IPE-GS - en pulsförlängarkrets för generella bränslesystem


Kan användas i både flerpunkt- och sekventiella system.

G-serien är ett smartare alternativ än mina tidigare alster. Det brukar ju vara så att det tar några prototyper innan det sätter sig. G-serien tvingar spridarna att vara öppna en längre tid - så vad tycker insprutningsdatorn om det? Då de flesta system för insprutning i bilar inte har bättre kontroll på den drivande transistorn, så spelar det väl ingen roll? Datorn vet inte vad som pågår men om det dyker upp ett insprutningsdito som gör det, d.v.s. skulle känna på bränslespridarna - då kan det bli problem! Det kan ju vara så att det kan finnas flera datorer i en bil och där en av dem enbart intresserar sig för huruvida de andra systemen sköter sig? Dock går det faktiskt att arrangera varje spridare med en diod och ett motstånd vilket simulerar en spridarspole. Därmed kringgår man även det problemet.

Det är bekvämt om man slipper bryta förbindelsen spridare/dator men har man extra kontakter till sina spridare så kan man med ett obefintligt ingrepp åstadkomma en avskiljning, men det blir lite mera kablar att hålla reda på. Råkar man inneha den ordinära multipont-insprutningsprincipen och som är baserad på en transistor, ja då räcker det med en kabel: En kabel från en spridare och till denna krets - det är ju inte så farligt?

multipoint

 

 

Du behöver inte tänka på strömförsörjningen till IPE-GS. Den kabel som styr bränslespridarna har en andra uppgift, nämligen att också leverera ström till enheten. Spänningen och strömmen hämtas från spridarna och omvandlas till 7,5 volt. Strömförbrukningen är liten och med alla extramoduler inkopplade drar detta som mest 50mA, men oftast mindre. Denna försörjning fungerar bra även om du har högohmspridare. Matningsenheten i IPE-GS påverkar inte de uppkomna spikarna som uppträder då en spridare stängs. Spänningsspikarna är en del i spridarnas konstruktion och ska i normala fall existera.

Pulsbreddprecisionen är lika hög för G-serien som för någon annan konstruktion, även om utomhustemperaturen varierar och detta har jag kollat upp förstås.

Vidare är G-serien baserad på MOSFET-transistorer, inte IGBT-transistorer - som är dyrare.

En väsentlig fördel med IPE-GS är att den potentiometer som styr hur stor pulsförlängningen ska vara även kan styra andra enheter. Det jag pratar om är SQ-modulen. Denna modul används om man äger ett sekventiellt system där varje spridare måste ha en separat styrenhet. SQM är mindre än IPE-GS och som jag har valt att kalla för baseboard. Det är alltid nödvändigt med minst en IPE-GS-baseboardenhet. Det går faktiskt att bara ha ett ”baseboard” och få till en fungerande pulsförlängare - så länge bilen inte har ett sekventiellt system vill säga.

sekventiell

 

 

Från en väsentlig fördel till en väsentlig skillnad gentemot tidigare versioner är möjligheten att åstadkomma en helautomatisk bränslereglering. Se ”automatisk bränslereglering” för närmare studium.

Till sist kan jag visa hur man bör förfara om man inte tänkt nyttja något extra utan bara är intresserad av att få till en fungerande konstruktion, vilket löser problemet med för låg införsel av bränsle i motorn (en mulipointbil).

simpel funktion

 

 

En oscilloskopbild visar hur spikpulsen ser ut mellan den ordinarie pulsen och tilläggspulsen. Observera att öppningstiden är mycket kort här, annars är det svårt att fånga den på bild.

oscilloskopbild

 

 

En annan oscilloskopbild visar systemstyrpulsen som bland annat ligger på basen tillhörande T3. Ett bra sätt att konstatera fel på T3 eller på något annat är att se om systemstyrpulsen verkligen existerar.

oscilloskopbild

 

 

Oscilloskopbilden med IPE-GS som jobbar med en bränslespridare kan se ut så här. Beroende på vilken zenerdiod D1 man har valt så bestämmer denna komponent utseendet på spänningsfluktrationerna. Väljer man som här en zenerdiod som tål hög effekt blir transienterna större än om man väljer en med lägre effekttålighet. För denna bild har jag valt 1N5368 medan den på första oscilloskopbilden är BZT03C47.

oscilloskopbild

 

Angående ersättningskomponenter så kan MOSFET-trissan: IRLR3410 ibland vara svår att få tag i, men då kan man istället välja IRL520N och som även E;kit har i sitt sortiment. Den är lite sämre än ordinarie men för sekventiella system så räcker den gott och väl... För riktigt tunga laster där trissan ska dra ner ett helt gäng med spridare väljs med fördel istället IRL540N. Båda dessa transistorer jobbar med logiknivåer - ett krav man inte bör kringgå, eftersom pulsenheten även ska fungera när matningsspänningen faller ifrån kraftigt. Gällande tyristor 2N5064 så tillverkas inte denna längre! Samma bulletin gäller för transistor BS170 och vissa modeller av BD139. 2N5064 kan ersättas med MRC100-6, BT169, C106 eller C103. BS170 kan ersättas med 2N7000. Det är lite trist att nästan samtliga halvledare som valts till projektet är på utgående fast är man lite klurig så borde man greja även den biffen.

I april 2017 utfördes noggranna kontroller angående hur denna krets uppför sig vid olika omgivningstemperaturer och till min förvåning såg jag att originalutförandet är som mest stabilt utan ett NTC-motstånd! Detsamma gäller även IPE-GP. Vidare kontroller avslöjade att även darlingtontransistorn BC517 orsakar temperaturdrift (extrapulsens längd blir temperaturberoende). Detta är en mycket besvärande upptäckt som gjordes väldigt sent vilken kan orsaka problem för de som har byggt en IPE-GS för sekventiella system. Om pulsenheten är placerad på ett ställe där temperaturen är förhållandevis jämn oavsett utomhustemperatur så borde det fungera ändå, men det är förstås en helt oacceptabel brist som man bör åtgärda så fort som möjligt. Detta gäller inte IPE-GP!

NTC-motståndet ska omedelbart avlägsnas eller byglas och det gäller både IPE-GS och IPE-GP.

Transistorn BC517 medför att pulslängden ökar vid stigande temperatur pga. bas/emitterspänningen. Är pulslängden inställd vid rumstemperatur kan man räkna med en halvering efter en temperatursänkning runt tjugo grader och NTC-motståndet bidrar faktiskt till att det blir ännu värre - inte bra. Jag förstår inte hur det kunnat gå så fel? Det jag minns är att rigorösa mätningar gjordes under utvecklingsskedet 2010... Det stora problemet här är alltså darlingtontransistorn, men om denna inte är monterad blir temperaturdriften betydligt mindre eftersom NTC-motståndet bara orsakar en liten drift.

Ändringarna som krävs innebär inga större modifikationer. Platsen där NTC-motståndet satt är numera byglad (vissa varianter av LM393 kan faktiskt kräva ett NTC-motstånd). BC517 ska ersättas med BC547B eller BC546B och då måste även R12 sänkas till 12k (inverkar ej negativt på linjäriteten) och R52 (sittandes på RCW-modulen) till 22k, men detta gäller endast för sekventiella uppkopplingar. För enkelsprut där inget T5 behövs kan R12 anta det värde man helst föredrar, men önskar man nyttja T5 ändå ska R12 förbli 12kohm! R12 kompenserar nämligen exakt den temperaturberoende bas- och emitterspänningen gällande T5. Det är endast för IPE-GS som en versionsuppdatering görs (från A-3 till A-4), eftersom det är den enda kretsen som försågs med en BC517.

De nya ändringarna våren 2017 är således att: inget NTC-motstånd längre ingår för kompensation och att BC517 ersätts med BC546B om inte T5 är byglad? Används T5 (BC546B) ska R12 anta det fasta värdet 12kohm och R52 22kohm. Nyttjar man en AFE- eller ACF-modul så medför ett minskat R12 att de motstånd som påverkar R12 också måste ändras.

Genomförs uppgraderingen till A-4 uppnås hög stabilitet. Endast en obetydlig pulslängdsförändring kan skönjas över ett temperaturspann mellan -18 till +50°C.

Det NTC-motstånd (220 ohm vid 20°C) som förut satt under R11 behöver inte slängas. Placerar man den istället i serie med R12 (12000+220 i sekventiella system) får man extra fin kompensering vid kyligt väder - då pulsen börjar förlängas lite men förblir oförändrad vid varmare väderlek. Hur mycket överkompensation man vill ha beror då på motståndets storlek. Högre resistansvärde ger kraftigare pulsförändringar (men nu åt rätt håll) vid olika temperaturer.

Väljer man att nyttja T5 kan man förbättra kretsens prestandan genom att testa höga värden på C4. Jag provade med 3300n vilket gav extra hög linjäritet. C4 behöver inte nödvändigtvis vara en plastkonding - billiga elektrolyter funkar också men kan bli lite svajigt, därutöver bör D9 ändras till en schottkydiod.

Försök har även gjorts med de mer temperaturtåliga komparatorerna LM293 och LM2903. Även den militära typen LM193 har testats, men inga av nämnda fungerar här! Det jag har kunnat konstatera är att just detta elektroniska arrangemang ställer särskilda krav på vissa komponenter. Dessa tre för ändamålet lämpligare komparatorer passar sig helt enkelt inte här. Om R6 ändras från 1k till 2k7 börjar det fungera hjälpligt men extrapulsen blir för kort och funktionen kan helt upphöra om matningsspänningen faller ifrån. Så tillvidare är det SMD-varianten LM393M som gäller och den verkar fungera tillfredsställande ned till -18°C.

De mer temperaturrobusta IC-kretsarna LM293, LM2903, LM239, LM2901, LM258, LM2904 etc. nyttjas dock med fördel gällande mina choke- och anrikningsmoduler - där även AUTOGM, LMD, CSC och CSD ingår. Vi pratar ju utomhusbruk här och tydligen har just denna detaljen förbigått mig i flera år...

 

Om du vill titta närmare på detta projekt så kan du ladda ner det här:

I zipfilen kan du finna allt som behövs för själva byggnationen (manualer, scheman och PCB-filer)
- förutom att förverkliga det.

IPE-GS#A-4


# A-2 En ny modul som heter AFE har lagts till (110620), men denna kräver ingen ytterligare modifiering mer än att den kopplas in mot baskortet. AFE står för Automatic Fuel Enrichment och ser till så att bilen får ca 15% mera bränsle innan motorn är driftvarm. När motorn är driftvarm återgår systemet till normal bränslemängd - som om AFE inte existerade. AFE styrs av ett NTC-motstånd som måste monteras på motorblocket.

# A-3 Modulerna AC (automatisk choke) och AFE (automatisk bränsleanrikning) har med tiden blivit ovärderliga, så därför tog jag nyligen fram (1206) en anpassad modul för IPE-GS (men endast för flerpunktssystem) som innehar båda funktionerna. Denna modul heter ACF och kommer ursprungligen från IPE-GP. Denna ACF är dock designad för temperaturstyrd anrikning, inte tidsstyrd anrikning som den till IPE-GP är.

# A-3 En smärre uppgradering har skett 1207. Ny information gällande detta NTC-motstånd. Man kan lika gärna nyttja bilens egna temperatursensor så slipper man att tillverka en till. Denna finess gäller ACF-modulen till GS och för S. Alltså, den ordinarie temperaturgivaren kan kopplas in i stället för det bilden visar, såvida man inte låter CSD sköta choken och anrikningen?

# A-4 NTC utgår eftersom den är onödig. NTC verkade inte för mindre temperaturavvikelser utan de blev större. Under våren 2017 gjordes noggranna undersökningar av temperaturdriften och det visade sig att T5 orsakar stor drift (större än NTC). Funktionen för T5 har inte ändrats i sekventiella system men dess uppgift har övertagits av en vanlig NPN-transistor - BC546B, och inte som förut med en darlington-transistorn - BC517. När T5 brukas ska R12 anta det fasta värdet 12k ohm och R52: 22k ohm. I sekventiella system krävs bättre avkoppling av matningsspänningen 7V5 och CN6 vilket inte har uppmärksammats förut. LM393 för själva IPE-funktionen kan inte ersättas med exempelvis LM293 men för alla andra moduler baserade på LM393, LM339 eller LM358 har ändringar genomförts. Ändringarna omfattar IPE-GS, IPE-GP, IPE-S, AUTOGM, LMD, CSD, CSC och SSC. Dessa IC-kretsar är då ersatta med LM293, LM239 och LM258, vilka är bättre anpassade för rådande utomhusklimat.

 

 

Valid XHTML 1.0 Transitional