Pro určení spotřeby, ujeté vzdálenosti apod. potřebujeme odněkud získat provozní hodnoty pro jejich kalkulaci. V podstatě máme dvě možnosti:

vyčítání veličin z OBDII diagnostiky automobilu

přímé napojení na snímače a vstřikovače v motorovém prostoru

Vyčítání veličin z OBDII diagnostiky automobilu

Výhodou je minimální úsilí uživatele při připojování palubního počítače do automobilu. Diagnostický konektor je většinou někde schovaný např v přístrojové desce u pojistek a vlastní komunikace probíhá po speciální seriové sběrnici. Nevýhodou může být absence OBDII diagnostiky u starších automobilů a také složitější a tím i dražší vývoj software daného palubního počítače. Na tomto principu již vznikla konstrukce jménem obduino, kterou lze dohledat na internetu. I zde je potřeba získané hodnoty zkalibrovat. Zatím jsem se touto možností nezaobíral a pravděpodobně ani nebudu ikdyž kdo ví..

Přímé napojení na snímače a vstřikovače

Představuje poměrně jednoduché měření založené na snímání čidla pohonu, které vrací určitý počet impulzů v závislosti na ujeté vzdálenosti. Vlastní provedení čidla nás v podstatě nezajímá, jestli jde o hallův snímač nebo jíný typ. Důležitý je výstup snímače, na kterém jsou impulzy maximálně 0-12V (pokud by se jednalo o indukční pak je potřeba řešit zákmity, tyto se ale snažím řešit vždy). Vlastní kalibrace je vcelku jednoduchá. Buď ji lze provést na určitém změřeném úseku, který automobil ujede a nebo na základě vypočítávané aktuální rychlosti a tuto porovnávat s palubní deskou a případně jemně dokalibrovat za pomoci dnes již všude dostupných silničních radarů s displeji :)

Další co musíme měřit je doba otevření vstřikovačů. Každý vstřikovač je umístěn v sacím potrubí před sacími ventily. Toto základní uspořádání umožňuje vstřikovat palivo za celého cyklu 4-dobého motoru. Pokud by se jednalo o vstřikování přímé do spalovací komory, zde jsou dosahovány mnohem větší tlaky vzhledem k menším možným dobám otevření. Vstřikovače v sání mohou mít menší tlak vstřikovaného paliva, který je po celou dobu běhu motoru víceméně konstantní a tak je množství paliva dodaného do sání dáno pouze dobou otevření vstřikovače. Tato doba se pohybuje přibližně v rozsahu 0-10ms na jeden vstřik. U jednobodového vstřikování je společný vstřikovač pro všechny válce. Zde tedy stačí měřit tento. U moderních automobilů je vstřikování více-bodové tj každý válec má vlastní vstřikovač v sání. Nejpresnější měřením by bylo snímat všechny tyto vstřikovače a měřit jejich doby otevření. Pro jednodušší konstrukci hw palubního počítače a také pro méně vodičů potřebných k natáhnutí k motoru lze měřit jeden vstřikovač. Domnívám se, že v jednom spalovacím cyklu všech válců nedochází k změnám otevření vstřikovačů. Pokud by k těmto změnám docházelo, znamenalo by, že má každý válec svou vlastní spalovacím mapu hodnot v řídící jednotce. Je možné, že u některých moderních motorů je toto již zavedeno. Pokud by o tomto měl někdo nějaké bližší info, rád se přiučím. Pokud bude čas, pokusím se naprogramovat měřicí obvod, který toto ověří alespoň na dostupném automobilu. Co se týče hodnot měřeného napětí na vstřikovači, je měřena vlastně doba, kdy je vstřikovač uzemněn výkonovými prvky řízenými řídící jednotkou. Je tedy potřeba měřit dobu logické nuly tj GND na vstupním obvodu. Při klidovém stavu je pak na vstřikovači palubní napětí (14V). Protože je vstřikovač v podstatě elmag. obvod s cívkou, je potřeba ošetřit vstupy měřicích obvodů proti rušivým impulzům, které mohou dosahovat až 60V. Vlastní kalibraci lze provést zjištěním typů vstřikovačů a nalezením jejich parametrů, kde se udává zejména hodnota ccm/min což je množství kubických centimetrů paliva vstřiknutých za 1 minutu. Na základě toho lze provést kalibraci. Uspokojivé výsledky dává také kalibrace na principu počítání spotřeb na několik vyjetých nádrží a srovnávání s hodnotami palubního počítače jeho postupnou rekalibrací. Takto lze dosáhnout velmi dobré shody.

Pro doplňkové funkce jako dojezdnost musíme snímat i stav palivové nádrže. Senzor v nádrži poskytuje analogový výstup, kde se měří napětí, které je závislé na stavu naplnění nádrže. Tento senzor je pak napojen na řídící jednotku, která vyhodnocuje stav a na základě něj řídí ukazatel přístrojové desky. Nemám dostatek informací zda existují i jiné výstupní hodnoty snímačů nádrže (např proudová smyčka) a stejně tak momentálně nemám info ohledně rozsahů, proto realizuji měřicí rozsahy na 0-10V. U vyrobeného prototypu bylo měření nakonec napojeno přímo na konektor přístrojové desky na pozici ručkového indikátoru paliva což znamenalo zajistit vysoký vstupní odpor měřicího rozhraní (řádově stovky kohm). Vlastní kalibrace je problematická a spočívá buď na metodě odhadu při dotankování, kterou lze zlepšit různými poloautomatickými kalibračními rutinami. Další způsob je využít diagnostiky přes OBDII a vyčíst si stav nádrže přes diagnostický software. Tato hodnota bývá dostupná přímo v litrech.

Pro určení spotřeby tedy potřebujeme znát ujetou dráhu a časy vstřikovačů. Pokud chceme vědět i stav a dojezdnost dle nádrže, pak potřebujeme třetí přípojku a to palivoměr. Celkově tedy postačují tři vodiče a jejich připojení v motorovém prostoru.