Сучасні високі вимоги, що пред'являються до екологічної чистоти вихлопу і паливної економічності автомобілів, здійсненні лише при використанні двигунів з уприскуванням палива і електронною системою управління. Число автомобілів, обладнаних такими системами, зростає і в нашій країні. Правда, на дорогах Росії поки що велика їх частина - іноземного виробництва, але і вітчизняних машин чимало. А відповідно до прийнятої концепції з Волзьким автозаводом 2001 р, всю продукцію будуть комплектувати виключно двигунами з електронним управлінням уприскуванням палива.
Слід, однак, зауважити, що при всіх перевагах двигунів, про яких йде мова, вони мають істотний в російських умовах недолік. Навіть найпростішу несправність можна виявити і усунути, не звертаючись до автосервіс, тому що тільки там є необхідна для цього дороге діагностичне обладнання.
Пропонований автором статті прилад дозволить водієві самостійно вирішити багато проблем, пов'язаних з діагностикою системи упорскування палива. Крім того, це пристрій дублює і доповнює свідчення спідометра, тахометра, покажчика температури охолоджуючої рідини, вольтметра, економетра.
Вже сьогодні на більшість передньопривідних автомобілів Автовазу встановлюють двигуни з розподіленим уприскуванням палива. Центральним пристроєм управління системою вприскування служить спеціалізований контролер. Більшу частину двигунів комплектують контролером М1.5.4 фірми Bosch. Він обробляє надходить від різних датчиків інформацію і впливає на виконавчі механізми, забезпечуючи оптимальний режим роботи двигуна. Виявивши вихід якого-небудь з параметрів за допустимі межі, контролер запам'ятовує код несправності у внутрішній енергонезалежній пам'яті і включає табло "Check Engine" на приладовій панелі автомобіля.
На жаль, наявними в автомобілі штатними засобами різного призначення не можна прочитати код несправності і визначити, чому світиться табло. Цей код і контрольовані параметри контролер М1.5.4 видає тільки на спеціальний роз'єм, до якого на станції техобслуговування підключають діагностичне обладнання Існує кілька різновидів діагностичних пристроїв. Але навіть одне з найпростіших - ДСТ-2М - коштує близько 300 дол. США, що, природно, перешкоджає широкому використанню подібних приладів автолюбителями.
Принципова схема діагностичного приладу, який можна виготовити самостійно, наведена на рис. 1. Його основою служить однокристальна мікроеом AT89S8252-24PC фірми Atmel (DD2). Кожні 100 мс вона запитує системи управління двигуном потрібний параметр і виводить його значення на рідкокристалічний індикатор (РКІ) HG1. Двостороння зв'язок з контролером Bosch M1.5.4 організована через інтерфейс K-Line згідно специфікації IS09141 і протоколу обміну інформацією Keyword2000. Тактову частоту мікро-ЕОМ (12 МГц) задає ланцюг, що складається з кварцового резонатора ZQ1 і конденсаторів С1, С2. Від цієї частоти залежить швидкість обміну даними через послідовний порт мікроеом, тому застосовувати кварцовий резонатор на іншу частоту неприпустимо, зв'язок з контролером буде неможлива.
Надійний запуск мікроеом після подачі напруги живлення і блокування її роботи у разі його зниження забезпечує мікросхема КР1171СП42 (DA1). Вона утримує на виводі 3 рівень лог. 0, поки напруга живлення менше 4,2 Ст. Конденсатор C3 задер-мує перехід в стан лог. 1 після того, як напруга перевищить зазначений поріг. Повний функціональний, конструктивний аналог мікросхеми КР1171СП42 - PST529D фірми Mitsumi. З урахуванням іншого розташування висновків підійдуть також DS1233-15 фірми Dallas Semiconductor, ADM705 (Analog Devices), MAX705 (Maxim). Остання містить також сторожовий таймер, призначений для подачі сигналу скидання при "зависанні" мікроеом.
Якщо знехтувати можливими збоями приладу в результаті провалів напруги харчування, мікросхему DA1 можна не встановлювати. Сигнал скидання при включенні сформує ланцюг R1C3. У цьому випадку бажано збільшити ємність конденсатора C3 до 1 мкФ і встановити паралельно резистору R1 будь-який малопотужний діод, наприклад. КД521А, катодом до лінії +5 Ст.
До виводів порту Р0 мікроеом підключені кнопки SB1-SB3, службовці для управління приладом, і ланцюга керування ЖКИ. Так як порт не має внутрішніх навантажувальних резисторів, формування рівнів лог. 1 на його висновках здійснюється з допомогою зовнішніх, об'єднаних в резисторную збірку DR1. Висновки порту Р2 з'єднані з шиною даних РКІ.
Зазначений на схемі РКІ DV16110S1FBLY/R фірми Data Vision - однорядковий 16-символьний з вбудованою підсвічуванням. Замість нього підійде інший функціонально аналогічний за умови, що його система команд сумісна з KS0066, а знакогенератор русифікований. Придатні, наприклад, індикатори HDM16116H-7 фірми Hantronic, JA-16101 фірми JE-AN Electronic, AC 161В фірми Ampire. Змінний резистор R11 служить для регулювання контрастності символів на екрані РКІ Мікроеом включає і вимикає підсвітку РКІ з допомогою ключа на транзисторі VT2, в якості якого замість зазначеного на схемі можна КТ817А застосувати будь-який інший транзистор структури n-p-л з допустимим струмом колектора не менше 150 мА. Струм в ланцюзі підсвічування обмежують сполучені паралельно резистори R8 і R9. Номінальна потужність кожного з них - не менше 2 Вт.
Вузол сполучення з діагностичною ланцюгом (K-Line) контролера Bosch М1.5.4 виконаний на транзисторах VT3 (передавальний ключ) і VT4 (приймальний ключ), тригерах Шмітта DD1.1 і DD1.3. Він перетворює сигнал мікроеом, має ТТЛ-рівні, у 12-вольтні згідно специфікації IS09141 і назад. Для захисту від можливих викидів напруги служить стабілітрон VD2.
Діагностичний прилад живлять від бортової мережі автомобіля, в якій також можливі значні викиди напруги. Від них захищає R4 - спеціальний автомобільний варистор фірми S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO,опір якого різко падає з підвищенням напруги. Його можна замінити стабілітронів з напругою стабілізації 15...19 В, наприклад, КС515А або КС518А. Діод VD1 КД248А захищає від переполюсовки напруги живлення. Замість нього підійде будь-який інший діод з допустимим прямим струмом не менше 300 мА. За допомогою інтегрального стабілізатора DA2 КР1157ЕН501А отримують напругу 5 В для живлення мікросхем і РКІ. На платі приладу блокувальні конденсатори C6-С8 слід встановлювати в безпосередній близькості від висновків харчування DA1, DD2 і HG1.
Керуюча програма діагностичного приладу складається з модулів, написаних на мовах Асемблера та Сі для компілятора FSI (Franklin Software Inc). Програма розроблялася і компилировалась в інтегрованому середовищі PROVIEW32 V3.3.4 Build number 8.63. Асемблер - А51 версії 6.03.08, компілятор Сі - версії 6.11.4, програма компонування - версії 4.08.06. Оціночний варіант цих коштів можна отримати на сайті компанії за адресою FSI http://www.fsinc.com.
Коди оттранслированной програми наведено в таблиці. До установки мікросхеми DD2 на плату приладу їх записують в її FLASH-пам'ять з допомогою універсального програматора. Цей варіант підходить, якщо на платі для цієї мікросхеми передбачена панель. У подібному випадку розетки XS1 і ключ на транзисторі VT1 з схеми приладу можна виключити.
Врахуйте, що в пристроях, що експлуатуються на автомобілі, всі висновки мікросхем рекомендується запаювати безпосередньо в плату без перехідних панелей. В умовах підвищеної вібрації ця міра виключає збої, викликані короткочасними порушеннями контакту в панелях.
Звичайно, паяти запрограмовану мікросхему ризиковано. Але мікро-ЕОМ AT89S8252 дозволяє заносити в неї програму і після встановлення на плату. Для цього розетку XS1 приладу з'єднують кабелем з розеткою порту принтера персонального комп'ютера. Схема кабелю показана на рис. 2, довжина його - не більше 0,3 м. На комп'ютері запускають спеціальну програму, наприклад, AEC ISP V1.00 фірми АЕС Electronics (http://www.aec-electronics.co.nz). Робота з нею дуже проста, потрібно лише вибирати потрібні пункти меню і слідувати з'являться на екрані підказок.
Природно, перш ніж програмувати мікроеом. діагностичний прилад слід включити і перевірити справність його основних вузлів. Подайте напругу 12 В на контакти вилки ХР1 приладу в. замкнувши контакти вимикача SA1, перевірте наявність стабілізованої напруги +5 В на висновках живлення мікросхем. Потім переконайтеся в правильності формування сигналу скидання. Після включення живлення на виводі 9 мікроеом DD2 повинен спостерігатися одиночний імпульс високого рівня. В інакше несправна мікросхема контролю напруги DA1.
На висновках 18 і 19 DD2 повинен бути присутнім сигнал частотою 12, а на виведенні 30 (ALE) - 1 МГц. Якщо на висновках 18 і 19 сигнал є, а на виведенні 30 його немає, значить, несправна і підлягає заміні мікроеом. Якщо ж немає сигналу на одному з висновків 18 або 19, спробуйте підібрати ємність конденсаторів С1 і С2 або зовсім виключити їх. Іноді потрібна заміна кварцового резонатора. Домігшись стійкої роботи внутрішнього генератора, мікроеом можна програмувати.
Закінчивши цю операцію, перевірте правильність адресації пам'яті програм. На виведення 29 (РМЕ) DD2 повинен бути постійний високий логічний рівень, що означає звернення до внутрішньої пам'яті програм.Коли тут спостерігаються імпульси, слід переконатися в наявності рівня лог. 1 на виведенні 31 мікроеом. Якщо на виведенні РМЕ пачки імпульсів з'являються періодично, це означає, що адреса виходить за межі внутрішньої пам'яті. Швидше за все, мікроеом "чиста" - програма в неї не занесена.
Після старту керуюча програма ініціалізує послідовний порт і системний таймер мікроеом, а потім ініціалізує РКІ: в порт Р2 вона виводить коди команд, супроводжувані імпульсами високого логічного рівня на вході ЯГИ. Подавши команду, мікроеом переводить порт Р2 в режим читання і чекає від РКІ сигнал готовності, продовжуючи видавати імпульси на вхід Е. Якщо індикатор несправний, сигналу готовності не буде і програма "зациклиться", чекаючи його. Такий РКІ необхідно замінити.
Після ініціалізації екран РКІ очиститься і на ньому з'явиться фраза: "Індикатор М1.5.4". Якщо видно лише чорні квадрати, необхідно змінним резистором R11 відрегулювати контрастність зображення. Одночасно з висновком заставки мікроеом встановлює висновок 35 (Р0.4) низький логічний рівень - включається підсвічування індикатора.
Витримавши паузу в 3 с. програма намагається встановити зв'язок з контролером Bosch Ml.5.4. На виводі 11 мікроеом кожні 300 мс з'являється імпульс низького рівня тривалістю 30 мс, через 150 мс після нього передаються кілька байтів даних зі швидкістю 10400 біт/с. Аналогічний сигнал амплітудою 12 повинен бути на контакті 1 розетки XS2 (ланцюг До-Line), інакше перевірте ключ на транзисторі VT3. Якщо все в порядку і на РКІ виведено повідомлення "Немає зв'язку", перевірка діагностичного приладу закінчена і він готовий до підключення до блоку управління системи упорскування палива.
При порівняно рідкісному використанні приладу живити його можна від гнізда прикурювача в салоні автомобіля. Однак включати прилад слід тільки після включення запалювання. Справа в тому, що контролер Bosch M1.5.4 завжди починає свою роботу з спроби встановити зв'язок з іммобілайзером, подаючи в ланцюг K-Line відповідні команди. Якщо до діагностичної лінії вже підключено і працює на передачу діагностичний прилад, виникає конфлікт і двигун може стихнути. Це рідкісна, але можлива ситуація. Саме для її виключення діагностичний прилад чекає 3 до першої спроби зв'язатися з контролером.
Встановивши прилад на постійну експлуатацію, рекомендується подати на нього напруга +12 В з контакту 87 головного реле системи упорскування. Це зробить неможливим включення приладу при вимкненому запаленні.
Контакти розетки XS2 з'єднують з колодкою діагностики, як показано на рис. 3.
На автомобілях, не обладнаних іммобілайзером, зв'язок інформаційної лінії (K-Line) контролера Bosch М1.5.4 з контактом М колодки діагностики, як правило, розірвана. Щоб встановити її, необхідна перемичка між висновками 9 і 18 колодки для підключення іммобілайзера. Якщо автомобіль раніше проходив діагностику в автосервісі, така перемичка, ймовірно, вже є. Передбачено два режими роботи діагностичного приладу: відображення значення вибраного користувачем параметра або кодів несправностей з можливістю стирання з їх пам'яті контролера.
Після включення автоматично встановиться режим відображення поточного значення того параметра, який був обраний перед вимкненням приладу:
- положення дросельної заслінки, %;
- температури охолоджуючої рідини, З;
- частоти обертання колінчастого вала двигуна, хв-1;
- заданої частоти обертання на холостому ході, хв-1;
- кута випередження запалювання, град.;
- швидкості руху, км/год;
- поточного положення регулятора холостого ходу, крок;
- заданого положення регулятора холостого ходу, крок;
- коефіцієнта корекції, помноженого на 100;
- напруги в бортовій мережі, В;
- тривалість імпульсу упорскування, мс;
- витрати повітря, кг/год;
- годинної витрати палива, л/год;
- колійного витрати палива, л/100 км (тільки під час руху);
- ознаки виявлення детонації;
- ознаки блокування подачі палива;
- ознаки холостого ходу:
- ознаки мощностного збагачення.
Параметр вибирають за допомогою кнопок зі стрілками (SB1, SB2).
Для переходу до відображення кодів несправностей необхідно натиснути і відпустити кнопку "Режим" (SB3). На РКІ буде виведено число кодів, що зберігаються в пам'яті контролера - Якщо воно дорівнює нулю, при наступному натисканні на кнопку "Режим" прилад повернеться до відображення параметрів. Якщо коди несправностей є, їх можна переглянути з допомогою кнопок зі стрілками.
Для виходу з режиму відображення кодів без їх стирання, швидко натисніть і відпустіть кнопку "Режим". Щоб стерти коди з пам'яті контролера, потримайте кнопку нажатбй більше 2 с. Після стирання на РКІ повинна з'явитися цифра "нуль" - ознака того, що в пам'яті контролера кодів не залишилося.
У випадку обриву зв'язку з контролером Bosch М1.5.4 на РКІ діагностичного приладу з'явиться повідомлення "Немає зв'язку". Після її поновлення автоматично відновиться режим, що діяв раніше.
Автор: А. Альохін, р. Хімки Московської обл.