Functional structure of diagnostic system for wheeled tractors

eng Article in English DOI:

send Ryszard Arendt *, Ryszard Michalski ** * Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdansk University of Technology ** Faculty of Technical Sciences, University of Warmia and Mazury in Olsztyn

Download Article

Abstract

An application of computer controlled fuel injection systems in vehicle engines and growing demands concerning toxic substances emission and fuel consumption was a main reason for OBD (On Board Diagnosis) development. In spite of a great technological development, only some tractors are equipped in diagnostic systems. On board diagnosis is strongly connected with emission demands and does not concern other important vehicle functions. In the developed mechatronic diagnostic system, based on generated consequences, four groups of defects are accepted: functional (uf), which inhibit performance, exhaust (ue), which causes increase toxic emissions, that jeopardize driving safety (us) and defects that affect engine performance (ud). The diagnostic system consists of a board computer with specialized programs, acquisition data modules working in CAN net with protocol DeviceNet, measuring sensors and actuators. In the paper accepted assumptions, and a structure of mechatronic system model and organization of a diagnostic program are presented.

Keywords

diagnostic systems, mechatronics, OBD – On Board Diagnostic, tractor

Struktura funkcjonalna systemu diagnostycznego ciągnika kołowego

Streszczenie

Mimo dużego rozwoju technologicznego, tylko niektóre ciągniki kołowe są wyposażone w systemy diagnostyczne. Aktualnie stosowana diagnostyka pokładowa pojazdów jest silnie związana z wymaganiami emisyjnymi i nie obejmuje innych ważnych funkcji pojazdu. W tworzonym mechatronicznym systemie diagnostycznym ciągnika kołowego ze względu na możliwe skutki przyjęto cztery grupy uszkodzeń: funkcjonalne (uf) powodujące ograniczenie efektywności pracy, emisyjne (ue) wywołujące wzrost emisji związków toksycznych, zagrażające bezpieczeństwu ruchu (us) ciągnika oraz pogarszające jego dynamikę (ud). System diagnostyczny tworzy komputer pokładowy z wyspecjalizowanym oprogramowaniem, moduły akwizycji danych pracujące w sieci CAN z protokołem DeviceNet, czujniki pomiarowe (sensory) oraz elementy wykonawcze (aktuatory). W artykule przedstawiono przyjęte założenia, budowę modelu systemu mechatronicznego oraz organizację programu diagnostycznego.

Słowa kluczowe

ciągnik kołowy, diagnostyka pokładowa, mechatronika, system diagnostyczny

Bibliography

  1. Arendt R., Preliminary design of hardware part of a mechatronic system for diagnostic of wheeled tractor, The work was done in frames of research grant No. N N504 513740, Gdańsk November 2011 (in polish).
  2. Cempel C., Vibro-acoustic diagnostics of machines, WNT, Warszawa 1982 (in polish).
  3. Kościelny J.M., Diagnostics of automated industry processes, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT; Warszawa 2000 (in polish).
  4. Korbicz J., Kościelny J.M., Kowalczuk Z., Cholewa W., Processes diagnostics, models, methods of artificial intelligence, applications, WNT, Warszawa 2002 (in polish).
  5. Merkisz J., Mazurek S., On board diagnostics systems of vehicles, WKŁ, Warszawa 2000 (in polish).
  6. Michalski R., Working machine diagnostics, Wydawnictwo ITE, Radom - Olsztyn 2004 (in polish).
  7. Michalski R., Janulin M., Structural analysis of a wheeled tractor, oriented towards damage diagnostics, Monografie, studia, rozprawy M29, Selected problems of mechanical engineering and maintenance. Politechnika Świętokrzyska 2012, 5-15.
  8. Natke H.G., Cempel C., Model-Aided Diagnosis of Mechanical Systems: Fundamentals, Detection, Localization, Assessment, Springer-Verlag, Berlin 1997.
  9. User manual: Technical description of John Deere Tractors, models, 6081, 1999.