Traduzione in italiano a fondo pagina
This project was born from the need to optimize the operation of my LPG system on the 2020 Ford Fiesta bi-fuel.The automatic switch from gasoline to LPG occurs too early, and in cold weather conditions, it causes carburetion issues. To solve this problem, I decided to trick the engine control unit (ECU) by simulating a lower engine temperature by connecting a resistor in place of the NTC sensor. This way, the switch to LPG does not occur until the engine is sufficiently warm, at which point I reconnect the NTC sensor to the ECU.
Materials Used- Arduino Nano: The heart of the project, used to read the actual engine temperature and control the relays.
- Breakout MAK-NANO2RL-107: A development board with two relays and other components, already connected to the Arduino Nano.
- Breakout WATCHDOG32: A development board with an ADM1232 chip that must be continuously retriggered; otherwise, it resets the Arduino Nano hardware upon timeout, ensuring system safety.
- 47 kΩ fixed resistor: Simulates a low engine temperature.
- NTC: The original engine temperature sensor.
- Component kit: Resistors, capacitors, diodes, transistors, and relays to complete the MAK-NANO2RL-107 kit.
- Cables: For connections.
When the vehicle starts, the relay activates to connect the 47 kΩ fixed resistor to the ECU circuit, replacing the original temperature sensor (NTC). This makes the ECU "see" a very low temperature and prevents the switch to LPG.At the same time, the Arduino Nano begins reading the actual engine temperature using an ADC, measuring the voltage divider formed by the NTC and a 22 kΩ pull-up resistor to +5V.When the temperature reaches 65 degrees Celsius, the relay is deactivated, restoring the original connection between the ECU and the temperature sensor. At this point, the switch to LPG occurs normally.
AttentionThis project was created purely for educational and experimental purposes. Using non-approved components in a vehicle may void the warranty, pose safety risks, and is also prohibited by law.
Warnings:- Legislation: Before making any modifications to the vehicle, check the regulations in your country.
- Safety: Working on a vehicle's electrical system requires caution. Always disconnect the battery before performing any work.
- Warranty: Unauthorized modifications may void the vehicle warranty.
Using the Arduino Nano, the MAK-NANO2RL-107 breakout board, and the Watchdog32 breakout board, I was able to create a simple system to optimize the operation of my LPG system. This project demonstrates the potential of Arduino in automating and customizing vehicle functions, the capabilities of the MAK-NANO2RL-107 breakout board to quickly build a system requiring two relays without needing to connect multiple boards in an unreliable manner, and how easy it is to add a safety feature using the Watchdog32 breakout board.
Keywords: Arduino Nano, Ford Fiesta, LPG, ECU, temperature, NTC, relay, breakout, MAK-NANO2RL-107, WATCHDOG32
Safety:- Safe Relays: The two relays operate "safely, " meaning that if one power supply (+12V) or both (+12V and +5V) is missing, or Arduino is reset by the watchdog (Watchdog32), the circuit remains transparent to the system, and the connections between the ECU and the NTC sensor are maintained.
- Hardware Watchdog: For greater system safety, I chose to have the circuit monitored by a hardware watchdog. I selected the Watchdog32, which features an ADM1232 chip specifically designed for this purpose.
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Questo progetto nasce dalla necessità di ottimizzare il funzionamento del mio impianto GPL sulla Ford Fiesta bi-fuel del 2020. Il passaggio automatico da benzina a GPL avviene troppo precocemente, ed in condizioni climatiche fredde, mi causa problemi di carburazione. Per risolvere questo inconveniente ho deciso di ingannare la centralina motore, simulando una temperatura più bassa del motore, connettendouna resistenza al posto del bulbo NTC. In questo modo, il passaggio a GPL non avviene fino a quando, a motore sufficientemente caldo, riconnetto il bulbo NTC alla centralina ECU.
Materiali Utilizzati
- Arduino Nano: Il cuore del progetto, utilizzato per leggere la temperatura reale del motore e controllare I relè.
- Breakout MAK-NANO2RL-107: Scheda di sviluppo con due relè ed altri componenti, già connessi ad Arduino Nano.
- Breakout WATCHDOG32: Scheda di sviluppo con chip ADM1232 che deve essere continuamente retriggerato, altrimenti al suo timeout, resetta in modo hadware Arduino NANO, mettendo in sicurezza il sistema
- Resistenza fissa da 47 kohm: Simula una temperatura bassa del motore.
- NTC: Sensore di temperatura originale del motore.
- Kitdi componenti Resistori, Condensatori, Diodi, Transistor, Relais per completare il kit MAK-NANO2RL-107.
- Cavi: Per le connessioni.
Funzionamento
All'avvio del veicolo, il relè viene attivato per collegare la resistenza fissa da 47 kohm al circuito della centralina, al posto del sensore di temperatura originale (NTC). In questo modo, la centralina "vede" una temperatura molto bassa e non effettua ancora il passaggio a GPL.
Contemporaneamente, Arduino Nano inizia a leggere con un ADC la temperatura reale del motore, misurando il valore di tensione del partitore di tensione formato dall'NTC e da un pullup da 22 kohm verso il +5volt. Quando la temperatura raggiunge I 65 gradi Celsius, il relè viene disattivato, ripristinando il collegamento originale tra la centralina e il sensore di temperatura. A questo punto, il passaggio a GPL avviene in modo regolare.
Attenzione: Questo progetto è stato realizzato a scopo puramente didattico e sperimentale. L'utilizzo di componenti non omologati su un veicolo può invalidare la garanzia, comportare rischi per la sicurezza ed inoltre è vietato dalla legge.
Avvertenze:
- Legislazione: Prima di effettuare qualsiasi modifica al veicolo, informati sulla normativa vigente nel tuo paese.
- Sicurezza: Lavorare sull'impianto elettrico di un veicolo richiede cautela. Stacca sempre la batteria prima di effettuare qualsiasi intervento.
- Garanzia: Modifiche non autorizzate possono invalidare la garanzia del veicolo.
Conclusioni
Grazie ad Arduino Nano, al breakout MAK-NANO2RL-107 ed al breakout Watchdog32, è stato possibile realizzare un semplice sistema per ottimizzare il funzionamento del mio impianto GPL. Questo progetto dimostra le potenzialità di Arduino nell'automatizzare e personalizzare le funzioni di un veicolo, la potenzialità del breakout MAK-NANO2RL-107 per realizzare velocemente un sistema che necessiti di due relè, senza dover unire diversi breakout in modo filato e poco affidabile, e quanto sia semplice aggungere una funzione di sicurezza tramite il breakout Watchdog32.
Keyword: Arduino Nano, Ford Fiesta, GPL, centralina, temperatura, NTC, relè, breakout, MAK-NANO2RL-107, WATCHDOG32
Sicurezza:
- Relais in sicurezza: I due relais funzionano "in sicurezza", ovvero, se manca una alimentazione (+12v), o entrambe (+12 e +5v), o Arduino è resettato dal watchdog (watchdog32 ), il circuito risulta trasparente per il sistema, e le connessioni tra centralina e bulbo NTC sono assicurate.
- Watchdog Hardware: per una maggiore sicurezza del sistema ho scelto di far supervisionare il circuito da un Watchdog hardware, ed ho scelto il Watchdog32 che monta un chip ADM1232, appositamente progettato per questa funzione.
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