SISTEMA IAW 4AVP

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<p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP1) Introduo O sistema Magneti Marelli IAW4AVP pertence categoria dos sistemas de controle de motor chamado de Sistema de Gerenciamento de Motor, pois contempla a gesto de vrios sub-sistemas de gerenciamento que abrangem todas as mais diversas condies de funcionamento do motor e solicitaes tais como: I) II) III) IV) V) VI) VII) VIII) Sistema de injeo eletrnica de combustvel. Sistema de ignio eletrnica. Sistema de controle de detonao (knock) Interface digital com sistema Immobilizer. Autogesto de controle para emisses veiculares/evaporativas. Sistema de auto-diagnstico. Sistema de recovery de falhas. Estratgia de auto-adaptativo.</p> <p>Todos os sistemas citados acima possuem estratgias de funcionamento bem definidas onde cada um tem a sua prpria gesto de sensores e atuadores, porem os sistemas interagem entre si, formando um sistema nico e verstil de gerenciamento, O sistema completo controlado atravs de uma unidade eletrnica de comando, chamada de ECU, onde a mesma possui uma arquitetura de componentes eletrnicos chamada hardware, o hardware microprocessado (eletrnica digital baseada em microprocessador) sendo que o controle deste hardware feito atravs de informaes lgicas prprogramadas, chamadas de software. A integrao entre hardware, software, sistemas de interface e componentes fsicos(sensores e atuadores) que caracteriza a extrema flexibilidade de controle e interoperabilidade entre o motor de combusto e outros sistemas disponveis no veculo. A Magneti Marelli dispe de uma completa gama de produtos que vai desde componentes fsicos at unidades eletrnicas de comando, atendendo as mais variadas solicitaes de nosso clientes.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 1</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2) Generalidades. 2.I) Sistema de injeo eletrnica de combustvel. O sistema de injeo eletrnica de combustvel tem por objetivo primrio analisar as condies de funcionamento do motor em um determinado instante e disponibilizar de forma correta a quantidade de combustvel necessria ao funcionamento do motor acionando um conjunto de vlvulas eletromagnticas denominadas injetores onde a quantidade de combustvel determinada pelo tempo que os injetores permanecem abertos. As principais caractersticas do sistema de injeo eletrnica de combustvel so: 1-Sistema do tipo indireto, ou seja, os injetores so posicionados no coletor de admisso o mais prximo possvel das vlvulas de admisso, fora da cmara de combusto. 2-Os injetores so produzidos em material inoxidvel, permitindo a utilizao de qualquer concentrao de lcool no combustvel. 3-O circuito de alimentao de combustvel feito atravs de bomba eltrica de recalque, e o retorno de combustvel para o tanque do tipo returnless, ou seja, no possui tubulao de retorno, o regulador de presso posicionado prximo ao conjunto de bomba/bia, dentro do tanque de combustvel. 4-O sistema possui pilotagem dos injetores do tipo seqencial/fasado, ou seja, o sistema reconhece a fase do motor, e os injetores sero pilotados na seqncia de ignio do motor. 5-O reconhecimento da quantidade de massa de ar admitida pelo motor do tipo speed density, ou seja, o calculo da massa de ar admitida pelo motor feita atravs da medio da temperatura e presso do coletor de admisso. 6-Flexibilidade da estratgia de funcionamento, possibilitando operar o sistema no modo open loop, e close loop.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 2</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.II) Sistema de ignio eletrnica. O sistema de ignio eletrnica tem por objetivo primrio ignitar a carga de mistura comprimida de ar/combustvel no interior do cilindro, de tal forma a iniciar o processo de combusto no momento exato requerido pelos requisitos fsicos do motor de combusto interna. A formao desta carga eltrica feita atravs da excitao dos enrolamentos do interior de uma bobina eltrica, e a disponibilizao desta carga feita induzindo-se a mesma vela de ignio, onde um arco voltaico saltar entre os eletrodos da vela iniciando o processo de combusto. O de ignio eletrnica tem as seguintes caractersticas: 1-Sistema de controle 100% eletrnico, possui sistema totalmente transistorizado com ausncia de componentes mecnicos mveis. 2-Ignio esttica do tipo distribuitorless, ausncia de distribuidor. 3-Transistor de potncia da bobina integrado mesma , para evitar interferncia eletromagntica aos componentes eletrnicos da ECU. 4-Bobina dupla de alta potncia, possibilitando o uso de uma bobina para cada 2 cilindros.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 3</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.III)Sistema de controle de detonao (knock) A mistura ar/combustvel deve ser inicialmente inflamada alguns graus antes do PMS na fase de compresso, para que esta mistura tenha tempo de queimar antes de o pisto alcanar alguns graus depois do PMS, ponto timo em que se obtm a maior energia do processo de combusto. Com apelo atual por desempenho, as taxas de compresso dos motores so extremamente elevadas para se maximizar o rendimento trmico do motor, mas junto com o desempenho, a elevada taxa proporciona uma margem de segurana quanto detonao quase que inexistente em altas cargas. O controle de detonao, mede o rudo provocado pelo processo de detonao e toma aes junto a estratgia de avano da seguinte forma: A ECU verifica a presena do fenmeno da detonao, atravs do sinal de acelerao proveniente de um sensor junto ao bloco do motor, o sinal tratado segundo clculos estatsticos processados em tempo real, se aps a anlise for constatado que existe o fenmeno da detonao, a ECU identifica qual o cilindro est detonando e retira avano gradualmente do cilindro que est detonando, com o objetivo de no ocorrer danos estruturais srios ao motor. Aps constatar que o fenmeno da detonao no est mais presente, o sistema volta a buscar o valor nominal de avano para aquele cilindro gradualmente para evitar o incio de um novo fenmeno. O sistema de detonao possui as principais caractersticas: 1-Estratgia independente e de alta prioridade de processamento no sistema com controlador dedicado (SIGMA) para gesto de detonao. 2-Possibilidade do uso de apenas um sensor de detonao. 3-Possibilidade de adaptatividade em funo de incremento de avano. 4-Controle virtualmente independente para cada cilindro.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 4</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.IV) Interface digital com sistema Immobilizer. O sistema Immobilizer um sistema anti-furto baseado na identificao da chave de ignio, e comunicao digital entre o mdulo Immobilizer e diversas unidades de comando existentes no veculo, no qual uma vez reconhecida a chave de ignio no momento do key-on, o modulo Immobilizer envia um cdigo especfico de desbloqueio para as unidades de comando existentes no veculo, se a chave no for reconhecida pelo modulo Immobilizer, o mesmo no envia o cdigo de desbloqueio e o restante dos mdulos de controle tero seu funcionamento bloqueado ou inibido. O sistema Immobilizer um sistema composto de chave de ignio com transponder (microship de memria), antena para a chave posicionada no comutador de ignio e mdulo Immobilizer. E tem por objetivo reconhecer o cdigo gravado no transponder da chave de ignio e desbloquear as unidades de comando que esto em comunicao com o mdulo Immobilizer. O sistema 4AVP est apto a se comunicar com o mdulo Immobilizer e gestir as informaes digitais enviadas por ele, de tal forma a bloquear ou no o funcionamento do motor, bloqueando ou no os atuadores do sistema de gerenciamento de motor.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 5</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.V)Gesto de controle para emisses veiculares/evaporativas. As tecnologias de controle de emisses de poluentes veiculares so hoje uma determinao legal por parte dos rgos governamentais de diversos pases, e existem duas formas primrias de minimizar a emisso de poluentes. 1) Pela otimizao dos componentes fsicos do motor de combusto interna como: desenho de cmaras de combusto mais eficientes, adio de conversores catalticos, pesquisas em coletores de admisso/escape que proporcionam uma melhor repartio de mistura, adio de vlvulas de controle adicionais e etc. 2) Pela adoo de novas estratgias de controle dos sistemas de injeo/ignio do motor de tal forma a tornar mais eficiente o processo de combusto e a gesto dos atuadores mais flexvel quanto a desperdcio de combustvel. Existem duas forma de controle da gesto de combustvel. 1) OPEN-LOOP: A estratgia de controle Open-Loop, trabalha com valores da relao A/F pr-fixados em tabelas na memria da ECU, onde este mtodo tm por objetivo no reduzir emisses ou consumo de combustvel, mas maximizar o desempenho do motor quando solicitado pelo usurio. 2) CLOSE-LOOP: A estratgia de controle Close-Loop, trabalha em uma malha fechada entre a Sonda Lambda, a quantidade de combustvel injetada e a ECU, em tempo real, proporcionando a determinao correta da relao ar/combustvel dentro da janela de trabalho do catalisador. Em paralelo existe a gesto do sistema de Canister, que um filtro de carvo ativado que absorve os vapores de combustvel provenientes do tanque quando o veculo est parado, e no momento oportuno, reenvia esses vapores ao motor para serem queimados.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 6</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.VI)Sistema de auto-diagnstico. Devido a complexidade dos sistemas de controle de motores atuais, o sistema 4AVP contempla uma estratgia de auto gesto de diagnstico, e possui a seguinte estratgia de funcionamento: Os diagnsticos implementados no sistema podem ser enquadrados em geral em dois tipos diferentes: eltrico e funcional Diagnstico eltrico. O diagnstico eltrico de um sensor se baseia no fato de que em condies de funcionamento normal o sensor deve estar dentro de sua faixa nominal de operao (0 5V). A verificao de um sinal fora desta faixa permite aps um oportuno tempo de filtragem e de confirmao, diagnosticar o defeito no sensor. A presena de sinais fora da faixa nominal do sensor, nos estgios de entrada da ECU permite avaliar uma possvel no plausibilidade de sinal do sensor por motivos de interrupo do circuito, curto cercou a massa ou ao positivo, existem tambm sensores com sinal redundante, ou seja, existem dois sensores para medir a mesma grandeza fsica, se houver uma no conformidade entre os dois sinais, a ECU reconhecer este evento como uma no plausibilidade de sinais e tomar uma ao para garantir o funcionamento do motor sem comprometer a segurana do usurio. Diagnstico funcional. Os trs modos de defeito acima citados so aqueles estatisticamente mais freqentes no mbito dos sensores dos sistemas de controle, mas no so os nicos possveis, na realidade podem ocorrer tambm travamentos mecnicos em sensores mveis, se o travamento do sensor ocorrer dentro da faixa nominal (0 5V) o sistema tambm o reconhecer como uma no plausibilidade de sinal. Outros modos de defeitos usam os valores de vrios sensores, e atravs de clculos matemticos determinam se o funcionamento global do motor esta coerente, se no estiver a ECU adota valores padro para os sensores e inibe o funcionamento de alguns atuadores.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 7</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.VII)Sistema de recovery de falhas. Se um defeito diagnosticado no sistema, necessrio tomar oportunas aes de recovery a fim de diminuir o fator de risco derivado da perda de redundncia do sistema. Os procedimentos de recovery podem ser divididos em duas famlias: - Recovery de sinal, que agrupa as aes voltadas a substituir um sinal diagnosticado de defeito por um outro, aproveitando as redundncias fsicas / funcionais do sistema; - Recovery de sistema, que agrupa as aes voltadas a limitar os desempenhos do sistema na presena de um defeito. 2.VIII)Estratgia de auto-adaptativo. A central possui uma funo autoadaptativa que tem o objetivo de reconhecer as mudanas que ocorrem no motor devidas a processos de estabilizao ao longo do tempo e a envelhecimento dos componentes e do prprio motor. Estas mudanas so memorizadas sob forma de modificaes no mapeamento bsico, e possuem a funo de adaptar o funcionamento do sistema s progressivas alteraes do motor e dos componentes em relao s caractersticas quando novo. Esta funo autoadaptativa permite tambm compensar as inevitveis diversidades (devidas s tolerncias de produo) de componentes eventualmente substitudos. Pela anlise dos gases de descarga, a central modifica o mapeamento bsico em relao s caractersticas do motor quando novo.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 8</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVP2.IX) Estratgia Flex Fuel SFS (Software Flex Fuel Sensor) Principais diferenas em relao ao sistema convencional (E22): a) Injetor de combustvel principal dimensionado quanto vazo, para suprir as necessidades do motor para funcionamento com combustvel de E22 a E100. b) Reservatrio principal e linha de combustvel devem possuir tratamento anticorrosivo para trabalhar continuamente com E100. c) Bomba de combustvel deve ser resistente ao funcionamento contnuo com E100. d) Adoo de sistema de partida a frio, com implementao de estratgia para funcionamento a partir de determinado percentual de lcool no combustvel. e) Manuteno do sistema de controle de emisses evaporativas. f) Posicionamento do catalisador prximo ao coletor de descarga (closed couple), para atender aos requisitos de emisses TIER I ( compatvel com Proconve L4 ), e eliminar a necessidade de prcatalisador para reduo da emisso de aldedos. g) O sistema de controle do motor com o SFS Flexfuel caracterizase por permitir o uso de qualquer mistura de combustvel entre E22 e E100, sem o uso de sensor fsico.</p> <p>Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 9</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVPPrincipais componentes Magneti Marelli O funcionamento do SFS baseia-se na identificao lgica do tipo de combustvel em uso e na otimizao da gesto do motor em funo desse combustvel de tal forma que a adaptao do A/F seja feito o mais rpido possvel, e sem conseqncias ao desempenho do motor.</p> <p>Tenso mnima de controle sistema MM</p> <p>Tempo de resposta: 13 seg.</p> <p>Lambda antes do catalisador</p> <p>Para ta , foram ntroduz das a gumas novas estratg as para perfe ta adequao do s stema. 2.IX.1) Sensor Lgico 2.IX.2) Autoadaptatividade 2.IX.3) Clculo do Tempo de Injeo (modelo injetor) 2.IX.4) Gesto do avano 2.IX.5) Partida a Frio Magneti Marelli 2004MDP4AVP</p> <p>Pgina 10</p> <p>Manual Descritivo do Produto Sistema IAW 4AVPA seguir sero descritos os conceitos e algoritmos das principais estratgias modificadas ou introduzidas, e tambm o racional / justificativa de algumas estratgias no alteradas. 2.IX.1) Sensor Lgico Conceito Bsico: O sistema Magneti Marelli estima a quantidade de ar admitida pelo motor, e calcula o tempo de injeo dependente da relao ar/combustvel (A/F). Equaes Bsicas do Tempo de Injeo: QComb = QAr A / FEsteq. K 02 F</p> <p>Tinjmdio = QComb Ganho + T 0 O funcionamento da es...</p>

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