odgovori ii kolokvijum mehatronika

39
1. AD konvertori Uredjaji koji vrse pretvaranje analognog signala u digitalni oblik ili pretvaranje digitalnog signala u analogni oblik nazivaju se pretvaraci ili konvertori, analogno/digitalni (A/D) i digitalno/analogni (D/A). Postupci pretvaranja analognog signala u digitalni oblik (DISKRETIZACIJA): odabiranje, kvantiziranje i kodiranje. ODABIRANJE (SEMPLIRANJE) Postupak diskretizacije, odnosno pretvaranja vremenski kontinualno promenljive funkcije x(t) u vremenski diskretno promenljivu funkciju x*(t) naziva se odabiranje ili uzorkovanje. T-period odabiranja. Simbolicna predstava odabiraca sa periodom T Diskretizacija odabiranjem: a) analogni signal, b) vremenski diskretizovan signal. KVANTIZIRANJE

Upload: bojan-jovanovic

Post on 16-Nov-2015

138 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

dadd

TRANSCRIPT

1. AD konvertoriUredjaji koji vrse pretvaranje analognog signala u digitalni oblik ili pretvaranje digitalnog signala u analogni oblik nazivaju se pretvaraci ili konvertori, analogno/digitalni (A/D) i digitalno/analogni (D/A).

Postupci pretvaranja analognog signala u digitalni oblik (DISKRETIZACIJA):

odabiranje,

kvantiziranje i

kodiranje.

ODABIRANJE (SEMPLIRANJE)Postupak diskretizacije, odnosno pretvaranja vremenski kontinualno promenljive funkcije x(t) u vremenski diskretno promenljivu funkciju x*(t) naziva se odabiranje ili uzorkovanje. T-period odabiranja.Simbolicna predstava odabiraca sa periodom T

Diskretizacija odabiranjem:

a) analogni signal,

b) vremenski diskretizovan signal.KVANTIZIRANJEKvantiziranjem se kontinualni signal zamenjuje diskretnim vrednostima koje odgovaraju konacnom broju fiksiranih diskretnih nivoa i koje su najblie vrednostima amplituda kontinualnog signala u trenucima odabiranja.Diskretni nivoi se odreduju kao celobrojni umnoci kvanta ili koraka kvantiziranja q.KODIRANJEKodiranje predstavlja izraavanje vrednosti kvantiziranih amplituda uzoraka u numerickom sistemu koji je pogodan za digitalnu obradu signala i memorisanje (obicno je to binarni numericki sistem).A/D konvertori se dele na:

A/D konvertore bez povratne sprege, A/D konvertore sa primenjenom povratnom spregom

Mogu biti i:

Neposredni ( ulazne analogne naponske signale pretvaraju u izlaznu rec),

Posredni (ulazni analogni signal pretvaraju u analognu velicinu druge prirode).

Trobitni paralelni A/D konvertoriD/A KONVERZIJAy (ti) =Ni q

Ni - ulazna numerika veliina,

q - analogni ekvivalenat bita najmanje teine.

D/A konvertor sa zvezdastom strukturnom mrezom

2. MikroprocesoriCip koji sadrzi centralnu upravljacku jedinicu u kombinaciji sa aritmetickom logickom jedinicom, sa nekim registrima i upravljackom logikom naziva se mikroprocesor. Mikroprocesor je sposoban da izvodi niz aritmetickih i logickih operacija, da koordinira I upravlja svim funkcijama mikroracunara i kontrolise sve ulazne i izlazne informacije. Arhitektura jednostavnog mikroprocesora:

Centralna upravljacka jedinica sadrzi registar naredbi, decoder naredbi i logiku upravljanja. CU upravlja pripremanjem naredbi, njihovim smestanjem u registre, dekodiranjem i formiranjem upravljackih signala za prenos podataka unutar mikroprocesora. Aritmeticko logicka jedinica sa registrom koda stanja izvrsava sve aritmeticke operacije nad binarno kodiranim informacijama i donosi logicke odluke.Registar koda stanja (CCR) sacinjava vise flip-flopova koji daju informaciju o stanju poslednje obavljene operacije. Programski brojac (PC) sadrzi adresu prve sledece naredbe koja treba da se izvrsi po programu. Adresni registar (AR) sluzi za privremeni smestaj adrese memorijske lokacije podataka nad kojima treba izvrsi operacija. Registar naredbi (RI) sluzi za drzanje koda naredbe koja treba da se izvrsi posle njenog uzimanja iz memorije. Akumulator (ACC) sluzi za razlicite manipulacije podacima . Registar skupa (SR) sluzi kao memorijska jedinica za poslednji ulaz i prvi izlaz podataka iz mikroprocesora. 3. MikrokompjuteriMikroracunar sadrzi memorijske jedinice izvedene u vidu posebnih cipova I ulazno/izlazne prikljucke.Memorijske jedinice mikroracunara su:RAM (Random Access Memory), memorija sa sluajnim pristupom ili operativna memorija u kojoj se u toku rada raunara mogu upisivati i iz nje oitavati sadraji memorijskih lokacija

privremenog karaktera. Iskljucivanjem napajanja sadraji RAM-a se briu.

ROM (Read Only Memory), memorija samo za itanje podataka i slui za uvanje programskih naredbi i stalnih podataka. Sadraj ROM-a se ne gubi iskljuivanjem elektrinog napajanja.

Podvrste ROM-a:

PROM

EPROM

EEPROM

FLASHDa bi navedeni elementi racunara mogli da komuniciraju izmedju sebe i sa spoljnim organima koriste se sabirnice, izvedene pomocu snopova grupisanih provodnika.

Sabirnica podataka (Data Bus) je dvosmerna sabirnica po kojoj CPU (centralna procesorska jedinica) salje ili prima podatke od drugih jedinica.

Adresna sabirnica (Address Bus) je jednosmerna, po njoj CPU salje bitove adresa memorijskih lokacija ili I/O prikljucaka.

Upravljaka sabirnica (Control Bus) je jednosmerna ,po njoj CPU salje naredbe koje se odnose na zeljene aktivnosti pojedinih jedinica.4. Elektronski sistemi upravljanja u otvorenoj i zatvorenoj petljiElektronski upravljacki sistem predstavlja skup medjusobno povezanih elektonskih i drugih elemenata I sklopova koji obavljaju funkcije upravljanja delujuci posredstvom izvrsnih organa na objekat upravljanja da bi se ostvario zeljeni cilj.

Osnovna struktura sistema direktnog upravljanja (upravljanje u otvorenoj petlji)x ulazne veliine,

u upravljake veliine,

y izlazne veliine,

z1 , z2 poremeaji.

I ulazni organi (INPUT),

O izlazni organi (OUTPUT).

Osnovna struktura sistema sa povratnom spregom (upravljanje u zatvorenoj petlji)x ulazne veliine,

u upravljake veliine,

y izlazne veliine,

signal greke.

5. Otpornicki davaci poloajaNajednostavniji davaci su otpornicki davaci na bazi potenciometra koji neposredno pretvaraju ugaoni ili translatorni pomeraj u napon. Najkarakteristicnija primena ovih davaca je pri odredivanju poloaja prigunog leptira pri usisavanju vazduha kod benzinskih motora. Principijelna ema je prikazana na slici 2.2.

Karakteristika potenciometarskog davaca sa kontaktom praznog hodaProvera ispravnosti ovih davaca svodi se na merenje otpornosti ili napona na klizacu. Promena pri merenju mora da bude kontinualna a svaka skokovita promena pokazuje da davac nije ispravan.6. Indukcioni davac repera i ugaone brzineFunkcionisanje indukcionog davaca, prikazanog u sklopu s nazubljenim tockom kolenastog vratila (KV) na slici 2.5 pod a), zasniva se na principu elektromagnetske indukcije. Elementi prikazanog sklopa su: 1 stalni magnet, 2 polni nastavak magneta, 3 namotaj davaca i 4 nazubljeni tocak. Na istoj slici pod b) prikazan je izgled indukovanog signala.

Slika 2.5. Indukcioni davac ugaone brzine i repera u sklopu s nazubljenim tockom KV:

a) struktura davaca, b) indukovani signalOva vrsta davaca se koristi u varijantama:

kao posebni davaci za ugaonu brzinu i poloaj spoljne mrtve tacke (SMT),

kao jedan davac za ugaonu brzinu i SMT.

Dijagnostika davaca vri se prvenstveno proverom ispravnosti namotaja merenjem otpornosti namotaja. Izgled napona na dvacu kontrolie se pomocu osciloskopa i bitno zavisi od oblika zuba na nazubljenom tocku.7. HALL generatorHalov davac (Hall generator) zasnovan je na Halovom efektu koji se sastoji u tome da se prilikom skretanja elektrona u magnetskom polju zbog Lorencovih sila vri njihovo grupisanje i na taj nacin proizvodi razlika potencijala, odnosno napon UH , kako je to ilustrovano na slici pod a). Na istoj slici, pod b), dat je i graficki simbol ovog davaca.Halov elemenat sastoji se od poluprovodnicke plocice na bazi slicijuma, indijum arsenida, indijum antimonida ili slicnih materijala. Na plocici se nalaze prikljucci A1 i A2 na kojima se generie napon UH u magnetskom polju indukcije B kada kroz plocicu protice struja In preko prikljucaka K1 i K2. Kada se kroz Halov generator propusti konstantna struja napajanja In , a istovremeno ortogonalno deluje magnetsko polje indukcije B, zbog skretanja elektrona doci ce do neravnomerne raspodele nosilaca elektriciteta. Saglasno prikazu na slici elektroni ce se skupljati na prikljucku A1 a udaljavace se od prikljucka A2. Na taj nacin na A1 se formira negativan, a na A2 pozitivan pol i izmedu njih napon UH vrednosti reda mV.

Slika 2.8. Halov generator: a) prikaz delovanja, b) graficki symbolZavisnost vrednosti napona na izlazu Halovog davaca, UH, od relativnog poloaja plocice davaca u odnosu na stalni magnet prikazana je dijagramima na slici. U slucaju pod a) smer magnetskog polja je isti, a menja se samo intenzitet. U slucaju pod b) menjaju se i smer i intenzitet.

Tipican izgled napona sa Hall-ovog davaca sa integrisanim pojacavacem kada se meri ugaona brzina prikazan je na slici 2.10. Sa 1 je obeleena gornja horizontalna linija koja je bliska naponu napajanja davaca. Promene napona pod uticajem magnetskog polja, 2, treba da su vertikalne i otre. Amplituda izlaznog napona, 3, treba da je bliska naponu napajanja. Donji nivo, 4, treba da je blizak masi.

8. Davaci temperatureOvi merni pretvaraci daju podatke o temperaturi usisavanog vazduha, temperature rashladnog fluida, temperaturi putnickog prostora, spoljanjoj ambijentalnoj temperaturi... koji se koriste u sistemima upravljanja funkcijama vozila.

Davaci temperature na automobilu se izvode termoparovi, linerani temperaturno zavisni otpornici na bazi platine i nikla, poluprovodnicki PTC termistori ali najiru primenu imaju poluprovodnicki PTC i NTC termistori.Poseban problem u vezi sa primenom termistora u sistemima upravljanja predstavlja nelinearnost njihove karakteristike R = f(_). Linearizacija se vri hardverski pomocu dodatnih otpornika ili sofverski numerickom linearizacijom ili pomocu tablica za preracunavanje.

Termistori se najcece koriste u sklopu razdelnika napona sa jednim predotpornikom

kojim se moe delimicno linearizovati njegova karakteristika. Provera ispravnosti termistorskog davaca temperature vri se merenjem otpornosti davaca na poznatim temperaturama i uporedivanjem izmerenih vrednosti sa fabrickim podacima.Karakteristika NTC termistora9. Tenzootporni davac pritiskaDavaci pritiska imaju znacajnu primenu u sistemu za upravljanje funkcijama motora. Za te svrhe se najcesce koriste merni davaci ciji senzorski elemenat predstavlja elasticna membrana, a pretvarac pomeraja membrane je na bazi tenzootpornickih mernih traka.Slika 5.16 strana 227.

Pri deformisanju zicanog provodnika duzine l i precnika d menja se I njegova otpornost R zbog promene dimenzija . Medjutim otpornost se menja i zbog osobine materijala koja se naziva piezootpornost a predstavlja zavisnost specificne otpornosti od primenjenog mehanickog napona. Piezootpornicki MAP davaci se najvie koriste. Izraduju se od poluprovodnika obicno n tipa. Vezani u mosnoj spregi ovi davaci se koriste za merenje deformacija aneroidne kapsule koje su direktno zavisne od pritiska.10. Anemometarski davac sa zagrevnom nitiOvaj davac masenog protoka vazduha funkcionise na principu konstantne temperature.

Anemometar sa konstantnom temperaturom koristi automatsko uravnotezavanje mernog mosta uz pomoc pojacavaca velikog pojacanja koji preko kola povratne sprege napaja most. Zarena nit anemometra otpornosti R() predstavlja deo mernog mosta ciji se izlazni napon Ui na ulazu pojacavaca,podesavanjem struje grejanja zarene niti Ih regulise na vrednost Ui=0, tako uravnotezavajuci most pri razlicitim vrednostima masenog protoka vazduha.11. Davac protoka vazduha sa pomicnom klapnomPoseban problem pri merenju protoka vazduha predstavlja vrlo veliki dinamicki opseg promene protoka koji iznosi 30:1.

Merenje zapreminskog protoka vazduha u vozilima svodi se na merenje brzine

strujanja vazduha v u cevi povrine poprecnog preseka S jer je Qv= v S.

Fluid koji se krece kroz cev ili kanal deluje na pomicna klapnu (1) obrtnim momentom kome se suprotstavlja moment spiralne opruge (2) i moment zbog teine same klapne. Zavisno od brzine protoka fluida v ravnotea se uspostavlja pri nekom uglu otklona klapne od vertikalnog poloaja.Merenje protoka vazduha pomocu davaca sa klapnom se prakticno vie ne koristi u savremenim vozilima.12. Lambda sondaDavac koncentracije kiseonika u izduvnim gasovima ili "lambda sonda" izvodi se najcece kao davac generatorskog tipa na principu galvanske kiseonicke koncentracione celije sa poroznim platinskim elektrodama i cvrstim elektrolitom na bazi keramike .

Slika 2.11. Lambda sonda: a) ematski prikaz konstrukcije, b) ekvivalentna elektricna emaElementi oznaceni na slici su:

1 zatitna porozna keramika,

2 spoljanja porozna elektroda od platine,

3 keramicko telo od metal oksida (cvrsti elektrolit),

4 unutranja porozna elektroda od platine,

5 izduvna cev.Staticka radna karakteristika lambda sonde, UL = f(), pri radnoj temperaturi 600C, prikazana je na slici 2.12.a). Kako se sa slike vidi, u oblasti stehiometrijske gorive smee (za =1, odnosno za odnos vazduh / gorivo = 14,65) napon lambda UL sonde se menja skokovito. U odnosu na primene lambda sonde u sistemima za upravljanje sastavom gorive smee kod motora sa unutranjim sagorevanjem postoje i primene kod kojih se kontinualno meri koncentracija kiseonika u gasovima produktima sagorevanja, kao na delu karakteristike prikazanom na slici 2.12.b).

Napon na lambda sondi dobija se tek kada se sonda zagreje na temperaturu vecu od

300 C i u tom intervalu nije moguca regulacija sastava gorive smee. Da bi se bre postigla radna temperatura lambda sonda se greje pomocu grejaca koji je integrisan u isto kucite, kao to je prikazano na slici 2.13.

Planarna irokopojasna lambda sonda je davac sa dve celije cija modularna konstrukcija na bazi planarne tehnike, prikazana na slici 2.13.a), omogucuje integrisanje vie funkcija.

2.14. Planarna irokopojasna lambda sonda: a) konstrukcija, b) staticka karakteristika Ip = f()Elementi prikazane konstrukcije su:

1 celija za injektovanje,

2 difuzioni kanal,

3 senzorska celija,

4 referentni kanal za vazduh,

5 grejac,

6 ispitivani gas.Dijagnostika ispravnosti rada lambda sonde moguca je pri radu zagrejanog motora kada se posmatra izgled napona na lambda sondi i uporeduje sa referentnim izgledom napona. Frekvencija oscilacija napona lambda sonde zavisi od broja obrtaja motora.13. Piezoelektricni davac detonacijaDavac detonacija po svojoj konstrukciji sastoji se od piezokermickog elementa i seizmicke mase sa oprugom, kako je prikazano na slici. To je davac generatorskog tipa koji generie signal (promenu elektricnog tovara) samo u uslovima udara i vibracija ali ne i pri statickim uslovima.Slika 5.31 strana 238

Zbog generisanja elektricnog tovara odgovarajuci pojacavac mora da ima veliku ulaznu otpornost.Direktni piezoelektricni efekat, predstavlja oblik konverzije mehanicke energije u elektricnu; kada se piezoelektricni materijal podvrgne mehanickoj deformaciji na njegovoj povrini se generie odredena kolicina elektriciteta. Inverzni piezoelektricni efekat se manifestuje kao mehanicka deformacija piezoelektricnog materijala kada se taj materijal nalazi u elektricnom polju.Piezoelektricni efekti imaju polarizujuci karakter t.j. sa promenom predznaka pobude menja se i predznak odziva. Osim toga, pored primarnog, direktnog ili inverznog efekta, istovremeno se javlja i, najcece zanemarljivo mali, suprotan, sekundarni, respektivno inverzni, odnosno direktni efekat. Piezoelektricni merni davaci koriste samo za dinamicka merenja.14. Elektro ventil za ubrizgavanje brizgaljkaBrizgaljka predstavlja izvrni organ koji slui za intermitentno ubrizgavanje rasprivanje goriva koje se na taj nacin dovodi na ulaz otvor usisnog ventila (kod MPI sistema ubrizgavanja) ili u usisni kolektor (kod SPI sistema), a na taj nacin i u cilindre motora ili direktno u cilindar motora.

1. Dovod goriva, 2. Dovod vazduha, 3. Priguni leptir, 4. Usisni kolektor, 5. Brizgaljke,

6. Cilindrimotora

1. Kalibrisana mlaznica, 2. Igla, 3. Armatura, 4. Povratna opruga, 5. Namotaji solenoida,

6. Elektrini prikljuak, 7. Sito, 8. Telo ventila, 9. Kuite brizgaljke

Upravljacki naponski impuls trajanja ti u namotaju brizgaljke obrazuje magnetsko polje koje deluje na kotvu podiuci iglu brizgaljke za oko 50 mm iz njenog sedita i na taj nacin otvarajuci kalibrisanu mlaznicu. Podrazumevajuci da su fizicka svojstva goriva (viskoznost, gustina) nepromenljiva i da regulator pritiska odrava konstantan pritisak goriva, kolicina ubrizganog goriva iskljucivo zavisi od vremena otvorenosti brizgaljke te.

Qst, g/min ustaljeni protok koji reprezentuje kapacitet brizgaljke,

Dte, ms vremenski interval,efektivno vreme (trajanje) brizganja.

Prema oznaci na dijagramu, slika 3.2, koji predstavlja karakteristiku dinamickog protoka

brizgaljke,

ti, ms vreme trajanja pobudnog naponskog impulsa,

ts, ms vreme kanjenja (odziva) brizgaljke,

Slika 3.2 Karakteristika dinamickog protoka brizgaljkeUkljucenje brizgaljki u odredenim vremenskim intervalima vri se pomocu brzih prekidackih tranzistora koji su sastavni deo elektronske upravljacke jedinice. Elektricna provera ispravnosti brizgaljki vri se prvo proverom ispravnosti namotaja solenoida brizgaljke merenjem otpornosti namotaja solenoida. Merenje ispravnosti brizganja goriva moe se vriti na probnom stolu tako to se dovede napajanje gorivom na brizgaljku a zatim se brizgaljka otvori elektricnim signalom. Moe se tada izmeriti staticki protok brizgaljke a vizuelno utvrditi oblik rasprivanja goriva.15. Aktuator praznog hodaUloga aktuatora praznog hoda je da preko paralelnog (bypass) voda napaja motor s dodatnim vazduhom saglasno sa odstupanjem broja obrtaja motora u praznom hodu od zadane nazivne vrednosti. Jedno od prakticno primenjenih reenja jeste obrtni elektroventil

(elektromotor) sa ogranicenim uglom zaokretanja od 90 o u varijantama:

sa jednim namotajem i oprugom (kao kod instrumenta sa kretnim kalemom),

sa dva ukrtena namotaja u opoziciji (logometarski princip), prema prikazu na slici

Slika3.9. Aktuator praznog hodaAktuator praznog hoda sa dva ukrtena namotaja (otvarajuci i zatvarajuci) naizmenicno se pobuduje s naponskim impulsima iste amplitude, razlicitog trajanja t1 i t2, periode T = t1 + t2. Uobicajena vrednost ucestanosti pobudnih impulsa je f = 1/T = 100 Hz.Kao aktuator praznog hoda mogu da se koriste i solenoidni ventili kod kojih se menjanjem odnosa signal-pauza menja koicina vazduha koja se proputa motoru ali pri ovakvoj regulaciji vazduh ne dolazi kontinualno vec u impulsima to moe da bude nepovoljno za

stabilan rad motora.16. Pulzirajuci elektroventil za oduak rezervoaraKao izvrni organ za upravljanje protokom para iz kanistera u usisni kolektor u fazi ispiranja aktivnog uglja koristi se pulzirajuci elektroventil. U principu, zavisno od pobude I odgovarajuceg poloaja zasuna / kotve elektromagneta elektroventil moe da ima dva radna stanja, da bude otvoren ili zatvoren. Pobudujuci namotaj elektroventila impulsima ucestanosti f i menjajuci odnos izmedu vremena otvorenosti ventila to i vremena zatvorenosti tz, odnosno menjajuci relativno trajanje otvorenosti (duti cycle) moe se menjati i protok fluida kroz elektroventil.

1. Prikljucne cevi, 2. Nepovratni ventil, 3. Povratna opruga,

4. Zaptivac, 5. Kotva solenoida, 6. Leite zaptivaca, 7. Kalem solenoida

Slika 3.5. Regulacioni pulzirajuci elektroventilSrednji zapreminski protok fluida (para) koji se pri tome ostvari je

17. Indukcioni kalemIndukcioni kalem je izvrni organ u baterijskim sistemima paljenja ciji je zadatak da obrazuje varnicu na svecici koja ima ulogu varnicara. Po svojoj konstrukciji indukcioni kalem predstavlja impulsni transformator, s tim to se izvodi kao uljni (smeten u kucitu ispunjenom transformatorskim uljem) ili kao suvi. Elektromagnetska energija sakupljena u magnetskom kolu primara, Wm, u trenutku prekida struje ip ima vrednost gde je L1 induktivnost primarnog namotaja indukcionog kalema.

gde je L1 induktivnost primarnog namotaja indukcionog kalema.18. Elektromotori jednosmerne struje19. Koracni motoriPo svojoj konstrukciji i funkciji koracni (stepper) motor je elektromehanicki pretvarac - izvrni organ koji binarno kodirani naponski signal na svom ulazu pretvara u odgovarajuci diskretizovani/inkrementalni ugaoni pomeraj izraen u uglovnim inkrementima. Vrednost uglovnih inkremenata je a= 3600/Z , pri cemu broj koraka Z, zavisno od konstrukcije motora, moe biti u opsegu od 3 do 200. U praksi se koriste dva osnovna tipa koracnih motora, koracni motori sa magnetskim diskom i koracni motor sa promenljivom reluktansom.

Broj koraka po jednom obrtaju motora dat je izrazom

gde su:

p - broj pari polova rotora,

m - broj faza u statoru.

Koracni motori su u mernim sistemima nali primenu kao pokazivaci, na primer, kao dometar na instrument tabli motornog vozila.

20. Beskontaktni elektronski sistem paljenjaBeskontaktno tranzistorsko paljenje ima prednosti jer rade bez ikakvih kliznih delova tako da nema habanja pa samim tim i ne zahtevaju posebno odravanje a trenutak paljenja je

precizno odreden.

Beskontaktni tranzistorski sistemi paljenja imaju davac poloaja kolenastog vratila koji obicno radi na magnetnom principu mada postoje prvenstveno laboratorijski sistemi koji rade opticki. Davaci koji rade na magnetnom principu su obicno indukcionog tipa ili rade na

principu Hall-ovog efekta. Davac se najcece pobuduje pomocu stalnog magneta ili nazubljenog tocka koji rotira i zajedno su smeteni u razvodnik paljenja.

21. Tiristorski sistem paljenja sa kapacitivnim pranjenjemSistem za paljenje sa kapacitivnim pranjenjem se veoma cesto naziva "tiristorsko paljenje" jer se kao prekidacki elemenat koristi tiristor. Osnovna karakteristika sistema za paljenje sa kapacitivnim pranjenjem je da se energija potrebna za stvaranje varnice akumulira u elektricnom polju kondenzatora. Akumulisana energija u kondenzatoru je:

gde je C kapacitivnost kondenzatora a U napon na krajevima kondenzatora.

U okviru elektronske upravljacke jedinice nalazi se DC/DC pretvarac koji jednosmerni napon baterije (12V) pretvara u mnogo veci jednosmerni napon (oko 400V) kojim se preko diode D puni kondenzator C.

Glavna prednost ovog sistema paljenja je to se energija akumulira u veoma kratkom vremenskom intervalu zbog cega je ovakvo paljenje pogodno za visokoturane I viecilindricne motore. Ovaj sistem paljenja je veoma otporan na kapacitivna i otporna premocenja svecice. Najveca mana sistema za paljenje sa kapacitivnim pranjenjem je veoma kratko trajanje varnice (0,1 do 0,3 ms), nedovoljno za pouzdano paljenje kod standardnih cetvorocilindricnih motora to uslovljava primenu ovog sistema samo kod posebnih vrsta motora.

22. Integralni elektronski sistem paljenja23. Elektronski sistem ubrizgavanja gorivaElektronsko paljenje dobilo je ime po tome to se trenutak paljenja i trajanje struje kroz

indukcioni kalem odreduje pomocu elektronskih sklopova bez bilo kakvih centrifugalnih i

vakuumskih korektora ugla paljenja.Odredivanje ugla predpaljenja u svim radnim reimima motora zahteva da se znaju odredeni radni parametri svakog trenutka pa je zbog toga kod elektronskog paljenja uveden

citav niz davaca raznih fizickih velicina koje blie odreduju pojedine radne reime.

24. Elektronsko upravljanje automatskom transmisijomOsnovni deo integralnog sistema upravljanja funkcijama motora je elektronska upravljacka jedinica (EUJ) koja u sebi sadri mikrokompjuter. Kod EUJ moe da se uoce tri celine: ulazni stepen, izlazni stepen i mikrokompjuter. Mikrokompjuter se sastoji od centralne procesorske jedinice na bazi mikroprocesora koji radi sa odredenim taktom, memorije (stalne - ROM ili EPROM i promenljive RAM) i magistrala za komunikaciju izmedu delova mikrokompjutera i za komunikaciju sa spoljanjim ulazima i izlazima. Cela EUJ se napaja dodato stabilisanim naponom iz baterije.

Da bi svi signali bili u istom naponskom opsegu i pogodni za obradu u mikrokompjuteru u ulaznom stepenu EUJ vri se oblikovanje ulaznih signala i to ako su diskretni vri se njihovo dodatno oblikovanje pomocu kola za oblikovanje impulsa a ako su analogni prevode se u digitalni oblik pomocu analogno digitalnih konvertora. Obrada ulaznih signala vri se u centralnoj procesorskoj jedinici mikrokompjutera pomocu programa i mapa smetenih u stalnoj memoriji mikrokompjutera. Tacnost obrade digitalnih signala zavisi od duine reci sa kojima radi mikrokompjuter, od radne frekvencije (clock) mikrokompjutera i od algoritma koji se koristi za obradu signala.

Mikrokompjuter daje izlazne signale koji se pojacavaju i naponski prilagodavaju u izlaznom stepenu jer niskonaponski signali iz mikrokompjutera ne odgovaraju izvrnim organima i ne mogu se direktno koristiti.

Posebna karakteristika integralnih sistema upravljanja je osobina adaptabilnosti. Osobina adaptabilnosti integralnih sistema je karakteristicna za sisteme koji u sebi sadre podsistem za sprecavanje detonacija u zatvorenoj petlji sa davacem detonacija. U toku rada ovi sistemi formiraju sami mape u RAM memoriji tako da motor uvek radi na granici detonacija. Odredivanje optimalnog ugla predpaljenja vri se za svaki cilindar posebno. Te novoformirane mape koriste se do pojave detonacija ili pogoranja opteretnih karakteristika

motora kada se koriguju. Na ovaj nacin mogu da se kompenzuju i promene u oktanskom broju goriva.

25. Antiblokirajuci elektronski sistem (ABS)S obzirom da je potrebno obezbediti da se odnos kocnih sila prednjih i zadnjih tockova menja u irokom rasponu to se ne moe reiti klasicnim kocnim sistemima kao reenje koriste se protivblokirajuci kocni sistemi koji se cesto nazivaju ABS sistemi (od Antilock Braking Systems).

Protivblokirajuci kocni sistemi mogu da se realizuju na razlicite nacine ali nezavisno od nacina izvodenja potrebno je da se zadovolje sledeci kriterijumi:

odravanje stabilnosti vozila, odravanje upravljivosti vozila, smanjenje zaustavnog puta u odnosu na zaustavni put pri kocenju sa blokiranim tockovima, brzo podeavanje kocnih sila pri nagloj promeni koeficijenta prianjanja tockova, sprecavanje vibracija vozila zbog delovanja kocnih sila na tockove.Protivblokirajuci kocni sistemi rade u zatvorenoj petlji. Za upravljanje u zatvorenoj petlji neophodno je da se mere neke od velicina koje karakteriu proces kocenja kao to su: ugaona brzina tocka, translatorna brzina vozila, koeficijent prianjanja...

Optimalno ali istovremeno i najkomplikovanije upravljanje protivblokirajucim kocnim sistemima ostvaruje se ako se kao upravljacke velicine koriste ugaono usporenje I klizanje tockova. Za takvo upravljanje je neophodno da se meri ugaona brzina tocka i translatorna brzina vozila odnosno potrebna su dva nezavisna davaca.

Kompromisno reenje je da se pomocu induktivnih davaca meri ugaona brzina tockova i da se na osnovu te brzine izracunava ugaono usporenje tockova i priblino izracunava brzina vozila i klizanje tockova. Ovaj princip je primenjen na ABS sistemima firme Bosch.

26. Elektronski upravljeno aktivno veanje

Kod savremenih sistema za veanje opruga izoluje kretanje tocka u odnosu na karoseriju vozila a amortizer priguuje oscilatorno kretanje uzrokovano razvlacenjem ili sabijanjem opruge. U stvari, karoserija nije nikad apsolutno izolovana od vertikalnog kretanja tockova. Sve dok kompenzacioni uredaj apsorbuje i prenosi kineticku energiju zbog neravnina na kolovozu na asiju karoserija ce da prati vertikalno kretanje tockova sa nekim kanjenjem i svakako sa manjim pomerajima.Alternativa za takav mehanicki, pasivan sistem veanja jeste t.zv. "aktivni system veanja" kod kojega je kombinacija amortizera sa oprugom zamenjena kombinacijom hidraulicnog aktuatora sa oprugom. Kao i kod amortizera, cilindar aktuatora vezan je za karoseriju. Unutar cilindra nalazi se klip vezan za oscilujuce rame (sponu) tocka, kako je pokazano na slici 5.15. Procesor elektronske upravljacke jedinice (ECU) upravlja smerom I brzinom kretanja klipa posredstvom elektroventila sa 4 prikljucka. Njegov upravljacki algoritam koristi vie ulaznih podataka radi odredivanja upravljackog signala za aktuator na svakom tocku posebno.

Davac sile (6) na aktuatoru (5) daje informaciju o vrednosti vertikalne sile. Davac poloaja (7) daje informaciju o poloaju klipa u odnosu na odredeni reper, a davac ubrzanja (9) postavljen na donjoj sponi tocka daje informaciju o trenutnoj promeni brzine vertikalnogkretanja. Na osnovu tih informacija procesor u elektronskoj upravljackoj jedinici (11) raspoznaje da li tocak ponire u udubljenje ili se podie zbog izbocine na podlozi.

Krajnji efekat ovog upravljanja sa pracenjem je mirno kretanje karoserije vozila, bez udara i oscilacija, bez obzira na neravnine na podlozi. Na taj nacin je ispunjen jedan od osnovnih zahteva u pogledu udobnosti u vonji.

28. Protokol upravljan akcijama.Protokoli upravljani dogadajem rade na principu da se informacija iz nekog cvora u mrei generie kada dode do promene informacije koju alje taj cvor. U jednom trenutku samo jedan cvor u mrei emituje poruku koju primaju svi cvorovi u mrei pa i onaj koji je emituje. Ako se informacija ne menja cvor je ne alje pa samim tim i ne opterecuje mreu. Svi cvorovi u mrei imaju odgovarajuci prioritet i pri istovremenom slanju poruke iz dva cvora odbacuje se poruka nieg prioriteta. Ovakav tip protokola obicno se implementira pomocu serijske mree.

Protokoli upravljani dogadajem su CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconection Network), Byteflight, i td.

CAN protokol je postao osnova za standarde za mree u vozilima u Evropi. Mrea zasnovana na CAN protokolu ima sledece osobine:

svaka poruka koje se alje pomocu mree ima odgovarajuci prioritet, za poruke nieg prioriteta garantuje se slanje posle odredenog vremena cekanja, mrea mora da ima fleksibilnost pri dodavanju novih cvorova u mreu, vremenski sinhronizovan prijem i predaju svih cvorova u mrei, promenljiv format podataka koji se alju mreom, vie glavnih (master) cvorova u mrei, detekcija greaka i njihovu signalizaciju, automatsko ponavljanje neispravnih poruka cim je mrea slobodna, razdvajanje privremenih od trajnih greaka u cvorovima i autonomno iskljucivanje neispravnih cvorova.Fizicko nivo CAN protokola sastoji se od linije i primopredajnika (tj. transceiver) sa odgovarajucim konektorom. Linija kao medijum je najcece dvoicni kabal sa upredenim provodnicima ili sa oklopom. Postoje varijante linija sa samo jednim provodnikom gde se kao drugi provodnik koristi masa. Linija mora biti zatvorena karakteristicnom otpornocu od oko 120 . Duina linije moe biti od nekoliko metara do nekoliko kilometara ali povecanje

brzine prenosa podataka utice na duine linije tako da je maksimalna duina linije za brzinu prenosa od 1 Mb/s 25 metara a pri duini linije od 1000 m maksimalna brzina prenosa je 50

kb/s.

Transceiver je deo cvora u mrei i predstavlja elektronsko kolo koje se neposredno prikljucuje na liniju i preko koga se ostvaruje dvosmerna komunikacija. On razdvaja ostale

elektronske delove cvora od linije.

CAN komunikacija se obavlja preko bitova koji mogu biti u dominantnom (logicko 1) ili recesivnom stanju (logicka nula) pa se od fizickog nivoa mree zahteva da ima dva razlicita naponska nivoa za definisanje tih bitova.

29. Vremenski upravljan protokol.Poruke kod vremenski upravljanih protokola, TTP (Time Trigered Protocol) alju se u unapred definisanim vremenskim intervalima. Vremenski upravljani protokoli su TTP/C, FlexRay i td. Nihova osnovna primena je predvidena za sisteme kriticne sa stanovita bezbednosti, kao to su sistemi za upravljanje pomocu ice (X-by-Wire), gde se postojeci mehanicki sistemi zamenjuju mehatronickim sistemima.Da bi vremenski upravljan protokol mogao da funkcionie potrebno je da svaki cvor ima poseban TTP kontroler za kontrolu protokola koji je nezavisan od procesa koji se kontrolie u cvoru. TTP kontroler ima opis i spisak poruka u mrei, MEDL (Message Descriptor List). Opis poruka sadri vremenski poloaj odeljka u kome se alje poruka, duinu poruke i broj poruke koja se alje jer se u jednom odeljku mogu slati poruke razlicitog sadraja ali po unapred odredenom redu. Na slici 6.6. dat je ematski prikaz pristupa cvorova mrei.

Poruka ima unapred definisani format, slika 6.7. Zaglavlje sadri informaciju o tipu podataka koji se alju jer postoje dva osnovna tipa informacija koja se alju u DATA polju poruke: normalni podaci koji slue za slanje informacija neophodnih za upravljanje I inicijalizacioni podaci koji slue za slanje informacija o stanju TTP kontrolera I sinhronizaciju mree.

30. Elektronski dijagnosticki sistemi.Metode za ocitavanje kodova greaka su se vremenom razvijale tako da postoje tri osnovna nacina za ocitavanje greaka:

1. Signalna sijalica na instrument tabli (CHECK ENGINE) se pri startovanju motora koristi i za ocitavanje koda greke. Kod greke se ocitava na osnovu paljenja i gaenja signalne sijalice. Broj greaka koji se na ovaj nacin mogao prikazati je mali. Izgled napona

na sijalici prikazan je na slici 7.2.

2.Ocitavanje se vri pomocu dijagnosticke sijalice koja se prikljucuje na poseban dijagnosticki konektor. Kod greke se ocitava na osnovu paljenja i gaenja dijagnosticke sijalice. Svaki kod neispravnosti ima drugaciji raspored ukljucivanja i iskljucivanja signalne

sijalice tako da se moe tacno utvrditi registrovana neispravnost na osnovu tablice neispravnosti koja vai za to vozilo. Izgled napona na dijagnostickoj sijalici prikazan je na slici 7.3.

3. Ocitavanje se vri pomocu posebnog test uredaja koji se prikljucuje na odgovarajuci

standardizovani, lako dostupan, dijagnosticki konektor. Dijagnosticki konektor je predviden

za razmenu podataka preko jednog od standardizovanih protokola sa dijagnostickim uredajima u cilju citanja i brisanja kodova greki koji su zamemorisani u sistemu za dijagnostiku, korigovanja pojedinih parametara sistema na vozilu i ocitavanja stanja davaca u vozilu. Dijagnosticki konektor je prikazan na slici 7.4. Standardizovani protokola su SAE

J1850 koji ima dve osnovne podvrste VPW (Variable Pulse With Modulation) i PWM (Pulse With Modulation), CAN (Controller Area Network) J-2284 i evropski standard ISO 9141-2.

ja sam veceras nesto malo citala,marko mi je rekao da je prosle godine vrteo 6 pitanja, 6,12,14,16,25,26