Práce popisuje návrh, realizaci a kalibraci hardwaru a softwaru pro řídící systém širokopásmové kyslíkové sondy s použitím digitálního signálového kontroléru (DSC). Navrhovaný systém je určen pro měření součinitele přebytku vzduchu při kalibrování, testování a ověřování funkcí řídících systémů pístových spalovacích motorů. Při návrhu byl kladen důraz zejména na přesnost měření, rychlost odezvy, odolnost proti rušení a připojitelnost k záznamovým, zobrazovacím a vyhodnocovacím systémům. Cena navrhovaného řešení zde naopak nebyla hlavní prioritou. Na rozdíl od běžně vyráběných kontrolérů, byly veškeré řídící a regulační funkce, zhotoveny v digitální podobě. Vzhledem k vysokým nárokům na rychlost zpracování signálů v reálném čase, byl použit digitální signálový kontrolér.
Anotace v angličtině
This thesis describes the design, realisation and calibration of hardware and software for wideband oxygen sensor control system using a digital signal controller (DSC). The controller is designed for measurement of air-to-fuel ratio during calibration, testing and verification of internal combustion engine control systems. Therefore the main emphasize was put on the measurement accuracy, fast response, interference immunity and connectivity to recording, imaging and evaluation systems. Unlike conventional controllers, all control functions and algorithms were made in digital form. Due to high demands on speed and accuracy of signal processing in real time, a digital signal controller was used.
Klíčová slova
Širokopásmová kyslíková sonda, digitální zpracování signálu v reálném čase, dsPIC33EP, WBO2, UEGO, LSU 4.9.
Klíčová slova v angličtině
Wideband oxygen sensor, real-time digital signal processing, dsPIC33EP, WBO2, UEGO, LSU 4.9.
Rozsah průvodní práce
83
Jazyk
CZ
Anotace
Práce popisuje návrh, realizaci a kalibraci hardwaru a softwaru pro řídící systém širokopásmové kyslíkové sondy s použitím digitálního signálového kontroléru (DSC). Navrhovaný systém je určen pro měření součinitele přebytku vzduchu při kalibrování, testování a ověřování funkcí řídících systémů pístových spalovacích motorů. Při návrhu byl kladen důraz zejména na přesnost měření, rychlost odezvy, odolnost proti rušení a připojitelnost k záznamovým, zobrazovacím a vyhodnocovacím systémům. Cena navrhovaného řešení zde naopak nebyla hlavní prioritou. Na rozdíl od běžně vyráběných kontrolérů, byly veškeré řídící a regulační funkce, zhotoveny v digitální podobě. Vzhledem k vysokým nárokům na rychlost zpracování signálů v reálném čase, byl použit digitální signálový kontrolér.
Anotace v angličtině
This thesis describes the design, realisation and calibration of hardware and software for wideband oxygen sensor control system using a digital signal controller (DSC). The controller is designed for measurement of air-to-fuel ratio during calibration, testing and verification of internal combustion engine control systems. Therefore the main emphasize was put on the measurement accuracy, fast response, interference immunity and connectivity to recording, imaging and evaluation systems. Unlike conventional controllers, all control functions and algorithms were made in digital form. Due to high demands on speed and accuracy of signal processing in real time, a digital signal controller was used.
Klíčová slova
Širokopásmová kyslíková sonda, digitální zpracování signálu v reálném čase, dsPIC33EP, WBO2, UEGO, LSU 4.9.
Klíčová slova v angličtině
Wideband oxygen sensor, real-time digital signal processing, dsPIC33EP, WBO2, UEGO, LSU 4.9.
Zásady pro vypracování
Při návrhu věnujte pozornost přesnosti měření, rychlosti odezvy měření a odolnosti proti rušení.
Implementujte diagnostiku závad na systému.
Implementujte sériové rozhraní pro čtení měřených veličin a diagnostických dat.
Implementujte analogový výstup pro měřenou veličinu AFR (air to fuel ratio).
Ověřte přesnost měření v laboratorních podmínkách za použití ověřeného měřícího zařízení.
Zásady pro vypracování
Při návrhu věnujte pozornost přesnosti měření, rychlosti odezvy měření a odolnosti proti rušení.
Implementujte diagnostiku závad na systému.
Implementujte sériové rozhraní pro čtení měřených veličin a diagnostických dat.
Implementujte analogový výstup pro měřenou veličinu AFR (air to fuel ratio).
Ověřte přesnost měření v laboratorních podmínkách za použití ověřeného měřícího zařízení.
Seznam doporučené literatury
Robert Bosch GmbH: Planar Wide Band Lambda Sensor LSU 4.9 - Technical Product Information, Y 258 E00 015e, 2005.
Microchip Technology Inc.: DS70000657H, Datasheet for dsPIC33EPXXXGP50X devices, 2013.