Внимание! Все что Вы будете делать на основе данной информации, Вы делаете на свой страх и риск и
должны ЧЕТКО представлять себе что Вы делаете и ЗАЧЕМ!
С чего все началось.
Через месяц после покупки машины, в выхлопной системе появился металлический звон.
На СТО проблему диагностировали как "осыпание 1го катализатора". По гарантии
долго мурыжили и в итоге ничего не сделали, да я и сам хотел избавиться
от катализаторов.
Но. Но машина сделана в соответствии с нормами экологической безопасности "Евро4",
а это значит, что состояние 1го катализатора контролирует 2й датчик кислорода
(1й, как известно, сообщает ЭБУ о том, богаты выхлопные газы кислородом или нет).
Если между 1м и 2м датчиками кислорода нет катализатора, или его состояние
неудовлетворительно, сигналы 1го и 2го ДК совпадают и ЭБУ записывает
ошибку p0420 "низкая эффективность работы катализатора №1", и
похоже, начинает заведомо обеднять смесь, борясь за экологию. У меня это
вылилось в то, что машина начала терять мощность и появилась ошибка p0302
"пропуски зажигания во 2м цилиндре".
После сброса ошибок, все нормализовалось примерно на неделю.
Так что просто выбросить катализатор не получится, надо что то делать с ДК2.
Есть способ, когда ДК2 оставляют, но обрабатывают его сигнал, например установив между
трубой и ДК2 специальную втулку, которая ограничивает доступ выхлопных
газов к ДК2, или например включением в цепь ДК2 дополнительных элементов,
меняющих амплитуду его сигнала.
Осциллограммы сигналов 1го и 2го датчиков кислорода на Chery tiggo 1.8, снятые при полностью
прогретом двигателе, на холостом ходу (1го, 2го, 1го и 2го одновременно):
Параметры сигнала 1го ДК:
V Min 100 mv
V Max 750 mv
Период сигнала 2,8 с
Duty cycle 56%
Параметры сигнала 2го ДК:
V Min 150 mv
V Max 260 mv
Период сигнала 1,2 с
Duty cycle 92%
Видно, что ДК2 дает "ступеньку" при изменении сигнала ДК1 как с низкого на высокий, так и на оборот.
Я решил совсем избавиться от ДК2, эмулируя его сигнал по сигналу ДК1.
Диагностика работы ДК1 и эмуляция сигнала ДК2
Т.к. я неплохо разбираюсь в программировании микроконтроллеров и создании программ для PC,
я решил сделать не просто мультивибратор на к155ла3, а инструмент более функциональный
и удобный. :)
Основой устройства служит МК ATmega8.
Основой ПО выбрана библиотека "V-USB" разработанная замечательной командой
Objective Development Software GmbH .
Вкратце, эта библиотека позволяет организовать подключение ATmega8 к PC по USB интерфейсу
(в ATmaga8 нет аппаратной поддержки USB).
Но что самое вкусное, так это то, что МК можно перепрограммировать с PC по USB!
Достаточно 1 раз прошить в МК USB загрузчик (например по JTAG) и все!
Как это сделать, и как это все работает, подробно расписано на сайте
Objective Development Software GmbH .
Итак, схема устройства:
Схема совершенно типовая. Сигнал с ДК1 подается на ногу 23, масса устройства соединена через резистор в 4.7ком со 2м выходом ДК1.
Резисторы "*" подбираются так, чтобы на ноге 24 было напряжение 1.1 в.
Зеленый светодиод - индикация того, что устройство опознано USB-хостом. Красный - индикация состояния сигнала ДК1 (светится - значит
сигнал ДК1 перешел порог "1", не светится, значит сигнал ДК1 перешел порог "0").
Схема выходного каскада еще окончательно не проработана. Прошивка может быть загружена в MK как через JTAG программатор,
так и через USB-boot. Прошивка демонстрационная, работает только если устройство подключено к PC!
Фъюзы МК прошиты следующим образом:
Вот, как это выглядит в "металле":
Подключение к ДК1 (белый и зеленый провода):
ПК на фотографиях - EEE PC от Asus. Рекомендую.
Программное обеспечение для PC написано на Deplhi 2005, USB подключение обрабатывается
через JvHidController библиотеки "Jedi".
Скриншоты окна приложения, во время работы устройства (1,2 на холостом ходу, 3 обороты около 2000):
Что в итоге может устройство:
в режиме подключения к PC:
- показывает на экране кривую сигнала ДК1 в реальном времени.
- позволяет задавать период опроса ДК.
- позволяет задавать порог "1" ДК1 - это порог, при котором сигнал ДК1 считается высоким.
- позволяет задавать порог "0" ДК1 - это порог, при котором сигнал ДК1 считается низким.
- позволяет задавать длительность импульса ДК2.
- позволяет задавать задержку импульса ДК2 по отношению к моменту изменения состояния ДК1.
- показывает мин и мах значения сигнала ДК1.
- другие характеристики сигнала ДК1 и эмуляции сигнала ДК2.
- позволяет сохранить настройки в энергонезависимой памяти МК.
- позволяет проверить работу выхода формирования импульса эмуляции ДК2 и индикатора состояния ДК1.
- эмуляция сигнала ДК2, в соответствии с настройками.
Все напряжения в вольтах, временные характеристики - в условных единицах (это не такты МК!).
В общем отличное средство диагностики! ;)
в режиме, когда PC НЕ подключен:
- эмуляция сигнала ДК2, в соответствии с настройками.
Прошивка демонстрационная, работает только если устройство подключено к PC!
День второй, праздник тот же.
Для того, что бы выяснить формы сигналов обоих ДК при работе не на холостых
оборотах, а под реальной нагрузкой схема была переделана следующим образом:
Добавлена еще одна входная цепь для ДК2 (на схеме обозначена красным цветом),
переработана прошивка МК и
программное обеспечение для PC.
Изменения в ПО - добавлена обработка сигнала 2го ДК, возможность автоматически
делать Screen Shorts экрана, ну и другие изменения.
Подключив все это к машине, поехал кататься, поставив ноутбук на запись, вот
что получилось (избранные снимки, а так 12Мб картинок накатал):
В общем чуда не случилось - сигнал 2го ДК (красный график), при установившемся режиме работы ДВС
под нагрузкой и с полным прогревом обоих ДК, повторяет сигнал ДК1 (черный график) со сдвигом
по времени и несколько меньшей амплитудой. Впрочем, как мне кажется, амплитуда
сигнала 2го ДК высока из-за выходящего из строя катализатора между ДК1 и ДК2.
Как следствие, сигнал ДК2 может быть сформирован из сигнала ДК1 при помощи
обычной RC цепочки.
План такой: устройство оставить, как средство диагностики и минимального
управления формированием сигнала ДК2.
Сигнал ДК2 будет эмулируется следующим образом:
- до прогрева ДК1, пока его сигнал не начал изменяться с определенной
периодичностью, сигнал ДК2 - постоянное напряжение около 0,5в.
- как только изменения сигнала ДК1 превысили некоторые (задаваемые)
временные характеристики, сигнал ДК2 формируется как сниженный по
амплитуде и сдвинутый по времени сигнал ДК1.
Рабочее решение.
Прошивка МК и
ПО для PC были изменены для удобства использования
в качестве диагностического средства.
Для эмуляции сигнала ДК2 из сигнала ДК1 была использована следующая схема (изменяя сопротивление подстроечного резистора
и емкость конденсатора настраиваем сигнал по вкусу):
Для эмуляции подогревателя ДК2 использован резистор 300ом/2Вт.
Сигналы приходящие в ЭБУ (двигатель прогрет, режим под нагрузкой) от ДК1 и "ДК2" имеют следующий вид (черный график-ДК1,
крассный-ДК2):
И ЭБУ они полностью устраивают. :) Check не горит, динамические характеристики не изменились.
Вот как это выглядит в металле:
Оригинальные разъемы (ДК1, и входные в ЭБУ ДК1 и ДК2) заменены на "волговские" 4х контактные. Все устройство
смонтировано на монтажной плате, соединения просто проводом. Пояснения на снимках.
Upd. Совсем разжеванная схема:
