Что такое контроллер в автомобиле
Что такое Буст контроллер и в чем заключается его работа?
• Буст контроллер (от англ. boost — повышение) — прибор для управления наддувом на турбированном автомобиле. Основное достоинство, что можно установить требуемое давление наддува, и с такой же вернутся к штатному. Он управляет байпасным (защитным) клапаном во впускном коллекторе и служит для кратковременного повышения давления нагнетаемого воздуха. Буст контроллер «зажимает» байпасный клапан и не дает ему стравить излишки воздуха из впускного коллектора. Это позволяет увеличить мощность и крутящий момент при высоких оборотах двигателя.
• Буст контроллеры бывают двух типов: механические и электронные.
В основном современные бустконтроллеры являются электронными, причём в них нередко реализованы весьма сложные алгоритмы управления, учитывающие частоту вращения вала и нагрузку ДВС (двигателя внутреннего сгорания), а также привычки конкретного водителя, благодаря чему такие бустконтроллеры способны заставить турбокомпрессор создавать максимальное давление в кратчайшие сроки.
• Мощность увеличивается ненамного, а нагрузка на детали двигателя возрастает очень сильно. Поэтому установка буст контроллера имеет смысл только если участвовать в соревнованиях. Именно поэтому ставить буст контроллер на стоковый движок не целесообразно, т.к. двигатель не выдержит. Нужна существенная его доработка + замена всех прокладок.
• При повседневной эксплуатации буст контроллер практически бездействует, т.к. давление воздуха, выдаваемое турбиной, ниже порога срабатывания стандартного клапана.
Контроллер в автомобиль
Пару лет назад появилась идея сделать контроллер в автомобиль, который мог бы повторить функции автосигнализации и обладать некоторым расширенным функционалом, в частности функционал уровня «комфорт». Вчера ко мне пришла идея включать MUTE на аудиосистеме, когда включаешь заднюю передачу, и отключать MUTE, когда возвращаешь передачу в исходное положение. В ранних записях я писал, что установил себе ресивер JVC с поддержкой внешнего управления, а также соорудил адаптер для мультируля Prius, чтобы управлять этим ресивером. Многие ресиверы поддерживают функцию внешнего управления и чаще всего для этого достаточно выхода с открытым коллектором и малым током. Для поддержки руля с резистивным управлением, как в Prius 20 модели нужно задействовать аналоговый вход микроконтроллера с делителем от x2 до x10, анализируя при этом уровень напряжения, ну а сделать поддержку мультируля по CAN шине и вовсе не сложно, имея на борту поддержку CAN шины автомобиля. Чтобы реализовать это в контроллере нам нужно задействовать 1 аналоговый вход и 1 цифровой выход. Идем дальше.
Идея создать контроллер пришла ко мне тогда, когда моя любимая Pandora 3000 не с того не с сего перестала меня узнавать. В ходе разбирательств выяснилось что произошел сбой EEPROM, сервисный PIN был утрачен, а возможность его сброса отсутствует. Заменить микроконтроллер можно, но что делать с прошивкой блока, в частности с загрузчиком прошивок? Попытка прочитать пресекалась защитой от чтения, а дилер и вовсе развел руками и предложил купить новый блок! Потихоньку занимаясь автоматизацией своего жилища у меня давно назревал вопрос о попытке интеграции автомобиля в систему умного дома. Приобретая комплекс от Startline или Pandora с функциями телеметрии вы получаете доступ в личный кабинет, да и даже есть целое мобильное приложение. Хороший комплекс будет стоить дорого, а содержать нужных функций не будет (да, да, я о включении MUTE на R-передаче). Я не ставил целью создать контроллер ради одной этой функций, а наоборот, получить и такие функции, как возможность запуска двигателя без ключа и внешних обходчиков и мне это удалось! Я потратил два дня и смог управлять запуском двигателя на Toyota Camry с Arduino (идеально подходит для проверки гипотез) не прибегая к таким дорогим обходчикам, как iDataLink, Fortin. Если полистать список поддерживаемых моделей, то становится понятно, что среди 100 моделей используется 4 вида подключений и алгоритмический обход, основанный на методе перестановки бит (в частности у Toyota). Реализуя поддержку CAN шины мы получаем доступ к потоку полезных сообщений (температура, статус дверей, управление дверями и т. д.), пусть и не всех (зависит от марки), но как минимум базовых, имея в виду те, что зачастую может увидеть на разъеме OBD2 через ELM327. Наконец, поддержка специфики различных авто можно сгруппировать и вынести в отдельные модули, доступные по I2C или тем же CAN, то есть через универсальный и единый интерфейс к базовому блоку. Практическое использование потребует дооснащения базового блока нужными модулями расширениями под свой тип подключения (аналог, цифровое или смешанное) и оборудование.
Таким образом, получаем гибкий набор модулей, собирая который мы можем получить нужные функции и ничего лишнего.
Не обойду стороной и насущный вопрос — вопрос защиты канала связи. Открытая архитектура подразумевает свободу и многообразие выбора криптографических функций и всей математики.
Начинка и функционал платы, поддерживаемый прошивкой на текущий момент:
Микроконтроллер STM32
Поддержка GSM
Поддержка GPS
Цифровые блокировки запуска двигателя
Бесключевой обходчик иммобилайзера (IMO-IMI)
EEPROM для хранения архива событий
Удаленная диагностика автомобиля
7 цифровых выходов для подключения доп. оборудования
Поддержка CAN-шины
Поддержка цифровых датчиков температуры DS18B20
Контроль зажигания
Шифрование канала связи по HTTPS
Аналог динамического кода для протокола обмена
Измерение уровня напряжения бортовой сети (делитель x10)
SWD-порт для отладки и прошивки
Управление по DTMF и голосовые подсказки
Автозапуск двигателя
Управление магнитолой по проводу Remote (JVC)
Удаленное обновление ПО контроллера
Список доп. функций будет расширяться и будет опубликован после тестирования. Пока что по ряду причин поддерживаются автомобили Toyota Prius NHW20 и Toyota Camry SV40, так как они всегда под рукой 🙂
UPD: Решил, что пора сделать нормальную печатную плату и сделал заказ платы для начальной версии. На начальной версии я пойму все ошибки идеи, исправлю их и добавлю новых ошибок и функций)) Работаю над унификацией интерфейса модулей. Заказ я разместил на pcbway.com. При первой регистрации на pcbway.com вы получаете купон на 5$, который можно применить в свой первый заказ. Если зарегистрируйтесь по ссылке и разместите там свой первый заказ, то по реферальной программе я получу бонусы, которые смогу потратить на изготовление новых версий плат.
После обкатки и допиливания ПО я готов открыть проект любому желающему. Всем удачи!)
О буст контроллере. Как работает и что дает его установка
Сравнивая обычный мотор и турбированный, явное преимущество остается за турбонаддувом. Неоспоримым плюсом которого является мощность. Для увеличения производительности движка необходимо сделать так, чтобы давление наддува увеличилось. Это возможно, задействовав специальное устройство, называемого буст контроллером. Производители предлагают несколько разновидностей таких элементов, имеющих одну цель. Позволяют получить необходимое давление наддува, также вернуть все обратно.
Его задачей выступает управление впускным коллектором с защитным клапаном. Также устройство удерживает поршень. Что не допускает стравливание остатков воздуха. Таким образом увеличивается мощность, крутящего момента на высоких оборотах мотора.
В чем особенность буст контроллера
Сначала нужно ознакомиться с модификациями устройств. Они представлены:
Большей популярности и востребованности среди потребителей пользуются экземпляры в электронном исполнении. Им характерен довольно замысловатая последовательность в плане управления. Они способны контролировать периодичность вращений, совершаемых валом. Также учитывать нагрузку двигателя внутреннего сгорания. На основе этого, они подталкивают турбинный компрессор к созданию высокого давления за короткое время.
Несмотря на то, что мощность увеличивается, показатель будет незначительным. Чего не скажешь о тяжести на узлы движка, которая моментально возрастает. Можно сказать, что установка буст контроллера целесообразна для автомобилей, участвующих в соревнованиях. Поэтому не рекомендуется ставить его на штатный мотор. Ему просто не под силу такая нагрузка. Единственное, если доработать контракцию и заменить все прокладки.
Ежедневная эксплуатация буст контроллера сведена к бездействию. Что обусловлено давлением воздуха, который выдает турбина. Он ниже срабатываемого порога обычного клапана.
В чем суть его работы
Принцип действия буст контроллера заключается в увеличении вращений турбины. Делает это он вместе с пневматическим клапаном, установленным в шланг впуска. Подробней обо всем. Достигнув требуемых параметров турбинных оборотов, водитель также может в любой момент все вернуть обратно. Благодаря зажиму данного клапана, излишек воздуха из коллектора не выходит. Именно за счет этой способности буст контроллера, в разы увеличивается крутящий момент двигателя. В результате машина становится динамичной.
Устройства электронного типа отличаются высокой производительностью. Способны учитывать стиль вождения любого автолюбителя.
Есть ли смысл ставить буст контроллер
Хотя приборы увеличивают мощность движка, ожидаемые показатели в сравнении с форсированными агрегатами минимальны. На самом деле прибавление дополнительной мощности движку будет частичной. Только нагрузка на его детали может достигнуть критической отметки. Следовательно, установка подобных элементов выгодна любителям и участникам спортивных соревнований.
Предпочтительны электронные контроллеры, однако они стоят дороговато. Оптимальным вариантом в плане стоимости и технической части, будет монтаж прибора с электроникой на одну турбину. Вторую лучше оснастить механическим аналогом.
Если хочется поставить буст контроллер обычному автовладельцу, стоит учитывать, что придется затрачиваться еще на различные приспособления, нужно будет дорабатывать двигатель. Возникает вопрос: зачем тогда приобретать данный инструмент и тратить еще на переделку? Если можно выполнить полноценную расточку мотора. Получается, что такая деталь не актуальна для многих обычных водителей.
Что такое электронный блок управления двигателем?
ЭБУ (ECU от англ. Electronic Control Unit) – электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название – контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.
Электронный блок управления является составным звеном бортовой сети автомобиля, он ведет постоянный обмен данными с другими компонентами системы: антиблокировочной системой, автоматической коробкой передач, системами стабилизации и безопасности автомобиля, круиз-контролем, климат-контролем.
Обмен информацией ведется посредством CAN-шины, которая объединяет все электронные и цифровые системы современного автомобиля в одну сеть.
Благодаря такому подходу можно оптимизировать работу двигателя: расход топлива, подачу воздуха, мощность, крутящий момент и др.
Каждая ошибка имеет свой код и эти коды сохраняются на запоминающем устройстве.
При проведении диагностики специалисты подключают к контроллеру через разъем сканирующее устройство, на экран которого выводятся все коды ошибок, а также информация о состоянии двигателя.
Устройство электронного блока управления двигателем.
Контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера.
Внести изменения в программное обеспечение ЭБУ можно только в авторизованных сервисных центрах.
Ремонт и замена ЭБУ.
Ремонт, равно как и замена блока управления обойдутся не дешево. Оптимальным вариантом будет приобретение нового блока. Чтобы его подобрать, нужно знать все параметры машины. Важно также правильно произвести настройку. ЭБУ будет нормально функционировать при условии, что на него поступают сигналы от всех датчиков и поддерживается нормальный уровень напряжения в сети.
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Контроллер системы управления двигателем, на ВАЗ
Главой частью в системе впрыска можно назвать контроллер системы управления двигателем, на ВАЗ его еще часто называют «мозгами», тем самым, подчеркивая важность работ, которые он выполняет. Слово «контроллер» с английского языка переводится как – управление. Контроллер – это вычислительный и коммуникационный центр системы, в зависимости от тех сигналов, которые передают датчики, по заложенным внутри него схемам, он выдает необходимые команды к действию на исполнительные устройства в системе управления.
Выглядит контроллер как железный корпус, внутри которого располагается печатная плата с внедренными в нее электронными компонентами. Провода от датчиков, установленных на бортовой сети и исполнительных устройствах автомобиля многополюсным штекерным разъемом подключаются к контроллеру. Хочется сказать, что контроллеры системы управления двигателями на ВАЗ работают в не простых условиях: влажность воздуха в широком диапазоне; широкий диапазон температуры «за бортом» (от —45 до +75 о С); высокая вибрация и тому подобные. Исходя из этого, основными требованиями, которые предъявляется к конструкции контроллера и электронным компонентам является его практичность и долговечность. Подобные требования сформировались и к электромагнитной совместимости: ограничение излучения высокочастотных помех и чувствительность к внешним помехам.
Если начать рассматривать структуру контроллера, то можно будет заметить, что она состоит из следующих компонентов:
Источник питания
Так как микросхемы формирователей и процессорная часть имеют рабочее напряжение питания +6 вольт, в коллекторе для обеспечения его нормальной работы предусмотрен свой источник питания. Выдаваемое им напряжение стабильно, даже если напряжение в бортовой сети начитает работать с перебоями. Посадка напряжения до 7 вольт, в то время когда осуществляется холодный пуск двигателя и при почти разряженной батареи это не приведет к отключению контроллера СУД. Хочется отметить, что от источника питания находящегося внутри контроллера, запитываются и другие датчики СУД.
Формирователи входных сигналов
Любой сигнал, издаваемый от датчика это электрический сигнал, который несет в себе значение физической величины (к примеру, температуры двигателя). В контроллере СУД данный сигнал проходит через формирователь, в котором происходит согласование уровней (ослабление или усиление) – преобразование величин, которые необходимы для функциональной работы процессорной части. Помимо всего прочего входные формирователи защищают устройство от перепада напряжения.
Формирователи выходных сигналов
Данные формирователи, пропускают через себя сигналы с портов вывода/ввода процессорной части в сигналы нужной мощности для управления исполнительными механизмами СУД. Выходные формирователи – это своего рода драйверы (современные микросхемы), которые помимо усиления мощности выполняют функции защиты выходов от замыкания на «плюс батареи» или «на массу», а также от перегрузки. Подобные драйверы получили название «интеллектуальных», потому как в случае ненормальной работы, когда срабатывают защитные механизмы, она информируют об этом СУД. В контроллерах устанавливаются различные типы формирователей выходных сигналов, все зависит от мощности.
Формирователь диагностики нужен для согласования всех уровней электрических сигналов оборудования диагностики с уровнями сигналов от процессора.
Процессорная часть контроллера
Это та часть, где происходят все главные процессы в работе контроллера на автомобиле ВАЗ. Основная составляющая процессорной части – это однокристальная микроЭВМ. Которая получила свое название из-за того, что большинство составляющих микропроцессорной структуры располагаются на одном чипе (кристалле микросхемы). В контроллерах СУД зачастую пользуются 8-, 16- или 32-разрядными микроЭВМ. Разрядность это количество информационных бит, которыми она сможет оперировать.
Основными компонентами микроЭВМ являются: