadające. Z racji że nie wziąłem kodów źródłowych ze sobą (wystarczy zmienić zbocza INT0 i INT1 miejscami), musiałem na szybko polutować układ zmieniający sygnał składający się z jednego tranzystora NPN oraz opornika (wcześniej zapłon występował w DMP a nie GMP). Po tych zmianach oraz zmniejszeniu przerwy na świecy z fabrycznej na nieco mniejszą zapaliła za pierwszym razem. Miłym zaskoczeniem jest to, że po podłączeniu przewodów alternatora, wzbudza się przy zasilaniu regulatora przez diodę LED bez równoległego opornika (choć przy nieco wyższych obrotach). Zmierzone napięcie ładowania to 13,5V na wolnych obrotach i 14,4V przy wyższych.

Na razie wszystko wisi luzem, ale wiązki dodatkowe już położone także następnym razem będzie można już je ładnie upinać. Do zrobienia zostało:

  • założyć pokrywę sprzęgła + regulacja sprzęgła
  • montaż czerwonych elementów (odwlekam ile się da aby nic nie obić).
  • regulacja gaźnika
  • rozwiązanie problemów z immobilizerem (antena łapie nie do końca jakbym chciał)
  • poprawki w kodzie ECU + testy zmiany wyprzedzenia zapłonu
  • nowy prędkościomierz
  • naklejki, tabliczka znamionowa, lusterka, itp.
  • przegląd, przerejestrować i w drogę 🙂

Trochę zdjęć i filmów z dziś:

 

Prawie gotowe

Powoli zbliżamy się do końca montażu 🙂 Dziś ETZta stanęła wreszcie na swoich kołach. Łańcuch założony, naciąg wyregulowany. Instalacja elektryczna też jest już prawie skończona. Jak tylko dojdę co resetuje Atmege w nowym module zapłonowym to odpalamy. Trochę fot z dziś (siedzenie jest do wymiany):

Składamy dalej

Dziś trochę się działo, może po kolei:

  • Silnik złożony do kupy, czyli nowy cylinder, tłok oraz głowica (125cm3), dźwignia zmiany biegów oraz kopnik. Całość zamontowana w ramie.
  • Koła odebrane z centrowania
  • Na przednie koło założona opona, koło zamocowane w ramie
  • Poskładany zacisk przedniego hamulca, włożone nowe klocki, hamulec zalany świeżym płynem DOT-3 i odpowietrzony
  • Zamontowane nowe szkła lamp kierunkowskazów oraz tylnej
  • Zamontowane kilka pierdółek (czujnik stopu przód, tył, lewa guma kierownicy, itp)
  • Zamocowany wydech (póki co starty, jednak jest dość mocno skorodowany, planowana wymiana na nowy)
  • W zębatce tylnej oraz piaście tylnej wymienione łożyska
  • Testy instalacji elektrycznej

Niestety w całych Gorlicach nie idzie dostać opony 16×3,25, przez co nie mogłem zamontować tylnego koła, ale opona już zamówiona i w przyszłym tygodniu motór stanie na własnych kołach. Optymistycznie odpalenie za 2-3 tygodnie (zależy jak prace nad ECU będą szły). Trochę zdjęć z dziś + przymiarka boczków i baku:

ETZ – Sprzęgło, alternator i instalacja elektryczna

Dziś wymienione zostały simeringi w silniku, kompletne sprzęgło oraz sam silnik został na tyle na ile było to możliwe poskładany (założona pokrywa sprzęgła, zamontowana zębatka, poskładany alternator). Cylinder i głowica zostały zdjęte w związku z wymianą na 125cm3 (czekamy na części). Poza tym zamontowany został elektroniczny regulator napięcia oraz  elektroniczny przerywacz kierunkowskazów, z braku możliwości innego montażu został on przypięty na „trytytkach”. Stara, skrzynka bezpieczników była popękana i rozleciała się przy demontażu, dlatego zastosowane zostały zamiast niej uniwersalne, modułowe gniazda bezpieczników. Całość została do ramy przypięta dwoma „trytykami”. Trochę zdjęć z dziś: