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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA El dispositivo de diagnóstico es una computadora de viaje. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos Un dispositivo de diagnóstico, una computadora de viaje, realiza las funciones de la computadora de a bordo (BC) del vehículo. Está diseñado para mostrar en tiempo real los parámetros de movimiento del vehículo, la hora actual, el valor del parámetro seleccionado y los códigos de falla del controlador, así como para controlar los actuadores del sistema de gestión del motor con inyección distribuida de combustible y los controladores "Bosch M 1.5.4". y "enero - 5" con y sin sensor de oxígeno. El diagrama BC se muestra en la figura. Su base es el microcontrolador AT89S53-24PC (DD2). A diferencia del utilizado en el dispositivo de diagnóstico [1, 2], el BC está equipado con un microcontrolador con una memoria FLASH de gran volumen (12 kB en lugar de 8).
Para iniciar de manera confiable el microcontrolador después del suministro de energía y bloquear su funcionamiento cuando cae el voltaje de suministro, se utiliza el microcircuito KR1171SP42 (DA1). Mantiene la salida (pin 3) baja cuando el voltaje de suministro es inferior a 4,2 V. El condensador C3 retrasa la transición al estado lógico. 1 después de que la tensión de alimentación supere este umbral. Un análogo funcional y de diseño completo del microcircuito KR1171SP42: PST529D de Mitsumi. Además, teniendo en cuenta un pinout diferente, este microcircuito es reemplazable por DS1233-15 del microconductor Dallas, ADM705 (Analog Devices), MAX705 (Maxim). En casos extremos, es posible que el microcircuito KR1171SP42 no se instale en absoluto. La señal de reinicio formará el circuito RC R1C3. Es aconsejable aumentar la capacitancia del condensador C3 a 1 μF y conectar cualquier diodo de las series KD1, KD521 como cátodo a la línea de +522 V en paralelo con la resistencia R5. Sin embargo, en este caso, se pueden producir fallos en el funcionamiento del dispositivo son posibles con una fuerte disminución en el voltaje ("caídas") del suministro. Para mostrar información, se utilizó una pantalla LCD rusificada de una sola línea de 16 caracteres con retroiluminación LED DV16110S1FBLY/R de Data Vision (HG1). Aunque este dispositivo está diseñado para funcionar en un rango de temperatura extendido, se conecta según el circuito "normal" (se requiere una fuente de alimentación bipolar para activar las funciones del rango de temperatura extendido). La pantalla LCD se puede reemplazar con un análogo funcional de otros fabricantes que cumpla con los siguientes requisitos: el sistema de comando de su controlador es compatible con KS0066 y el generador de caracteres está rusificado. Estas condiciones las cumplen el LCD JA-16101 de JE-AN Electronic, AC161B (Ampire), así como los indicadores de Seico, Hantronic, etc. El BC se alimenta de la red de a bordo del vehículo, donde son posibles interferencias y sobretensiones importantes en la tensión de alimentación. Una serie de elementos adicionales están diseñados para eliminar la influencia de factores desfavorables. El diodo VD8 KD248A protege el dispositivo contra la inversión de voltaje de la fuente de alimentación. Puede ser reemplazado por cualquier similar con una corriente continua permitida de al menos 300 mA, por ejemplo, 1N4001 de DC Components. Para proteger el BC de las emisiones en la red de a bordo, se utiliza un varistor especial para automóviles RU1 de S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO. Se puede sustituir por un diodo zener con una tensión de estabilización de 15...20 V, por ejemplo, KS515A, KS518A, etc. En serie con el diodo VD8 se conecta un fusible autorregenerable MF-R025 (F1) de BOURNS con una corriente nominal de 250 mA, que protege el dispositivo de situaciones de emergencia por posibles cortocircuitos en sus circuitos. Además, para proteger los circuitos de alimentación de +5 V del BC como resultado de una falla del estabilizador (DA2), y tales casos se observaron durante la operación, se instaló un diodo protector VD9 P6KE6.8 de Motorola. Este diodo se puede reemplazar con parámetros similares 1.5KE6.8, SA5.0A de la misma empresa o un diodo Zener con un voltaje de estabilización de 5,6 a 6,8 V, por ejemplo, KS456A. Para una indicación sonora adicional al presionar botones, cambiar el modo de funcionamiento del dispositivo, así como advertencias sobre el parámetro controlado que va más allá de los límites aceptables, se utiliza una unidad de generación de sonido (DD1.6, VT8, HA1). Su elemento principal es un emisor piezoeléctrico HPM14AX de JL World con un generador incorporado que funciona a frecuencias de 4300...5500 Hz. Por tanto, para generar sonido basta con aplicarle una tensión de alimentación de +12 V. Esto se realiza mediante un interruptor que utiliza un disparador Schmitt DD1.6 y un transistor VT8. Dado que la corriente consumida por el emisor es de aproximadamente 15 mA, en lugar de VT8 puede funcionar un transistor con una corriente de colector permitida de al menos este valor. Sustituiremos el emisor por NRM14A, NRM24A, NRM24AX o uno similar con una tensión de alimentación de al menos 12V. Las señales de los sensores de velocidad y consumo de combustible se convierten a niveles TTL mediante nodos de interfaz en los transistores VT2 y VT3. Los flancos de las señales recibidas forman los activadores Schmitt DD1.2 y DD1.3. Los diodos VD1-VD4 protegen las entradas del BC de posibles sobretensiones que superen la tensión de alimentación. Para estos fines, puede utilizar cualquier diodo de pulso de baja potencia, por ejemplo, las series KD521, KD522. La interfaz con la línea de diagnóstico (K-Line) se realiza a través de los transistores VT7 (llave receptora) y VT6 (llave transmisora) y los disparadores Schmitt DD1.4, DD1.5. Convierte niveles de señal de TTL a 12V según la especificación IS09141. Los diodos VD5 y VD6 protegen la entrada BC de posibles sobretensiones en la línea de diagnóstico que superen la tensión de alimentación. En su lugar, puede utilizar cualquier diodo pulsado de baja potencia, por ejemplo, KD510A o cualquier serie KD521, KD522. Ya que según la especificación IS09141 el nivel de señal es log. 0 puede exceder significativamente el voltaje cero, es necesario garantizar un cierre confiable del transistor del interruptor receptor a un voltaje de entrada de hasta 3,3 V. Esta función la realiza el diodo Zener KS133A (VD7). Para generar marcas de tiempo utilizadas en el cálculo de los parámetros de tiempo de la ruta, así como para almacenar estos parámetros cuando se apaga el BC, se utiliza el microcircuito DS1307 (DD3), que es un reloj de tiempo real con memoria no volátil. La frecuencia del generador de microcircuitos DD3 está estabilizada por un resonador de cuarzo RK-206-1A 32768 Hz (ZQ2). Al sustituir el resonador por otro, se debe prestar especial atención al hecho de que su capacitancia debe estar cerca de 12,5 pF. De lo contrario, es posible que el reloj y la computadora de viaje no funcionen correctamente. Para que los parámetros de tiempo de la ruta y el valor de la hora actual se guarden cuando se apaga la alimentación, se utiliza una fuente de respaldo: una celda de litio CR2032 (G1) con un voltaje de 3 V. Puede ser reemplazada con cualquier otro elemento o batería del mismo voltaje. Los condensadores de bloqueo C4 - C8 están ubicados en la placa del dispositivo junto a los chips DA1, DD2, HG1 LCD, chip DD3 y conector XS1, respectivamente. El programador se conecta al conector XS1 del BC o al zócalo del puerto paralelo del PC. Para eliminar la posibilidad de fallas al escribir un programa en el microcontrolador, las señales del puerto paralelo deben "fortalecerse". Para ello, se conectan elementos amortiguadores del microcircuito KR1533AP5 al corte de las líneas del cable de conexión, que se alimentan desde el pin 2 (línea VCC +5 V) del conector XS1. El programa de control BC consta de módulos escritos en lenguajes Assembler y C para el compilador Keil (Keil Electronic GmbH). El programa fue desarrollado y compilado en el entorno integrado Keil mVision2 V2.04b. Ensamblador - A51 versión 6.00f, compilador C - C51 versión 6.00i, enlazador - BL51 versión 4.00d. El archivo del proyecto es mktstr.Uv2. El programa compilado está en formato Intel HEX: mkt-str.hex. Descargar archivos de proyecto Antes de programar el microcontrolador, es necesario verificar la correcta instalación del BC y luego la capacidad de servicio de sus componentes principales. Sin conectar la salida del estabilizador DA2 a la línea de alimentación de +5 V, aplique una tensión de alimentación de +12 V y asegúrese de que el estabilizador esté funcionando (la presencia de tensión de +5 V en su salida). Luego verifique si hay un cortocircuito entre la línea de alimentación de +5 V y el cable común. Si no hay cortocircuito, conecte la salida del estabilizador DA2 a la línea de alimentación de +5 V y asegúrese de que haya voltaje. Después de encender la alimentación, se debe observar un solo pulso en el pin 9 (RST) del microcontrolador DD2 y luego debe estar presente un nivel bajo todo el tiempo. De lo contrario, lo más probable es que el chip DA1 esté defectuoso. En los pines 18 y 19 del microcontrolador DD2 debe haber una señal sinusoidal con una frecuencia de 24 MHz, y en el pin 30 (ALE) debe haber una onda cuadrada (4 MHz). Hay dos formas de escribir un programa de control en el microcontrolador AT89S53-24PC. En primer lugar, programación paralela utilizando cualquier programador universal. Esta opción es adecuada si el microcontrolador no está soldado a la placa, sino instalado en un panel adaptador. Si se supone que el microcontrolador debe programarse solo en modo paralelo, se pueden eliminar el conector XS1, el transistor VT1 y las resistencias R2, R3. En segundo lugar, programación secuencial utilizando programas ISP (Programación en sistema) especiales, por ejemplo, Atmel AVR ISP. Es preferible la opción de programación en serie, ya que no es necesario retirar el microcontrolador del panel, y para aplicaciones automotrices (en condiciones de alta vibración) es recomendable soldarlo a la placa. Compruebe que la memoria del programa esté direccionada correctamente. El pin 29 (PME) de DD2 debe estar alto. Si se observan pulsos aquí (el microcontrolador está trabajando con una memoria de programa externa), asegúrese de que haya un registro. 1 en el pin 31 (DEMA) de DD2. Si periódicamente aparecen ráfagas de pulsos en el pin PME, el programa va más allá de la memoria interna, lo que no debería suceder. Lo más probable es que el microcontrolador esté "limpio": el programa no se escribió en él o se escribió incorrectamente. Después del inicio, el programa de control inicializa el puerto serie y el temporizador del sistema del microcontrolador, y luego inicializa la pantalla LCD: envía códigos de comando al puerto P2, acompañados de pulsos de alto nivel en la entrada E de la pantalla LCD. Después de dar el comando, el microcontrolador pone todas las líneas del puerto P2 en modo de lectura y espera una señal de preparación de la pantalla LCD, continuando enviando pulsos individuales a la entrada E. Si el indicador está defectuoso, el programa "hace un bucle" para sondear su preparación. . Después de la inicialización, la pantalla LCD se borrará y aparecerá una pantalla de presentación. Si solo se ven rectángulos negros en la pantalla, debe ajustar el contraste de la imagen usando la resistencia variable R10. Los rectángulos negros no deben ser visibles en la pantalla o apenas deben notarse. Simultáneamente con la aparición de la pantalla de presentación, aparece un nivel bajo en el pin 35 (P0.4) del microcontrolador DD2: la luz de fondo del indicador se enciende. Luego, el programa de control configura el chip DD3: aparece una onda cuadrada con una frecuencia de 7 Hz en su pin 1 (SQW). Si aparece tal señal, entonces el microcircuito está programado correctamente. Si no hay señal, pero el BC está funcionando, lo más probable es que se utilice un resonador de cuarzo con una capacitancia inadecuada y las funciones del reloj y la computadora de viaje no funcionarán correctamente. Al cambiar a los modos de visualización de parámetros, códigos de falla o control de actuadores, el BC intenta establecer comunicación con el controlador del motor. En el pin 11 del microcontrolador DD2, aparece un pulso de bajo nivel de 300 ms de duración cada 25 ms, luego, después de una pausa de 25 ms, se transmiten varios bytes de datos a una velocidad de 10400 bps. Una señal similar, pero con una amplitud de 12 V, debería aparecer en el pin 1 del conector XS2 (K-Line). Si no hay conexión con el controlador, se muestra el mensaje "Sin conexión" en la pantalla. El BC tiene seis modos de funcionamiento: reloj, computadora de viaje, indicación del valor de un parámetro seleccionado por el usuario, indicación y restablecimiento de códigos de falla del controlador, control de actuadores y visualización de información sobre el dispositivo. Cambie los modos de funcionamiento presionando el botón "Modo" SB4. En el modo de reloj, el indicador muestra la hora actual en el formato HH:MM:SS, donde HH son horas, MM son minutos y SS son segundos. Para ajustar la hora actual se debe mantener pulsado el botón “Select” (SB3) durante al menos 1,5 s. Primero configure el valor de la hora, luego el valor de los minutos de la hora actual (el parámetro que se está modificando parpadea). Luego, el valor de los segundos se fuerza a cero. Los valores de hora/minuto se cambian presionando los botones SB1 “Izquierda” (disminuir en 1) y SB2 “Derecha” (aumentar en 1). El parámetro que se está ajustando se cambia presionando el botón "Seleccionar". Una vez completada la instalación, el BC vuelve al modo de visualización de la hora actual. En el modo de computadora de viaje, se acumulan y muestran los siguientes parámetros de conducción:
El parámetro mostrado se selecciona con los botones "Izquierda" y "Derecha". Para dejar de calcular los parámetros de la ruta (sin restablecerlos), debe presionar el botón "Seleccionar" una vez. Para reanudar el conteo de parámetros, presione el botón "Seleccionar" nuevamente. Controlan la parada/inicio del cálculo de los parámetros visualizando el “tiempo transcurrido en la ruta”. Si no se calculan los parámetros de la ruta, el contador de segundos se detiene. Para restablecer los parámetros de la ruta anterior, mantenga presionado el botón “Seleccionar” durante al menos 1,5 s. En el modo de visualización del valor del parámetro seleccionado, la casa de apuestas muestra en tiempo real una de las siguientes variables:
Además, el BC emite una señal sonora cuando el parámetro mostrado sale de los límites permitidos:
El parámetro deseado se selecciona presionando los botones "Izquierda" y "Derecha" El BC, en el modo de indicar códigos de falla en un ciclo, lee los códigos del controlador y muestra su número en la pantalla LCD. Si es igual a cero (no hay fallas), solo está disponible el botón “Modo”, al presionarlo se sale del modo de visualización de códigos de falla. Si los códigos no son válidos derechos están disponibles, para verlos debe presionar los botones “Seleccionar”, “Izquierda” o “Derecha”. El desplazamiento por los códigos de avería leídos se realiza mediante los botones "Izquierda" y "Derecha". Para salir del modo de visualización de códigos de falla sin borrarlos, debe presionar el botón "Modo". Para borrar los códigos de avería, presione el botón “Seleccionar” y manténgalo presionado durante al menos 1,5 s. En este caso, el BC borrará todos los códigos del controlador y los leerá nuevamente (después de borrarlos, se deben leer 0 fallas). Las fallas y sus códigos se dan en [2]. Los siguientes componentes y conjuntos están disponibles en el modo de control del actuador:
Además, los siguientes parámetros del motor se pueden cambiar en este modo:
Pasar de un nodo a otro se realiza presionando los botones "Izquierda" y "Derecha". Al mismo tiempo, para cada unidad se muestra su estado actual (excepto bobinas de encendido e inyectores). Para cambiar al control del actuador seleccionado, haga clic en el botón "Seleccionar". Luego puede cambiar el estado del actuador presionando una vez o manteniendo presionados los botones Izquierda y Derecha. Un cambio en el estado de la unidad se indica con el símbolo “*” (asterisco) en la primera posición de la pantalla LCD. Para devolver el control del actuador al controlador, debe presionar el botón "Seleccionar" nuevamente. Al controlar cualquier unidad utilizando el BC, el controlador se ve privado de la capacidad de "influir" en ella. Por lo tanto, después de cambiar al control del actuador (el símbolo “*” en la primera posición de la pantalla LCD), es imposible cambiar a otro modo hasta que el control regrese al controlador presionando el botón “Seleccionar” nuevamente. El relé de control de la bomba de combustible, las bobinas de encendido y los inyectores son accesibles sólo cuando el encendido está activado y el motor no está en marcha. Cuando presiona el botón "Izquierda", la bomba de combustible se apaga y cuando presiona el botón "Derecha", se enciende. Si el control de la bomba de combustible es imposible, se muestran signos "-" (menos) en lugar de su estado. Cuando presiona el botón "Seleccionar", se envían 20 pulsos de 5 ms de duración con una pausa de 5 ms a la bobina de encendido y un pulso de 2 ms de duración al inyector. El funcionamiento de la bobina de encendido y del inyector se indica mediante los símbolos “***” (asteriscos) en la pantalla LCD y mediante una señal sonora. Para centralitas con inyección simultánea sólo está disponible el modo "Inyector 1". Cuando presiona el botón "Seleccionar" en este caso, se enviará un pulso simultáneamente a los inyectores de todos los cilindros. Para las unidades de control con inyección paralela por pares, solo están disponibles los modos “Inyector 1” e “Inyector 2”. Cuando presiona el botón "Seleccionar" en el modo "Inyector 1", se envía un pulso a los inyectores de los cilindros 1 y 4, y en el modo "Inyector 2", a los inyectores de los cilindros 2 y 3. Todos los inyectores están disponibles para unidades de control de inyección por fases. Se debe prestar especial atención al hecho de que para motores con inyección paralela simultánea y por pares, no se recomienda encender los inyectores más de cinco veces seguidas, ya que las bujías se inundarán con gasolina inyectada y el posterior arranque del motor. Será difícil subir (es necesario soplar los cilindros haciendo girar el motor con la válvula de mariposa completamente abierta durante 20... 30 s). Cambiar el coeficiente de corrección de CO solo es posible para controladores que contienen un programa que funciona sin un sensor de oxígeno y un potenciómetro de CO (por ejemplo, M1V13R55, M1V13R59, M1V13R61). Cuando presiona el botón "Izquierda", el factor de corrección de CO disminuye, y cuando presiona el botón "Derecha", aumenta en 0,003 unidades con una sola pulsación y en 0,019 si mantiene pulsado el botón. La mezcla pobre máxima corresponde a un coeficiente de corrección de CO de -0,25 unidades, y la mezcla máxima enriquecida - +0,25. Guardar el valor modificado en la memoria del controlador ocurre cuando presiona el botón "Seleccionar" y solo es posible cuando el potenciómetro de CO está apagado (los especialistas de AvtoVAZ recomiendan desactivar el potenciómetro de CO para programas que permiten su ausencia), ya que el potenciómetro de CO tiene mayor prioridad que el equipo de diagnóstico. Al controlar la posición del control de velocidad de ralentí, presionar el botón Izquierdo disminuye y presionar el botón Derecho aumenta su posición actual en un paso si se presiona una vez y en cinco pasos si se mantiene presionado el botón. En la posición del control de ralentí igual a 255 pasos, su varilla está completamente insertada (el canal de aire está abierto, la velocidad es máxima), y en la posición igual a 0 pasos, la varilla está completamente extendida (el canal de aire está cerrado, el motor está apagado). Es necesario prestar especial atención al hecho de que en la posición 0 del control de ralentí desmontado del motor, la varilla puede caerse. Al controlar el ralentí del cigüeñal del motor, presionar el botón "Izquierda" disminuye el valor de la frecuencia y presionar el botón "Derecha" lo aumenta en 10 min-1 con una sola pulsación y en 50 min-1 si se mantiene pulsado el botón. abajo. También debe tenerse en cuenta que el motor se controla de acuerdo con la velocidad de ralentí establecida y el valor actual se muestra en la pantalla LCD. Debido a esto, puede haber un retraso en el ajuste de la frecuencia (el motor necesita algo de tiempo para que la frecuencia establecida se convierta en la actual). Para cambiar al modo de visualización de información sobre el BC, debe apagar el encendido, presionar el botón "Modo" y encender el encendido mientras mantiene presionado el botón. En este modo, puede ver información sobre la versión del dispositivo, programa y sus autores. Desplácese por la información mostrada usando los botones Izquierda y Derecha. Para salir de este modo, haga clic en el botón "Modo". Si el automóvil no está equipado con un inmovilizador, la conexión entre la línea de información de la interfaz de diagnóstico (K-Line) del controlador y el contacto "M" del bloque de diagnóstico, al que se conecta el pin 1 del conector XS2 del dispositivo está conectado, normalmente está roto. Para instalarlo, es necesario instalar un puente entre los pines 9 y 18 del bloque para conectar el inmovilizador. Si el automóvil ya ha sido diagnosticado en un centro de servicio, lo más probable es que este puente ya esté instalado. El cálculo de la distancia recorrida, la velocidad y el consumo de combustible se realiza mediante señales de los sensores de velocidad y consumo de combustible del sistema de gestión del motor. La señal del sensor de velocidad se puede extraer del pin 9 del conector del controlador y la señal del sensor de consumo de combustible del pin 54. Recomiendo suministrar energía al BC desde el interruptor de encendido - pin 27 del conector del controlador. En este caso, el dispositivo se encenderá automáticamente cuando se encienda el encendido y se apagará cuando se apague. Algunas configuraciones de vehículos ya tienen instalado un conector para conectar una computadora de viaje, al que se conecta la tensión de alimentación del interruptor de encendido y los conductores de los sensores de velocidad y consumo de combustible. Si dicho conector está disponible, el BC debe conectarse a él. Cabe señalar que el software de los inmovilizadores lanzados antes de marzo de 2000 contiene un error asociado con una posible desincronización de la información en el controlador y el inmovilizador al operar el equipo de diagnóstico. En este caso, al realizar el diagnóstico, es necesario cambiar el inmovilizador al modo de mantenimiento. Literatura
Autor: A.Alekhin
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