Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID5/6/8

Все вопросы по железу
User avatar
STC
Posts: 13843
Joined: 30 Apr 2013, 23:41
Your CAR: AZLK 2140
SECU version: DIY SECU-3
Location: North Korea
Has thanked: 2160 times
Been thanked: 4335 times
Contact:

Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID5/6/8

Post by STC »

За много лет обсуждений драйверов форсунок так никто и не разработал нормальный рабочий драйвер для низкоомных форсунок (газовые, бензиновые). Ну все как обычно - большинство только и ждут, что кто-нибудь за них сделает. Вот решил я потратить время и сделать это сам (ну как обычно ;) ).
Представляю вашему вниманию схему драйвера. Ничего принципиально нового в схемотехнике нет - все обсуждалось давно и долго. Драйвер 6-ти канальный, но можно и на большее число каналов сделать. Я планирую этот драйвер встроить в блок SECU-3i. Не знаю сколько каналов поместится (как минимум 4 нужно, но 5 лучше). Большее число каналов скорее всего не поместится в тот дизайн блока SECU-3i, что есть на данный момент. Чтобы поместилось, нужно переделывать полностью платы под другой корпус и разъемы. Это в будущем.
Я хочу, чтобы кто-нибудь собрал рабочий образец драйвера и протестировал. Я разработаю прошивку для МК, который используется в этом драйвере. Прошивка будет простая.

В драйвере есть вход RxD, через который он будет получать настройки от SECU (когда будет внутри блока SECU-3i на верхней плате). Настройки следующие:
-Таблица времени включения форсунки (время пика) в зависимости от напряжения бортовой сети (4 значения должно хватить);
-Таблица скважности ШИМ в зависимости от напряжения бортовой сети (4 значения должно хватить);
-Частота ШИМ (Гц).
Добавлю и другие настройки, если возникнет необходимость.
Драйвер меряет напряжение бортовой сети и сам меняет время включения форсунок и скважность в соответствии с загруженными настройками. Также, есть перемычка для выбора скорости обмена данными - 57600 или 115200 бод. Потом можно сделать автоопределение скорости, но это в будущем.
Я сделаю чтобы можно было легко менять настройки прошивки, редактируя ее в любом hex редакторе без необходимости ее компилировать (исходники не дам ;) ).

20/02/2018:
- Добавлена схема 8-канального драйвера;
- Испарвоена схема 6-канального драйвера (добавлен разъем ISP).

21/02/2018:
- Добавлена схема 5-канального драйвера. Порты МК включены так, чтобы каждым каналом форсунки управлял аппаратный ШИМ (для ШИМ на пике).

22/02/2018:
- Исправленя в схеме 5-канального драйвера: диоды FR303 заменены на SK36; Транзисторы STD30NF06 на STD16NF06; Удален флайбэк на TIP42.

28/02/2018:
- Исправленя в схеме 5-канального драйвера: поменял порты МК.

20/03/2018:
- Добавлена схема 4-х канального драйвера

20/03/2018:
- Добавлена схема 4-х канального драйвера на ATmega1284 и без 74HC125

17/01/2019
- Добавлена схема 5-ти канального драйвера на ATmega328PB. Скачать схему можно тут.

10/02/2019
- Небольшие изменения в схеме SECU-LZID5. Скачать схему ревизии 4 можно тут.

19/10/2019
- Добавлена схема драйвера SECU-LZID8 ревизии 1. Скачать схему можно тут.
Attachments
SECU-LZID4-rev1.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID4, rev.1 (на ATmega1284 и без 74HC125)
(39.21 KiB) Downloaded 1659 times
SECU-LZID4-rev0.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID4, rev.0
(42.1 KiB) Downloaded 484 times
SECU-LZID5-rev2.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID5, rev.2 (28/02/2018)
(43.2 KiB) Downloaded 518 times
SECU-LZID5-rev1.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID5, rev.1 (22/02/2018)
(43.1 KiB) Downloaded 456 times
SECU-LZID5-rev0.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID5, rev.0
(44.85 KiB) Downloaded 447 times
SECU-LZID8-rev0.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID8, rev.0
(54.2 KiB) Downloaded 592 times
SECU-LZID6-rev1.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID6, rev.1 (20/02/2018)
(47.04 KiB) Downloaded 479 times
SECU-LZID6-rev0.pdf
Схема драйвера низкоомных форсунок SECU-LZID6, rev.0
(45.84 KiB) Downloaded 532 times
Author of the SECU-3™ project http://SECU-3.org. An open source engine control unit / Ignition control system, (C) 2007.
Клуб проекта в Facebook https://www.facebook.com/groups/secu3club
Клуб проекта ВКонтакте https://vk.com/secu3club (вступаем!)
User avatar
STC
Posts: 13843
Joined: 30 Apr 2013, 23:41
Your CAR: AZLK 2140
SECU version: DIY SECU-3
Location: North Korea
Has thanked: 2160 times
Been thanked: 4335 times
Contact:

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by STC »

Релизы ПО для драйвера SECU-LZID4 rev1:

Релиз от 24032018.
Релиз от 04042018.
Релиз от 05042018.
Релиз от 08042018.
Релиз от 09042018.
Релиз от 12042018.
Релиз ПО 15122018
Релиз ПО 10022019
Релиз ПО 12020219

ПО для драйвера включает в себя прошивки и программу для настройки параметров.
Author of the SECU-3™ project http://SECU-3.org. An open source engine control unit / Ignition control system, (C) 2007.
Клуб проекта в Facebook https://www.facebook.com/groups/secu3club
Клуб проекта ВКонтакте https://vk.com/secu3club (вступаем!)
User avatar
viktor@strelec
Posts: 1159
Joined: 03 Dec 2013, 11:53
Your CAR: ваз2108 1600 ваз2121
SECU version: DIY SECU-3i TBZ
Location: Україна Павлоград
Has thanked: 389 times
Been thanked: 216 times

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by viktor@strelec »

STC wrote: -Таблица скважности ШИМ в зависимости от напряжения бортовой сети (4 значения должно хватить);.
От этой ф-ции будет оч большая польза, т.к при фиксированном шим приходиться делать ток удержания немножко больше чтоб хватало на стартерных просадках, и тем самым увеличиваеться время задержки закрытия форсунки (чем меньше ток разрыва тем менше эдс скмоиндукции)
SECU-3і TBZ//60-2//две-406е катушки_cтатика//УВЗ//(ДТОЖ)-резистивный_ДТВ GM//УДК//ручной ОК//PTS-01//редукторКМЕ_4//форсунки hana2000//solex53-20//ДХО
БK http://secu-3.org/forum/viewtopic.php?f=12&t=788
User avatar
wunder
Posts: 6406
Joined: 19 Mar 2015, 16:50
Your CAR: 1gr
SECU version: DIY SECU-3i TBZ
Has thanked: 145 times
Been thanked: 998 times
Contact:

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by wunder »

в место uln2003a(7 каналов) uln2803a на 8 каналов(к стати будет на 8-ми горшковые вёдра) . почему бы на той же 644 не сделать? Так же расширитель в корпусе SO28 занимает пол верхней платы :lol: , есть тот же расширитель в корпусе SSOP28 , он в разы меньше.
yoric
Posts: 243
Joined: 10 May 2013, 23:11
Your CAR: WV Passat
SECU version: DIY SECU-3i
Location: Белгород
Has thanked: 151 times
Been thanked: 43 times

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by yoric »

wunder wrote:в место uln2003a(7 каналов) uln2803a на 8 каналов(к стати будет на 8-ми горшковые вёдра) . почему бы на той же 644 не сделать?
По-моему предложение имеет смысл на счёт uln2803 и меги 644 (хотя-бы в силу меньшей номенклатуры деталей :) и позволяет использовать больше, чем 6 каналов. Я так понимаю, что на 48 не хватит входов-выходов, больше, чем на 6 каналов).
Secu-3T rev.C U6 / 60-2 / Статика, SECU-3 Igniters 2 канала, 2111.3705 / блокировка стартера / DRV8825 РХХ / SECU-INJ-DRV / Bluetooth / ВАЗ 21074 1.5л
Secu-3i rev.0 / VW Passat JS 5 цилиндров 2.0л
Yurii
Posts: 279
Joined: 10 Jul 2013, 09:41
Your CAR: ВАЗ2106
SECU version: DIY SECU-3T
Location: Шебекино
Has thanked: 1 time
Been thanked: 123 times

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by Yurii »

yoric wrote:меги 644
Из пушки, по воробьям?
ВАЗ 2106 -1.6, 60-2, SECU3-T rev6 mega644 + УВЗ, МЗ 2112-3705010, Солекс-21053-20.
yoric
Posts: 243
Joined: 10 May 2013, 23:11
Your CAR: WV Passat
SECU version: DIY SECU-3i
Location: Белгород
Has thanked: 151 times
Been thanked: 43 times

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by yoric »

Yurii wrote:
yoric wrote:меги 644
Из пушки, по воробьям?
Какая разница, если цена 644 в магазине в моём городе 190 рублей, а 48 - 160? А есть магазины, где 48 дороже, чем 644.
Secu-3T rev.C U6 / 60-2 / Статика, SECU-3 Igniters 2 канала, 2111.3705 / блокировка стартера / DRV8825 РХХ / SECU-INJ-DRV / Bluetooth / ВАЗ 21074 1.5л
Secu-3i rev.0 / VW Passat JS 5 цилиндров 2.0л
Samtorr
Posts: 342
Joined: 16 Jun 2015, 21:45
Your CAR: Golf II 1.3i
SECU version: DIY SECU-3T
Has thanked: 11 times
Been thanked: 114 times

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by Samtorr »

STC wrote:За много лет обсуждений драйверов форсунок так никто и не разработал нормальный рабочий драйвер для низкоомных форсунок (газовые, бензиновые). Ну все как обычно - большинство только и ждут, что кто-нибудь за них сделает. Вот решил я потратить время и сделать это сам (ну как обычно ;) ).
Не правда ))... Ну и сделать схему это еще далеко не сделать драйвер.
STC wrote: Представляю вашему вниманию схему драйвера. Ничего принципиально нового в схемотехнике нет - все обсуждалось давно и долго.
Пару замечаний по схеме:
-гаситель выбросов на TIP42 моветон - достаточно сдвоенного TVS диода на 36В между Drain и Gate ключа (например, smcj36ca). Не говоря о том, что для указанных VND14... не нужны и они - ключи и так имеют встроенную клампинг схему на 40В.
-Активные флайбэки на мощных 28А ключах в dpak, что явно излишне. Для тех цепей вполне достаточно обычных полевиков в soic-8 корпусе ампер на 4-5 (по два на корпус, типа p3056ld).
-диод FR303 3А в ТО-201, тоже излишне, вполне хватает 100В 1А (SK110, SS110) в DO-214
STC wrote: -Таблица времени включения форсунки в зависимости от напряжения бортовой сети (4 значения должно хватить);
ИМХО, перекладывание функций ЭБУ на драйвер. Драйвер ничего с временем впрыска не должен делать.
STC wrote: -Таблица скважности ШИМ в зависимости от напряжения бортовой сети (4 значения должно хватить);
-Частота ШИМ (Гц).
Добавлю и другие настройки, если возникнет необходимость.
Небольшая картинка:
drv.gif
drv.gif (8.59 KiB) Viewed 13557 times
Нужно отдельно задавать (уметь по пресетам так и вручную, для нахождения пресетов):
-Частоту ШИМ на пике
-Скважность на пике
-Время пика (полное)
-Время до начала ШИМ-а на пике
-Пауза (показана маркером)
-Частоту ШИМ на удержании (она другая, на картинке это наглядно видно)
-Скважность на удержании
Эти параметры должны задаваться отдельно друг от друга. Иначе ничего путного не выйдет: Для заданного гистерезиса тока, есть только одна комбинация частота/скважность на определенном токе и эл. параметрах форсунки, при котором ток не нарастает и не спадает (т.е. удерживается). Попытка подстроить ток только скважностью (например, при уходе напряжения) приведет к постепенному спаду тока или нарастанию, в итоге будет только хуже. Здесь выход либо в параметрической подстройке (в аналоговом варианте как у меня), либо брать ток удержания с запасом, т.к. меги не умеют гибко изменять частоту ШИМ-а.
Пример дисбаланса по ШИМ/скважность (условный характер проблемы):
drv_disbalance2.gif
drv_disbalance2.gif (5.37 KiB) Viewed 13548 times
P.S.
Для понимания масштаба проблемы:
-Для удержания тока необходимо чтобы энергия запасенная в индуктивности форсунки (на длительности импульса - duty cycle) рассевалась на оставшемся периоде ШИМ-а. Очевидно, что эти процессы происходят по разным экспонентам (рассеивание, вообще по обратной, которая затянута шутнирующим диодом). Потому, для каждого duty нужна соответствующая частота. Это усугубляется тем, что для разных токов, эти параметры свои - потому что кривые на разных токах идут по разных кусочкам характеристики накопления. Это означает что с перепадами напряжения без параметрического контроля можно бороться только взаимным изменением duty/частота. Чуть промахнулись по моменту переключения на удержание (или изменилось напряжение) и ток удержания поплывет (и лаги тоже), будет сплошное глюкалово, что вообще ставит под сомнение саму возможность построить драйвер на меге. Тут больше подойдет stm-ка, которая умеет плавно задавать частоту ШИМ. А дальше в полный рост становится проблема с определением параметров ШИМ/duty и поправок к ним для разных форсунок...
User avatar
STC
Posts: 13843
Joined: 30 Apr 2013, 23:41
Your CAR: AZLK 2140
SECU version: DIY SECU-3
Location: North Korea
Has thanked: 2160 times
Been thanked: 4335 times
Contact:

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by STC »

Добавлена схема 8-канального драйвера на меге 644
Не правда ))... Ну и сделать схему это еще далеко не сделать драйвер.
А без схемы драйвер вооще сделать нельзя... Я не видел нормальных схем драйверов. Аналоговые схемы с кучей операционников рассматривать не вижу смысла, так эти схемы будут еще сложнее и капризнее, а про настройку я вообще молчу.
ИМХО, перекладывание функций ЭБУ на драйвер. Драйвер ничего с временем впрыска не должен делать.
Это не перекладывание функций, а как раз время пика (как ты это называешь).
Пару замечаний по схеме:
-гаситель выбросов на TIP42 моветон - достаточно сдвоенного TVS диода на 36В между Drain и Gate ключа (например, smcj36ca). Не говоря о том, что для указанных VND14... не нужны и они - ключи и так имеют встроенную клампинг схему на 40В.
-Активные флайбэки на мощных 28А ключах в dpak, что явно излишне. Для тех цепей вполне достаточно обычных полевиков в soic-8 корпусе ампер на 4-5 (по два на корпус, типа p3056ld).
-диод FR303 3А в ТО-201, тоже излишне, вполне хватает 100В 1А (SK110, SS110) в DO-214
Силовая схемотехника сделана как в газовых мозгах BRC, так что я ничего не изобрел. Схему когда-то давно частично срисовал lsasha7. Там точно стоит не FR303, а диоды в корпусе TO-220, наверное сдвоенные, уж точно не Шоттки в корпусе SMA как ты предлагаешь.
brc-pnh-output.jpg
Кстати, в мегасквирте тоже похожим образом сделано, только на других транзисторах и кстати на активных флайбэках. Транзистор активного флайбека можно разместить на металлическом корпусе для рассеивания тепла, а TVS диоды будут греться как утюги прямо на плате.
т.к. меги не умеют гибко изменять частоту ШИМ-а
Умеют, только не на всех таймерах. Я специально испольовал 16-ти битный таймер 1 для ШИМ и распределил его резисторами на всем каналам. Если внимательно читать даташит, то можно найти формулу: FocnxPWM = Fclk_io / (N * (1 + TOP)). Частоту можно плавно менять, меняя значение TOP.
Author of the SECU-3™ project http://SECU-3.org. An open source engine control unit / Ignition control system, (C) 2007.
Клуб проекта в Facebook https://www.facebook.com/groups/secu3club
Клуб проекта ВКонтакте https://vk.com/secu3club (вступаем!)
User avatar
STC
Posts: 13843
Joined: 30 Apr 2013, 23:41
Your CAR: AZLK 2140
SECU version: DIY SECU-3
Location: North Korea
Has thanked: 2160 times
Been thanked: 4335 times
Contact:

Re: Драйвер низкоомных форсунок SECU-LZID6

Post by STC »

Вот изучай:
Attachments
Resize of IMG_1962.JPG
Resize of IMG_1960.JPG
Author of the SECU-3™ project http://SECU-3.org. An open source engine control unit / Ignition control system, (C) 2007.
Клуб проекта в Facebook https://www.facebook.com/groups/secu3club
Клуб проекта ВКонтакте https://vk.com/secu3club (вступаем!)
Post Reply

Return to “Аппаратное обеспечение”