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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Das Diagnosegerät für den Automotor mit der BOSCH-Steuerung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Die heutigen hohen Anforderungen an die Umweltsauberkeit der Abgase und die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen können nur durch den Einsatz von Motoren mit Kraftstoffeinspritzung und elektronischer Steuerung erfüllt werden. In unserem Land wächst die Zahl der mit solchen Systemen ausgestatteten Autos. Zwar sind auf den Straßen Russlands bisher die meisten von ihnen im Ausland hergestellt, aber es gibt auch viele inländische Autos. Und nach dem Konzept des Wolga-Automobilwerks seit 2001 werden alle hergestellten Produkte ausschließlich mit Motoren mit elektronisch gesteuerter Kraftstoffeinspritzung ausgestattet. Es ist jedoch zu beachten, dass die betreffenden Motoren trotz aller Vorteile unter russischen Bedingungen einen erheblichen Nachteil haben. Selbst die einfachste Störung kann ohne Kontaktaufnahme mit einem Autoservice nicht erkannt und behoben werden, da nur die dafür notwendigen teuren Diagnosegeräte vorhanden sind. Das vom Autor des Artikels vorgeschlagene Gerät ermöglicht es dem Fahrer, viele Probleme im Zusammenhang mit der Diagnose des Kraftstoffeinspritzsystems selbstständig zu lösen. Darüber hinaus dupliziert und ergänzt dieses Gerät die Messwerte von Tachometer, Drehzahlmesser, Kühlmitteltemperaturanzeige, Voltmeter und Ökonometer. Bereits heute sind in den meisten AvtoVAZ-Fahrzeugen mit Frontantrieb Motoren mit verteilter Kraftstoffeinspritzung verbaut. Als zentrales Steuergerät für das Einspritzsystem dient ein spezialisierter Controller. Die meisten Motoren sind mit dem Bosch M1.5.4-Controller ausgestattet. Es verarbeitet die Informationen verschiedener Sensoren und wirkt auf die Aktoren ein, um einen optimalen Motorbetrieb sicherzustellen. Nachdem festgestellt wurde, dass einer der Parameter außerhalb der zulässigen Grenzen liegt, speichert der Controller den Fehlercode im internen nichtflüchtigen Speicher und schaltet die Anzeige „Check Engine“ auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs ein. Leider können die im Auto üblichen Mittel für verschiedene Zwecke den Fehlercode nicht lesen und feststellen, warum das Display leuchtet. Der M1.5.4-Controller gibt diesen Code und die überwachten Parameter nur an einen speziellen Anschluss aus, an den Diagnosegeräte an der Servicestation angeschlossen werden. Es gibt verschiedene Arten von Diagnosegeräten. Aber selbst eines der einfachsten – DST-2M – kostet etwa 300 US-Dollar, was natürlich den weit verbreiteten Einsatz solcher Geräte bei Autofahrern verhindert. Ein schematisches Diagramm eines Diagnosetools, das Sie selbst herstellen können, ist in Abb. dargestellt. 1. Es basiert auf einem Single-Chip-Mikrocomputer AT89S8252-24PC von Atmel (DD2). Alle 100 ms fragt es das Motormanagement nach dem benötigten Parameter ab und zeigt seinen Wert auf der Flüssigkristallanzeige (LCD) HG1 an. Die bidirektionale Kommunikation mit dem Bosch M1.5.4-Controller wird über die K-Line-Schnittstelle gemäß der IS09141-Spezifikation und dem Keyword2000-Informationsaustauschprotokoll organisiert. Die Taktfrequenz des Mikrocomputers (12 MHz) wird durch eine Schaltung bestehend aus einem Quarzresonator ZQ1 und Kondensatoren C1, C2 eingestellt. Die Geschwindigkeit des Datenaustauschs über die serielle Schnittstelle des Mikrocomputers hängt von dieser Frequenz ab. Daher ist die Verwendung eines Quarzresonators mit einer anderen Frequenz nicht akzeptabel, da eine Kommunikation mit der Steuerung nicht möglich ist.
Der Mikroschaltkreis KR1171SP42 (DA1) sorgt für einen zuverlässigen Start des Mikrocomputers nach dem Anlegen der Versorgungsspannung und für die Blockierung seines Betriebs bei Spannungsabfall. Es führt das Protokoll der Ausgabeebene 3. 0, während die Versorgungsspannung weniger als 4,2 V beträgt. Der Kondensator C3 verzögert den Übergang in den Log-Zustand. 1, nachdem die Spannung den angegebenen Schwellenwert überschreitet. Ein vollständiges funktionales und konstruktives Analogon des KR1171SP42-Chips - PST529D von Mitsumi. Bei einer anderen Pinbelegung sind auch DS1233-15 von Dallas Semiconductor, ADM705 (Analog Devices) und MAX705 (Maxim) geeignet. Letzterer enthält außerdem einen Watchdog-Timer, der ein Reset-Signal sendet, wenn der Mikrocomputer „einfriert“. Wenn wir die möglichen Ausfälle des Geräts durch „Einbrüche“ der Versorgungsspannung vernachlässigen, kann der DA1-Chip nicht eingebaut werden. Das Power-On-Reset-Signal bildet die R1C3-Schaltung. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Kapazität des Kondensators C3 auf 1 uF zu erhöhen und beispielsweise eine beliebige Diode mit geringer Leistung parallel zum Widerstand R1 zu installieren. KD521A, Kathode an +5-V-Leitung. Die Tasten SB0-SB1 zur Steuerung des Geräts und der LCD-Steuerkreis sind mit den Pins des P3-Ports des Mikrocomputers verbunden. Da der Port über keine internen Abschlusswiderstände verfügt, kommt es zur Bildung von Log-Levels. 1 an seinen Ausgängen erfolgt mit Hilfe von externen, zusammengefasst zu einer Widerstandsbaugruppe DR1. Die Pins von Port P2 sind mit dem LCD-Datenbus verbunden. Das im Diagramm dargestellte LCD DV16110S1FBLY/R von Data Vision ist ein einzeiliges LCD mit 16 Zeichen und integrierter Hintergrundbeleuchtung. Stattdessen ist ein anderes funktional ähnliches Gerät geeignet, sofern sein Befehlssystem mit KS0066 kompatibel ist und der Zeichengenerator russifiziert ist. Passend sind zum Beispiel Blinker HDM16116H-7 von Hantronic, JA-16101 von JE-AN Electronic, AC 161B von Ampire. Der variable Widerstand R11 dient zur Einstellung des Zeichenkontrasts auf dem LCD-Bildschirm. Der Mikrocomputer schaltet die LCD-Hintergrundbeleuchtung über einen Schalter am VT2-Transistor ein und aus, der durch jeden anderen NP-L-Strukturtransistor mit akzeptablem Wert ersetzt werden kann Kollektorstrom von mindestens 817 mA anstelle des auf der Schaltung KT150A angegebenen Werts. Der Strom im Hintergrundbeleuchtungskreis wird durch parallel geschaltete Widerstände R8 und R9 begrenzt. Die Nennleistung beträgt jeweils mindestens 2 Watt. Die Schnittstelleneinheit mit der Diagnoseschaltung (K-Leitung) des Bosch M1.5.4-Controllers besteht aus den Transistoren VT3 (Sendeschlüssel) und VT4 (Empfangsschlüssel), Schmitt-Trigger DD1.1 und DD1.3. Es wandelt das Mikrocomputersignal, das über TTL-Pegel verfügt, gemäß der IS12-Spezifikation in 09141 Volt um und umgekehrt. Zum Schutz vor möglichen Spannungsspitzen wird eine Zenerdiode VD2 verwendet. Das Diagnosegerät wird über das Bordnetz des Fahrzeugs mit Strom versorgt, in dem es ebenfalls zu erheblichen Spannungsspitzen kommen kann. Davor schützt R4 – ein spezieller Automotive-Varistor von S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO, dessen Widerstand mit steigender Spannung stark abfällt. Sie kann durch eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung von 15 ... 19 V ersetzt werden, zum Beispiel KS515A oder KS518A. Die Diode VD1 KD248A schützt vor Verpolung der Versorgungsspannung. Stattdessen reicht jede andere Diode mit einem zulässigen Durchlassstrom von mindestens 300 mA. Mit Hilfe eines integrierten Stabilisators DA2 KR1157EN501A wird eine Spannung von 5 V zur Versorgung von Mikroschaltungen und LCDs erzeugt. Auf der Geräteplatine sollten Abblockkondensatoren C6-C8 in unmittelbarer Nähe der Leistungsausgänge DA1, DD2 und HG1 installiert werden. Das Steuerprogramm des Diagnosetools besteht aus Modulen, die in den Sprachen Assembler und C für den FSI-Compiler (Franklin Software Inc) geschrieben sind. Das Programm wurde in der integrierten Umgebung PROVIEW32 V3.3.4 Build-Nummer 8.63 entwickelt und kompiliert. Assembler – A51 Version 6.03.08, C-Compiler – Version 6.11.4C, Linker – Version 4.08.06. Eine Evaluierungsversion dieser Tools ist auf der FSI-Website unter fsinc.com erhältlich. Die Codes des übersetzten Programms sind in der Tabelle aufgeführt. Bevor der DD2-Chip auf der Geräteplatine installiert wird, werden sie mit einem Universalprogrammierer in dessen FLASH-Speicher geschrieben. Diese Option ist geeignet, wenn auf der Platine ein Panel für diese Mikroschaltung vorhanden ist. In einem solchen Fall können die Buchse XS1 und die Taste am Transistor VT1 vom Gerätekreis ausgeschlossen werden.
Bitte beachten Sie, dass bei Geräten, die im Auto betrieben werden, empfohlen wird, alle Mikroschaltungsleitungen ohne Adapterplatten direkt an die Platine anzulöten. Bei starker Vibration verhindert diese Maßnahme Ausfälle, die durch kurzzeitige Kontaktausfälle in den Panels verursacht werden. Natürlich ist das Löten eines programmierten Chips riskant. Aber der Mikrocomputer AT89S8252 ermöglicht die Eingabe des Programms auch nach der Installation auf der Platine. Dazu wird die Buchse XS1 des Gerätes mit einem Kabel mit der Buchse des Druckeranschlusses eines Personal Computers verbunden. Das Kabeldiagramm ist in Abb. dargestellt. 2, seine Länge beträgt nicht mehr als 0,3 m. Auf dem Computer wird ein spezielles Programm gestartet, zum Beispiel AEC ISP V1.00 von AEC Electronics (aec-electronics.co.nz). Die Bedienung ist sehr einfach, Sie müssen lediglich die gewünschten Menüpunkte auswählen und den Anweisungen auf dem Bildschirm folgen.
Natürlich vor der Programmierung des Mikrocomputers. Das Diagnosetool sollte eingeschaltet und die Funktionsfähigkeit seiner Hauptkomponenten überprüft werden. Legen Sie eine Spannung von 12 V an die Kontakte des XP1-Steckers des Geräts an und. Überprüfen Sie durch Schließen der Kontakte des Schalters SA1, ob an den Stromversorgungspins der Mikroschaltungen eine stabilisierte Spannung von +5 V anliegt. Stellen Sie dann sicher, dass das Reset-Signal korrekt generiert wird. Nach dem Einschalten der Stromversorgung sollte an Pin 9 des DD2-Mikrocomputers ein einzelner Impuls mit hohem Pegel beobachtet werden. Andernfalls ist der Versorgungsspannungs-Steuerchip DA1 defekt. An den Pins 18 und 19 von DD2 sollte ein Signal mit einer Frequenz von 12 und an Pin 30 (ALE) - 1 MHz anliegen. Liegt an den Pins 18 und 19 ein Signal an, an Pin 30 aber nicht, dann ist der Mikrocomputer defekt und muss ausgetauscht werden. Wenn an einem der Pins 18 oder 19 kein Signal anliegt, versuchen Sie, die Kapazität der Kondensatoren C1 und C2 anzupassen oder diese ganz zu eliminieren. Manchmal muss ein Quarzresonator ausgetauscht werden. Nachdem ein stabiler Betrieb des internen Generators erreicht wurde, kann der Mikrocomputer programmiert werden. Überprüfen Sie nach Abschluss dieses Vorgangs, ob der Programmspeicher korrekt adressiert ist. An Pin 29 (PME) DD2 sollte ein konstant hoher Logikpegel anliegen, was einen Zugriff auf den internen Programmspeicher bedeutet. Wenn hier Impulse beobachtet werden, sollte man darauf achten, dass der Logpegel vorhanden ist. 1 an Pin 31 des Mikrocomputers. Wenn am PME-Pin regelmäßig Impulsstöße auftreten, bedeutet dies, dass die Adresse nicht mehr im internen Speicher vorhanden ist. Höchstwahrscheinlich ist der Mikrocomputer „sauber“ – das Programm ist nicht darin enthalten. Nach dem Start initialisiert das Steuerprogramm die serielle Schnittstelle und den Systemtimer des Mikrocomputers und initialisiert anschließend das LCD: Es gibt Befehlscodes an Port P2 aus, begleitet von Impulsen mit hohem Logikpegel am EZHKI-Eingang. Nach Ausgabe eines Befehls schaltet der Mikrocomputer den Anschluss P2 in den Lesemodus und wartet auf ein Bereitschaftssignal vom LCD, wobei er weiterhin Impulse an Eingang E sendet. Wenn die Anzeige fehlerhaft ist, gibt es kein Bereitschaftssignal und das Programm läuft in einer Schleife. auf es warten. Dieses LCD muss ersetzt werden. Nach der Initialisierung wird der LCD-Bildschirm gelöscht und der Satz „Indicator M1.5.4“ wird darauf angezeigt. Wenn nur schwarze Quadrate sichtbar sind, muss der Bildkontrast mit einem variablen Widerstand R11 angepasst werden. Gleichzeitig mit der Ausgabe des Begrüßungsbildschirms setzt der Mikrocomputer einen niedrigen Logikpegel an Pin 35 (P0.4) – die Hintergrundbeleuchtung der Anzeige schaltet sich ein. Nach einer Pause von 3 s. Das Programm versucht, eine Verbindung mit der Bosch Ml.5.4-Steuerung herzustellen. Am Pin 11 des Mikrocomputers erscheint alle 300 ms ein Low-Pegel-Impuls mit einer Dauer von 30 ms, woraufhin 150 ms später mehrere Datenbytes mit einer Rate von 10400 bps übertragen werden. Ein ähnliches Signal mit einer Amplitude von 12 V sollte an Pin 1 der XS2-Buchse (K-Line-Schaltung) anliegen, ansonsten prüfen Sie den Schlüssel am VT3-Transistor. Wenn alles in Ordnung ist und das LCD „Keine Kommunikation“ anzeigt, ist der Diagnose-Tester abgeschlossen und kann an das Steuergerät des Kraftstoffeinspritzsystems angeschlossen werden. Bei relativ seltener Nutzung des Geräts kann es über den Zigarettenanzünder im Auto mit Strom versorgt werden. Schalten Sie das Gerät jedoch erst ein, nachdem Sie die Zündung eingeschaltet haben. Tatsache ist, dass der Bosch M1.5.4-Controller seine Arbeit immer damit beginnt, dass er versucht, eine Kommunikation mit der Wegfahrsperre herzustellen, indem er entsprechende Befehle an die K-Line-Schaltung sendet. Wenn bereits ein Diagnosetool an die Diagnoseleitung angeschlossen ist und sendet, kommt es zu einem Konflikt und der Motor könnte abgewürgt werden. Dies ist eine seltene, aber mögliche Situation. Es soll ausgeschlossen werden, dass das Diagnosetool 3 Sekunden wartet, bevor es zum ersten Mal versucht, den Controller zu kontaktieren. Bei der Installation des Geräts für den Dauerbetrieb wird empfohlen, eine Spannung von +12 V an Klemme 87 des Hauptrelais des Einspritzsystems anzulegen. Dadurch ist es unmöglich, das Gerät bei ausgeschalteter Zündung einzuschalten. Die Kontakte der Buchse XS2 sind mit dem Diagnoseblock verbunden, wie in Abb. 3.
Bei Fahrzeugen ohne Wegfahrsperre ist in der Regel die Verbindung der Informationsleitung (K-Line) des Bosch M1.5.4 Steuergeräts mit dem M-Kontakt des Diagnoseblocks unterbrochen. Zum Einbau benötigen Sie eine Brücke zwischen den Klemmen 9 und 18 des Blocks zum Anschluss der Wegfahrsperre. Wenn das Auto zuvor bei einem Autoservice diagnostiziert wurde, ist ein solcher Jumper wahrscheinlich bereits vorhanden. Es gibt zwei Betriebsarten des Diagnosetools: Anzeige des Werts eines vom Benutzer ausgewählten Parameters oder von Fehlercodes mit der Möglichkeit, diese aus dem Speicher des Controllers zu löschen. Nach dem Einschalten wird automatisch der Modus der Anzeige des aktuellen Werts des Parameters eingestellt, der vor dem Ausschalten des Geräts ausgewählt wurde:
Der Parameter wird mit den Pfeiltasten (SB1, SB2) ausgewählt. Um zur Anzeige der Fehlercodes zu wechseln, drücken Sie kurz die „Mode“-Taste (SB3). Das LCD zeigt die Anzahl der im Speicher des Controllers gespeicherten Codes an. Ist er gleich Null, kehrt das Gerät beim nächsten Drücken der „Mode“-Taste zur Parameteranzeige zurück. Sofern Fehlercodes vorhanden sind, können diese über die Pfeiltasten eingesehen werden. Um den Code-Anzeigemodus zu verlassen, ohne sie zu löschen, drücken Sie kurz die „Mode“-Taste und lassen Sie sie wieder los. Um die Codes aus dem Speicher des Controllers zu löschen, halten Sie die Taste länger als 2 Sekunden gedrückt. Nach dem Löschen sollte auf dem LCD die Zahl „Null“ angezeigt werden – ein Zeichen dafür, dass im Speicher des Controllers keine Codes mehr vorhanden sind. Im Falle einer Unterbrechung der Kommunikation mit dem Bosch M1.5.4-Controller erscheint die Meldung „Keine Verbindung“ auf dem LCD des Diagnosetools. Nach der Wiederaufnahme wird automatisch der zuvor aktive Modus wiederhergestellt. Autor: A. Alekhin, Khimki, Gebiet Moskau
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