Il dispositivo diagnostico per il motore dell'automobile con il controller BOSCH. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I moderni elevati requisiti di pulizia ambientale dei gas di scarico e di efficienza del carburante delle automobili possono essere soddisfatti solo quando si utilizzano motori con iniezione di carburante e un sistema di controllo elettronico. Nel nostro Paese cresce il numero di auto dotate di tali sistemi. È vero, la maggior parte di quelle sulle strade russe sono ancora di fabbricazione straniera, ma ci sono anche molte auto nazionali. E secondo il concetto adottato dallo stabilimento automobilistico Volzhsky dal 2001, tutti i prodotti fabbricati saranno dotati esclusivamente di motori con iniezione di carburante a controllo elettronico.

Va notato, tuttavia, che nonostante tutti i vantaggi dei motori in questione, nelle condizioni russe presentano uno svantaggio significativo. Anche il più semplice malfunzionamento non può essere rilevato ed eliminato senza rivolgersi ad un centro di assistenza automobilistica, perché a questo scopo sono disponibili solo le costose apparecchiature diagnostiche.

Il dispositivo proposto dall'autore dell'articolo consentirà al conducente di risolvere autonomamente molti problemi associati alla diagnosi del sistema di iniezione del carburante. Inoltre, questo dispositivo duplica e integra le letture del tachimetro, del contagiri, dell'indicatore della temperatura del liquido di raffreddamento, del voltmetro e dell'econometro.

Già oggi, la maggior parte dei veicoli AvtoVAZ a trazione anteriore sono dotati di motori con iniezione di carburante distribuita. Il dispositivo di controllo centrale per il sistema di iniezione è un controller specializzato. La maggior parte dei motori è dotata di un controller M1.5.4 Bosch. Elabora le informazioni ricevute da vari sensori e influenza gli attuatori, garantendo un funzionamento ottimale del motore. Dopo aver rilevato che uno qualsiasi dei parametri è al di fuori dei limiti consentiti, il controller memorizza un codice di errore nella memoria interna non volatile e accende il display "Check Engine" sul cruscotto dell'auto.

Sfortunatamente, con gli strumenti standard disponibili nell'auto per vari scopi, è impossibile leggere il codice guasto e determinare il motivo per cui il display è acceso. Il controller M1.5.4 invia questo codice e i parametri controllati solo a un connettore speciale a cui è collegata l'apparecchiatura diagnostica presso una stazione di servizio. Esistono diversi tipi di dispositivi diagnostici. Ma anche uno dei più semplici, DST-2M, costa circa 300 dollari, il che, naturalmente, impedisce l'uso diffuso di tali dispositivi da parte degli appassionati di auto.

Un diagramma schematico di un dispositivo diagnostico, che puoi realizzare da solo, è mostrato in Fig. 1. Si basa su un microcomputer a chip singolo AT89S8252-24PC di Atmel (DD2). Ogni 100 ms richiede il parametro richiesto al sistema di controllo del motore e ne visualizza il valore sull'indicatore a cristalli liquidi (LCD) HG1. La comunicazione bidirezionale con il controller Bosch M1.5.4 è organizzata tramite l'interfaccia K-Line in conformità con la specifica IS09141 e il protocollo di scambio di informazioni Keyword2000. La frequenza dell'orologio del microcomputer (12 MHz) è impostata da un circuito costituito da un risonatore al quarzo ZQ1 e condensatori C1, C2. La velocità di scambio dei dati attraverso la porta seriale del microcomputer dipende da questa frequenza, quindi l'uso di un risonatore al quarzo con una frequenza diversa è inaccettabile; la comunicazione con il controller sarà impossibile.

Il microcircuito KR1171SP42 (DA1) garantisce l'avvio affidabile del microcomputer dopo l'applicazione della tensione di alimentazione e il blocco del suo funzionamento in caso di caduta di tensione. Mantiene il livello di registro al pin 3. 0 finché la tensione di alimentazione è inferiore a 4,2 V. Il condensatore C3 ritarda la transizione allo stato log. 1 dopo che la tensione supera la soglia specificata. Un analogo funzionale e di design completo del microcircuito KR1171SP42 - PST529D di Mitsumi. Tenendo conto di una diversa disposizione dei pin, sono adatti anche DS1233-15 di Dallas Semiconductor, ADM705 (Analog Devices), MAX705 (Maxim). Quest'ultimo contiene anche un timer watchdog progettato per fornire un segnale di ripristino quando il microcomputer si blocca.

Se trascuriamo possibili guasti del dispositivo dovuti a cadute di tensione di alimentazione, il microcircuito DA1 non può essere installato. Il segnale di ripristino all'accensione formerà il circuito R1C3. In questo caso, è consigliabile aumentare la capacità del condensatore C3 a 1 μF e installare un qualsiasi diodo a bassa potenza in parallelo con il resistore R1, ad esempio. KD521A, catodo sulla linea +5 V.

I pulsanti SB0-SB1, utilizzati per controllare il dispositivo, e i circuiti di controllo LCD sono collegati ai pin della porta P3 del microcomputer. Poiché la porta non dispone di resistori di carico interni, la formazione di livelli di registro. 1 ai suoi terminali viene realizzato utilizzando quelli esterni, combinati in un gruppo resistore DR1. I pin della porta P2 sono collegati al bus dati LCD.

Il display LCD DV16110S1FBLY/R di Data Vision, indicato nello schema, è un display a riga singola da 16 caratteri con retroilluminazione integrata. Invece, ne andrà bene un altro funzionalmente simile, a condizione che il suo sistema di comando sia compatibile con KS0066 e che il generatore di caratteri sia russificato. Indicatori adatti sono ad esempio HDM16116H-7 di Hantronic, JA-16101 di JE-AN Electronic, AC 161B di Ampire. Il resistore variabile R11 viene utilizzato per regolare il contrasto dei caratteri sullo schermo LCD. Il microcomputer accende e spegne la retroilluminazione LCD utilizzando un interruttore sul transistor VT2, che può essere sostituito da qualsiasi altro transistor np-l con una corrente di collettore consentita di at almeno 817 mA invece di quello indicato nello schema KT150A. La corrente nel circuito di retroilluminazione è limitata dai resistori R8 e R9 collegati in parallelo. La potenza nominale di ciascuno di essi è di almeno 2 W.

L'interfaccia con il circuito diagnostico (K-Line) del controller Bosch M1.5.4 è realizzata sui transistor VT3 (chiave di trasmissione) e VT4 (chiave di ricezione), Schmitt attiva DD1.1 e DD1.3. Converte il segnale del microcomputer, che ha livelli TTL, in 12 volt secondo la specifica IS09141 e viceversa. Per proteggersi da possibili sovratensioni, viene utilizzato un diodo zener VD2.

Il dispositivo diagnostico è alimentato dalla rete di bordo del veicolo, nella quale sono possibili anche notevoli sbalzi di tensione. R4 li protegge: uno speciale varistore automobilistico di S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO, la cui resistenza diminuisce bruscamente con l'aumentare della tensione. Può essere sostituito con un diodo zener con tensione di stabilizzazione di 15...19 V, ad esempio KS515A o KS518A. Il diodo VD1 KD248A protegge dall'inversione della tensione di alimentazione. Andrà invece bene qualsiasi altro diodo con una corrente diretta consentita di almeno 300 mA. Utilizzando lo stabilizzatore integrato DA2 KR1157EN501A, si ottiene una tensione di 5 V per alimentare i microcircuiti e il display LCD. Sulla scheda del dispositivo, i condensatori di blocco C6-C8 devono essere installati in prossimità dei pin di alimentazione DA1, DD2 e HG1.

Il programma di controllo del dispositivo diagnostico è costituito da moduli scritti in linguaggio Assembly e C per il compilatore FSI (Franklin Software Inc). Il programma è stato sviluppato e compilato nell'ambiente integrato PROVIEW32 V3.3.4 Build numero 8.63. Assemblatore - A51 versione 6.03.08, compilatore C - versione 6.11.4C, linker - versione 4.08.06. Una valutazione di questi fondi può essere ottenuta dal sito web della FSI all'indirizzo fsinc.com.

I codici del programma tradotto sono riportati nella tabella. Prima di installare il chip DD2 sulla scheda del dispositivo, vengono scritti nella sua memoria FLASH utilizzando un programmatore universale. Questa opzione è adatta se la scheda ha un pannello per questo chip. In questo caso la presa XS1 e l'interruttore sul transistor VT1 possono essere esclusi dal circuito dell'apparecchio.

(clicca per ingrandire)

Si prega di notare che nei dispositivi utilizzati su un'auto, si consiglia di saldare tutti i pin del microcircuito direttamente sulla scheda senza pannelli adattatori. In condizioni di maggiore vibrazione, questa misura elimina i guasti causati da guasti di contatto a breve termine nei pannelli.

Naturalmente, saldare un chip programmato è rischioso. Ma il microcomputer AT89S8252 consente di inserire il programma anche dopo l'installazione sulla scheda. A tale scopo collegare con un cavo la presa XS1 dell'apparecchio alla presa della porta stampante di un personal computer. Lo schema dei cavi è mostrato in Fig. 2, la sua lunghezza non è superiore a 0,3 m Sul computer viene eseguito un programma speciale, ad esempio AEC ISP V1.00 di AEC Electronics (aec-electronics.co.nz). Lavorare con esso è molto semplice, devi solo selezionare le voci di menu necessarie e seguire le istruzioni che appaiono sullo schermo.

Naturalmente, prima di programmare il microcomputer. Il dispositivo diagnostico deve essere acceso e la funzionalità dei suoi componenti principali deve essere verificata. Applicare una tensione di 12 V ai contatti della spina XP1 del dispositivo e. Chiudendo i contatti dell'interruttore SA1, verificare la presenza di una tensione stabilizzata di +5 V sui pin di alimentazione dei microcircuiti. Quindi assicurarsi che il segnale di reset sia generato correttamente. Dopo aver acceso l'alimentazione, si dovrebbe osservare un singolo impulso di alto livello sul pin 9 del microcomputer DD2. Altrimenti il ​​chip di monitoraggio della tensione di alimentazione DA1 è difettoso.

Ai pin 18 e 19 di DD2 dovrebbe esserci un segnale con una frequenza di 12 e al pin 30 (ALE) - 1 MHz. Se c'è segnale sui pin 18 e 19, ma non ce n'è sul pin 30, significa che il microcomputer è difettoso e deve essere sostituito. Se non c'è segnale su uno dei pin 18 o 19, provare a selezionare la capacità dei condensatori C1 e C2 o eliminarli del tutto. A volte è necessario sostituire il risuonatore al quarzo. Dopo aver raggiunto un funzionamento stabile del generatore interno, è possibile programmare il microcomputer.

Una volta completata questa operazione verificare che la memoria del programma sia indirizzata correttamente. Sul pin 29 (PME) di DD2 dovrebbe esserci un livello logico alto costante, che indica l'accesso alla memoria interna del programma. Quando si osservano gli impulsi qui, è necessario assicurarsi che il livello logico sia presente. 1 al pin 31 del microcomputer. Se periodicamente compaiono burst di impulsi sul pin PME, significa che l'indirizzo è esterno alla memoria interna. Molto probabilmente, il microcomputer è "pulito": il programma non è incluso al suo interno.

Dopo l'avvio, il programma di controllo inizializza la porta seriale e il timer del sistema microcomputer, quindi inizializza il display LCD: invia i codici di comando alla porta P2, accompagnati da impulsi di alto livello logico all'ingresso EZhKI. Dopo aver dato il comando, il microcomputer commuta la porta P2 in modalità lettura e attende un segnale di disponibilità dal display LCD, continuando a emettere impulsi all'ingresso E. Se l'indicatore è difettoso, non ci sarà alcun segnale di disponibilità e il programma eseguirà un "loop" , aspettandolo. Questo display LCD deve essere sostituito.

Dopo l'inizializzazione, lo schermo LCD si schiarirà e su di esso apparirà la frase "Indicatore M1.5.4". Se sono visibili solo quadrati neri, è necessario regolare il contrasto dell'immagine utilizzando il resistore variabile R11. Contemporaneamente all'uscita dello screen saver, il microcomputer imposta il pin 35 (P0.4) su un livello logico basso: la retroilluminazione dell'indicatore si accende.

Dopo una pausa di 3 s. il programma sta tentando di stabilire una comunicazione con il controller Bosch Ml.5.4. Sul pin 11 del microcomputer, ogni 300 ms appare un impulso di basso livello della durata di 30 ms e dopo 150 ms diversi byte di dati vengono trasmessi a una velocità di 10400 bps. Un segnale simile con un'ampiezza di 12 V dovrebbe trovarsi sul pin 1 della presa XS2 (circuito K-Line), altrimenti controllare la chiave sul transistor VT3. Se tutto è in ordine e sul display LCD viene visualizzato il messaggio "Nessuna comunicazione", il test dello strumento diagnostico è completato ed è pronto per essere collegato alla centralina del sistema di iniezione del carburante.

Se l'apparecchio viene utilizzato relativamente raramente, può essere alimentato tramite la presa dell'accendisigari dell'auto. Tuttavia, il dispositivo deve essere acceso solo dopo aver inserito l'accensione. Il fatto è che il controller Bosch M1.5.4 inizia sempre il suo lavoro tentando di stabilire una comunicazione con l'immobilizzatore, inviando i comandi appropriati al circuito K-Line. Se un dispositivo diagnostico è già collegato alla linea diagnostica e sta trasmettendo, si verifica un conflitto e il motore potrebbe spegnersi. Questa è una situazione rara ma possibile. Per escluderlo è necessario che il dispositivo diagnostico attenda 3 secondi prima del primo tentativo di contattare il controller.

Quando si installa il dispositivo per un funzionamento permanente, si consiglia di applicare una tensione di +12 V dal contatto 87 del relè principale del sistema di iniezione. Ciò renderà impossibile accendere il dispositivo quando l'accensione è disattivata.

I contatti della presa XS2 sono collegati al blocco diagnostico, come mostrato in fig. 3.

Sui veicoli non dotati di immobilizzatore, il collegamento tra la linea informazioni (K-Line) del controller Bosch M1.5.4 e il contatto M del blocco diagnostico è solitamente interrotto. Per installarlo è necessario un ponticello tra i pin 9 e 18 del blocco per il collegamento dell'immobilizzatore. Se l'auto è stata precedentemente diagnosticata presso un centro di assistenza auto, probabilmente tale ponticello esiste già. Esistono due modalità di funzionamento del dispositivo diagnostico: visualizzazione del valore di un parametro selezionato dall'utente o codici di errore con la possibilità di cancellarli dalla memoria del controller.

Dopo l'accensione, la modalità verrà impostata automaticamente per visualizzare il valore corrente del parametro selezionato prima di spegnere il dispositivo:

• posizione dell'acceleratore, %;
• temperatura del liquido di raffreddamento, C;
• velocità dell'albero motore del motore, min-1;
• impostare il minimo, min-1;
• fasatura dell'accensione, gradi;
• velocità di movimento, km/h;
• la posizione attuale del regolatore del minimo, passo;
• posizione preimpostata del regolatore del minimo, passo;
• Fattore di correzione CO moltiplicato per 100;
• tensione nella rete di bordo, V;
• durata dell'impulso di iniezione, ms;
• consumo d'aria, kg/h;
• consumo orario di carburante, l/h;
• consumo di carburante in viaggio, l / 100 km (solo durante la guida);
• segno di rilevamento della detonazione;
• un segno di blocco dell'alimentazione di carburante;
• segni inattivi:
• segno di arricchimento di potere.

Il parametro si seleziona con i tasti freccia (SB1, SB2).

Per passare alla visualizzazione dei codici guasto è necessario premere e rilasciare il pulsante “Mode” (SB3). Il display LCD visualizzerà il numero di codici memorizzati nella memoria del controller. Se è zero, alla successiva pressione del pulsante “Mode”, il dispositivo tornerà a visualizzare i parametri. Se sono presenti codici di errore, possono essere visualizzati utilizzando i pulsanti freccia.

Per uscire dalla modalità di visualizzazione dei codici senza cancellarli premere e rilasciare brevemente il pulsante "Mode". Per cancellare i codici dalla memoria del controller, tenere premuto il pulsante per più di 2 s. Dopo la cancellazione, sul display LCD dovrebbe apparire il numero "zero", segno che non sono rimasti codici nella memoria del controller.

Se la connessione con il controller Bosch M1.5.4 viene persa, sul display LCD del dispositivo diagnostico verrà visualizzato il messaggio "Nessuna comunicazione". Alla sua ripresa verrà automaticamente ripristinata la modalità operativa precedente.

Autore: A. Alekhin, Khimki, Regione di Mosca

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