اندازه‌گیری‌ها و حسگرها
خطوط تغذیه برق به‌صورت «حلقه‌ای (looped)» در اطراف موتور کشیده شده‌اند تا در صورت بروز قطع در یک نقطه از سیم‌کشی، تأمین برق همچنان ایمن و بدون وقفه ادامه یابد. این نوع طراحی افزونگی در مسیر برق، از قطع کامل عملکرد سیستم در اثر یک خرابی ساده جلوگیری می‌کند.
(در کنار این توضیح، معمولاً نموداری قرار می‌گیرد که اصل توزیع حلقه‌ای برق در اطراف موتور را به‌صورت شماتیک نمایش می‌دهد.)
اندازه‌گیری سرعت موتور
اندازه‌گیری سرعت و موقعیت زاویه‌ای میل‌لنگ (ENGINE SPEED / ANGULAR POSITION MEASUREMENT)
هدف از این اندازه‌گیری در سیستم WECS 8000 عبارت است از:
- به‌عنوان بازخورد موقعیت برای تنظیم دقیق زمان‌بندی تزریق گاز و سوخت پایلوت
- به‌عنوان بازخورد سرعت برای کنترل‌کننده داخلی سرعت موتور
- به‌عنوان داده‌ی سرعت برای جداول پارامترهای داخلی سیستم
هم اندازه‌گیری سرعت و هم اندازه‌گیری فاز به‌صورت افزونه (Redundant) طراحی شده‌اند.
قطار پالس سیگنال سرعت دارای یک پالس گمشده است که برای تعیین موقعیت نقطه مرگ بالای سیلندر (Top Dead Center – TDC) استفاده می‌شود.
اتصالات سیگنال‌های سرعت و فاز روی موتور (SPEED AND PHASE SIGNAL CONNECTIONS ON ENGINE)
سرعت موتور بر اساس سیگنال دریافتی از دو حسگر سرعت اندازه‌گیری می‌شود. هر دو حسگر سرعت مستقیماً به ماژول کنترل اصلی (MCM-700) متصل هستند، جایی که محاسبات مربوط به سرعت انجام می‌شود.
برای پردازش زمان‌بندی تزریق گاز و تزریق سوخت پایلوت، ماژول‌های کنترل سیلندر (CCM-10) نیاز به اطلاعات دقیق از سرعت موتور و موقعیت زاویه‌ای میل‌لنگ دارند. به همین دلیل، سیگنال‌های سرعت و فاز مستقیماً (از طریق سیم‌کشی سخت‌افزاری) به هر ماژول کنترل سیلندر متصل می‌شوند؛ این سیگنال‌ها به‌صورت داده روی گذرگاه CAN منتقل نمی‌شوند.
به‌منظور افزونگی، به هر ماژول کنترل سیلندر دو حسگر سرعت و دو حسگر فاز متصل شده‌اند تا در صورت خرابی یکی، عملکرد سیستم ادامه یابد.
اندازه‌گیری سرعت و نقطه مرگ بالا (SPEED AND TDC MEASUREMENT)
از آنجایی که سیستم WECS 8000 باید موقعیت زاویه‌ای میل‌لنگ را با دقت بالا تشخیص دهد، در محیط سوراخ‌های حسگر سرعت روی فلای‌ویل (Flywheel)، یک سوراخ حذف شده در نظر گرفته شده است. این طراحی باعث می‌شود که در هر دور کامل موتور، قطار پالس دریافتی دارای یک پالس گمشده باشد.
موقعیت زاویه‌ای این سوراخ‌های حذف‌شده به‌گونه‌ای انتخاب شده‌اند که لبه انتهایی (لبه مثبت سیگنال الکتریکی) سوراخ بعد از سوراخ حذف‌شده، دقیقاً در نقطه مرگ بالای سیلندر (Top Dead Centre – TDC) سیلندر (A)1 قرار گیرد.
دو حسگر سرعت از سوراخ‌های جداگانه استفاده می‌کنند، اما این سوراخ‌ها به‌صورت «موازی» در محیط فلای‌ویل قرار گرفته‌اند، به‌طوری‌که اختلاف فاز میان سیگنال‌های تولیدشده توسط دو حسگر بسیار ناچیز و قابل صرف‌نظر است.
تعداد کل سوراخ‌ها در محیط فلای‌ویل برابر است با ۱۲۰ منهای یک سوراخ حذف‌شده، یعنی ۱۱۹ سوراخ (۱۲۰ – ۱).
فاصله‌ی حسگر (Sensing gap) برای این حسگرهای سرعت موتور باید ۲٫۵ میلی‌متر با تلرانس ±۰٫۲ میلی‌متر باشد.
قطار پالس سیگنال سرعت که از دو حسگر سرعت دریافت می‌شود، شکلی مشابه تصویر زیر دارد. این سیگنال به تمام ماژول‌های کنترل سیلندر و همچنین به ماژول کنترل اصلی متصل می‌شود.
با این حال، ماژول کنترل اصلی فقط از سطح سرعت استفاده می‌کند و از اطلاعات مربوط به نقطه مرگ بالا (TDC) بهره نمی‌برد. اطلاعات زاویه‌ای دقیق صرفاً در ماژول‌های کنترل سیلندر برای زمان‌بندی تزریق گاز و پایلوت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تشخیص فاز موتور و پالـس گمشده
از آنجایی که موتورهایی که توسط سیستم WECS 8000 کنترل می‌شوند، چهارزمانه (4-stroke) هستند، میل‌لنگ و در نتیجه فلای‌ویل در هر چرخه کامل موتور دو دور کامل می‌زنند. برای اینکه سیستم بتواند تشخیص دهد کدام پالس گمشده (Missing Pulse) مربوط به فاز کاری سیلندر A(1) است، تشخیص فاز موتور نیز ضروری است.
برای این منظور، دو حسگر فاز به‌منظور افزونگی در نظر گرفته شده‌اند. این حسگرها از نوع سوئیچ‌های مجاورتی PNP هستند و در انتهای محرک میل‌بادامک موتور نصب می‌شوند.
حسگرهای فاز، موقعیت فاز موتور را از طریق تشخیص موقعیت یک دیسک نیم‌دایره‌ای (Halfmoon Disc) که به انتهای محرک میل‌بادامک متصل شده، تعیین می‌کنند. این دیسک به‌گونه‌ای نصب شده است که لبه مثبت سیگنال (افزایش ولتاژ یا Positive Edge) در زاویه 180 درجه پیش از نقطه مرگ بالا (BTDC) برای سیلندر A(1) ظاهر می‌شود و این وضعیت تا 180 درجه پس از نقطه مرگ بالا (ATDC) باقی می‌ماند.
بر اساس اینکه هنگام دریافت پالس گمشده، سیگنال فاز بالا باشد (۲۴ ولت DC) یا پایین (۰ ولت DC)، سیستم WECS می‌تواند پالس گمشده‌ی نادرست را کنار بگذارد. تنها پالسی که در زمانی رخ دهد که سیگنال فاز در وضعیت بالا (High) باشد، به‌عنوان پالس صحیح توسط سیستم شناسایی می‌شود.
