Kolejne wcielenia sterownika wtrysku EFI bazujące na procesorze 6502

[Swiety_EfI]

Witajcie , opisze tutaj swoją historię kolejnych wcieleń sterownika wtrysku EFI na różnych wersjach procesora 6502 - 65c816.
Historia tego sięga szkoły średniej ( lata 90) kiedy wpadłem na koncept sterowania zapłonem w oparciu o wylutowany procesor z Atari xl/xe i kilku układów z rodziny 6502. Powstało coś takiego w szkole średniej:

niestety procesor w technologii nmos średnio nadawał się ze względu na pobór prądu do zastosowania w samochodzie , więc powstała kolejna mutacja bazująca już na cmos-owym procesorze, zatem powstał pierwszy sterownik oparty na 65c816 z apple IIGS:

oraz pierwsze testy na podrasowanym silniku ohv z poloneza na własnej konstrucji wtrysku:

 

w takiej wersji silnik został wstawiony do poloneza i można było testować hardware jak i software , niestety wszystko było dość kapryśne więc trafiło na własnoręcznie zaprojektowaną , narysowaną i wytrawioną płytkę:

tutaj mamy 65c816 taktowany 4mhz, układ CIA z amigi 500 - jako timer oraz brama i/o , ram 62256 , adc 0808 i 82c54 , jeszcze nie ma tutaj uarta , na takim setupie samochód przeszedł testy , gdzie elektronika nie dawała rady w komorze silnika ze względu na temperaturę ...

W miedzyczasie udało mi się dzięki pomocy WDC , producentowi układów 65xx  zdobycie mikrokontrollera w65c265 na którym powstało kolejne ECU również na własnoręcznie wykonanej i zaprojektowanej płytce:

 

tutaj już mamy mikrokontroller taktowany ok 7 mhz, z uartem , układem 82c54 , adc0808 dzięki czemu dało się już podglądać dane w czasie rzeczywistym. Ten układ również borykał się z problemem temperatury pod maską więc na jakiś czas zaprzestałem rozwoju projektu, ale mimo wszystko samochód zaliczył na tem sterowniku kilka superoesów itp

Po 2020 roku powróciłem z projektem ale zaopatrzyłem się w serię układów 65xx producenta WDC z rodziny industrial o podwyższonych parametrach temperaturowych oraz powstał kolejny prototyp sterownika z zamierzeniem w końcu profesjonalnego podejścia do PCB.

Powstał taki oto prototyp:

tym razem wszystko pracujące już na 10Mhz procesorze w65c816 , VIA w65c22, układ UART w65c51 , dodatkowo ISL82c54 , ram 62256 i flash , doszły bajery typu kontroller sondy szerokopasmowej itp , na tej podstawie powstało pierwsze profesjonalne PCB zamowione a ALLPCB:

w ten oto sposób powstała pierwsza wersja prawdziwego ECU , który miał kilka swoich bolączek itp ale już świetnie dawał rady, zatem powstała kolejne wersja ECU:

tak też powstał w pełni działający sterownik , taktowany 12Mhz, oparty w dużej mierze na układach w wersji industrial/automotive - np pamięć ram ZMD U62H64 , doszedł układ FT232 do transmisji rs232 przez USB , przetwornik ADC został użyty 12 bitowy TLC2543 działający na programowym SPI. sam projekt PCB również powstawał na podstawie oględzin seryjnych sterowników itp.

Przy okazji powstała kolejne wersja bazująca na mikrokontrollerach Micronas CDC16fxx , z rdzeniem 65c816 , sam układ pozyskałem z zegarów z passata , niestety nie obyło się bez reverse engineering tak żeby poznać konfigurację układu itp , odczytanie tabel konfiguracyjnych z własnego romu i sam mikrokontroller został zbootowany z zewnętrznego flashu:

 

Tak wygląda historia mojego ecu , która nie jest jeszcze zakończona , jeśli ktoś będzie chciał coś więcej się dowiedzieć o tym projekcie to chętnie coś jeszcze opiszę

[Jarekzn]

Szacun , kawał roboty  Projekt na pograniczu szaleństwa i sztuki hehe 

[_LM_]

Ten ECU nadal pracuje w polonezie? Czy myślałeś nad implementacją CAN? 

[Swiety_EfI]

Tak to steruje dwoma silnikami fiata/lancii - gdzie inny sterownik z fabrycznym setupem nie dałby rady  
Co do samego CAN nie widziałem w polonezie potrzeby wykorzystania , za to mikrokontroler Micronas posiada interface can na pokładzie więc gdyby zaszła taka potrzeba pewnie można by było spróbować.
Podzielę się też pewnymi inspiracjami - tak naprawdę w momencie kiedy pojawił się megasquirt 1 ten projekt dość mocno ruszył do przodu - bardzo dużo pomógł mi kod źródłowy oraz użyte algorytmy do wysterowania silnikiem , ponadto dzięki temu że megasquirt posiadał program do strojenia megatune - udało mi się na podstawie kodu źródłowego oraz pliku ini zrobić swój customowy plik oraz zestaw komend użytych do komunikacji po rs232 z pc 

Tak wygląda sam megatune kiedy ECU żyje :

Teraz kwestia co ten system ogarnia:
- konfiguracja czujników oraz ich parametrów 
- obsługa wtryskiwaczy w trybie full group ( wszystkie razem) bądź w półsekwencji z rozdzielczością 0.1ms
- główne mapy jak paliwa i zapłonu mają wielkość 12x12 pól z interpolacją liniową 
- trzy algorytmy liczenia dawki paliwa -  speed density po ciśnieniu w kolektorze ssącym , alpha N - obciążenie brane z czujnika położenia przepustnicy i mieszany czyli Alpha-N z korekcją po ciśnieniu.
- korekcje paliwa po temperaturze powietrza, płynu chłodzącego , po czujniku przepustnicy TPS a właściwie jego delcie (wzbogacanie/zubażanie mieszanki) , korekcja barometryczna oraz korekcja po sondzie lambda ( do wyboru szerokopasmowa lub wąskopasmowa)
- korekcja szybkości otwierania wtryskiwacza po napięciu zasilania
- korekcje zapłonu po temperaturze powietrza, płynu chłodzącego oraz innych dodatkowych rzeczach ale o tym później
- odcięcie paliwa/zapłonu na zasadzie limitera obrotów oraz w trybie hamowania silnikiem
- sterowanie zaworem wolnych obrotów PWM z kilkoma mapami PW i korekcjami dynamicznymi
- sterowanie zaworem doładowania - boost controller
- sterowanie wentylatorem chłodnicy na zasadzie on/off bądź wyjścia pwm na podstawie mapy (działa z modułem pwm z forda)
-  wejście lauch controll - procedura startu
- obsługuje wyjścia - pompa paliwa , kontrolka check engine/ssanie , wentylator chłodnicy , kontrolka zmiany biegu - shift light
- wyjście sterujące aktywnymi cewkami (z końcówkami mocy) oraz wyjście sterujące obrotomierzem
- obsługa standardowego koła fonicznego typu bosch 60-2 zęby oraz fordowskiego 36-1
- korekcja czasu ładowania cewki po napięciu zasilania z dynamiczną kontrolą po obrotach 
- wbudowany programowy kontroller AFR sondy szerokopasmowej LSU4.9 z możliwością konfiguracji
- wbudowane algorytmy (nie do końca przetestowane na samochodzie) liczące tzw wall wetting czyli ile paliwa się osadza na ściankach a ile zostaje zmieszane z powietrzem - algorytm X-TAU ora EAE

Na etapie bardzo wczesnych prób jest zabawa z elektroniczną przepustnicą ale do tego raczej ze względu na szybkość reakcji będzie potrzebna jakaś atmega oraz specjalizowany H-bridge

Trochę filmików jest na moim kanale Youtube: swietyEFI - YouTube

Przykładowy timing wtryskiwaczy oraz zapłonu - góra to paliwo , niżej zapłon , na samym dole impulsy z koła 60-2 - przykładowa symulacja rozruchu silnika:



 A tutaj jest przykład jak wygląda korekcja wtrysku paliwa przy algorytmie obliczania ile paliwa jest na ściankach a ile odparowało :

Gdyby ktoś jeszcze coś chciał wiedzieć , chętnie coś jeszcze dopiszę w temacie 

 

[jaszczurtd]

Hej, po godzinach tworzę podobny projekt, tyle że dla diesla.

I teraz pytanie: gniazdo przyłączeniowe jakiego użyłeś - czy to coś co można gdzieś normalnie kupić?

Obudowa - wykorzystałeś jakąś seryjną, czy to również coś, co można kupić jako nowe i nieużywane?

Szacun się należy ogólnie, zwłaszcza za to prototypowe PCB  Wiem ile to żmudnej dłubaniny i pracy.

[ReniferRudolf]

@Swiety_EfI Zbieram szczękę z podłogi, przede wszystkim ze względu na wszechstronność, stopień komplikacji i jakość końcowych rezultatów. Wow... ...