Discussão de resultados

Neste capítulo discute-se os resultados obtidos ao longo do desenvolvimento da interface e expõe-se as conclusões retiradas após a análise dos resultados. Durante o capítulo aborda-se vários pontos do projeto, desde o hardware até aos métodos de controlo. Após uma análise aos resultados obtidos durante os testes de validação verifica-se que de uma forma geral o interface desenvolvido cumpre as suas funções, sendo competente durante a aquisição de dados e controlando o motor de forma estável com qualquer um dos métodos.

Hardware

Durante o desenvolvimento do hardware decidiu-se utilizar um microcontrolador com a capacidade de comunicação em dois barramentos CAN com o intuito de permitir vários tipos de utilização, uma aquisição de dados em modo dedicado que comunica através do barramento CAN vermelho e permite controlar o motor ou uma aquisição de dados genérica Tal como se apresenta no capítulo do hardware o microcontrolador utilizado no projeto é um ChipKIT® Max32 que possui as características necessárias. Estas características traduziram-se em vantagens ao longo do desenvolvimento do interface, tais como ser uma plataforma de prototipagem que já incorpora diversos componentes necessários ao correto funcionamento. Assim o interface possui uma maior robustez a nível de hardware e uma maior facilidade de manutenção em caso de avaria.

No projeto do circuito do potenciómetro digital utilizou-se dois isoladores óticos que possuem o objetivo de isolar os níveis de tensão do potenciómetro, alimentação proveniente do COO, dos níveis de tensão do microcontrolador. Com esta solução aumenta-se a fiabilidade e versatilidade deste tipo de controlo. Relativamente à fiabilidade implementou-se mais uma medida de segurança que em caso de falha de alimentação do microprocessador o potenciómetro é desativado através do pino Shutdown. Com esta implementação previne-se que se houver uma falha na alimentação, o valor da posição de acelerador lido pelo COO corresponde ao valor 0% e assim o valor da rotação do motor diminui até atingir o valor de ralenti.

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Aquisição de dados

Através da análise dos gráficos representados na Figura 6.5 verifica-se que os valores adquiridos pelo sistema desenvolvido são coerentes com os valores adquiridos pelo equipamento de diagnóstico, validando assim os métodos de aquisição escolhidos na fase de desenvolvimento do projeto. Verifica-se também que ao longo da aquisição ocorrem algumas falhas de aquisição de dados por parte do equipamento de diagnóstico contudo o EDAS não apresenta qualquer falha durante a aquisição. De notar que devido a otimização das frequências de aquisição dos parâmetros, através do uso maioritário do método de aquisição Broadcast e apenas seis parâmetros em modo diagnostico SDP3, culmina numa aquisição com uma taxa elevada e sem erros. O método de aquisição do equipamento de diagnóstico é o diagnóstico SDP3 que comunica através de mensagens do tipo pergunta-resposta (peer-to-peer) tornando a aquisição mais lenta.

O gráfico apresentado na Figura 6.6 tem como objetivo exibir a diferença da frequência de aquisição de ambos os sistemas e consequentemente os resultados obtidos. Através da análise deste gráfico verifica-se o EDAS adquiriu 30 pontos e o equipamento de diagnóstico adquiriu apenas 15 pontos num intervalo de tempo de 1,5 segundos. Portanto é possível afirmar que o EDAS possui o dobro da frequência de aquisição do equipamento de diagnóstico. Relativamente aos valores obtidos na fase de arranque do motor, com o EDAS visualiza-se alguma oscilação do valor da rotação que não é visível com o equipamento de diagnóstico demostrando assim a importância da frequência de aquisição.

Posteriormente à aquisição de dados durante um ensaio é possível analisar as correlações entre vários parâmetros do motor. Estas correlações possuem uma importância elevada na análise da condição do motor tais como a evolução da Pressão do Combustível com o aumento da Rotação do Motor. Apresenta-se na Figura 7.1 um gráfico que demonstra precisamente essa evolução, analisando-o verifica-se que os valores adquiridos num ensaio mostram que o valor da pressão de combustível é diretamente proporcional a rotação do motor. Adicionou-se uma linha de tendência (linha tracejada a laranja) e verifica-se que com a pressão de combustível aumenta 1 Bar por cada aumento de rotação do motor de 1000 RPM.

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Figura 7.1 – Gráfico de dispersão relacionando a Pressão de Combustível e a Rotação do Motor.

Protocolo de Comunicação

Com a implementação do protocolo dedicado entre o EDAS e o PC aumentou-se a fiabilidade de comunicação pois as mensagens enviadas são constituídas tanto pelo valor do parâmetro como a identificação a que parâmetro corresponde. Assim é possível identificar o parâmetro na mensagem e logo de seguida o valor correspondente reduzindo os erros de comunicação e consequentemente aumentando a fiabilidade da comunicação. Contudo esta identificação acrescenta um conjunto de carateres na mensagem o que aumenta o tempo de envio e consequentemente diminui a frequência de comunicação. Futuramente pode-se simplificar ou até mesmo retirar a identificação dos parâmetros nas mensagens aumento a frequência da comunicação com o risco de aumentar o número de falhas na comunicação entre o EDAS e o PC.

Controlo do motor

Durante o desenvolvimento do projeto estudaram-se vários métodos de controlo contudo no final utilizaram-se apenas dois métodos de controlo, um potenciómetro digital para a posição do acelerador e o método cruise control. Um dos métodos estudados consistia no envio de um novo valor da posição do acelerador sobrepondo ao valor enviado ciclicamente pelo COO. Apesar de este método apresentar algumas vantagens, tais como rapidez de

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atuação e versatilidade, revelou-se ser pouco eficaz na sua função, não controlando inteiramente o valor da posição do acelerador lido pela unidade do motor (ver Figura 3.9). O método cruise control tem como base a sobreposição de mensagem CAN relativas aos pedidos de aceleração, desaceleração e paragem do cruise control. Contudo contrariamente ao envio do valor da posição do acelerador, a sobreposição de pedidos relativos ao cruise control, não interfere com a estabilidade do sistema revelando assim ser um método de controlo do motor eficaz (ver Figura 6.8).

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