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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE L'appareil de diagnostic pour le moteur automobile avec le contrôleur BOSCH. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques Les exigences modernes élevées en matière de propreté environnementale des gaz d'échappement et d'efficacité énergétique des voitures ne peuvent être satisfaites qu'en utilisant des moteurs à injection de carburant et un système de commande électronique. Le nombre de voitures équipées de tels systèmes augmente dans notre pays. Certes, la plupart d'entre elles sur les routes russes sont encore de fabrication étrangère, mais il y a aussi beaucoup de voitures nationales. Et selon le concept adopté par l'usine automobile de Volzhsky depuis 2001, tous les produits fabriqués seront équipés exclusivement de moteurs à injection de carburant à commande électronique. Il convient toutefois de noter que malgré tous les avantages des moteurs en question, ils présentent un inconvénient important dans les conditions russes. Même le dysfonctionnement le plus simple ne peut pas être détecté et éliminé sans contacter un centre de service automobile, car il n'y a que l'équipement de diagnostic coûteux nécessaire à cet effet. Le dispositif proposé par l'auteur de l'article permettra au conducteur de résoudre de manière autonome de nombreux problèmes liés au diagnostic du système d'injection de carburant. De plus, cet appareil duplique et complète les lectures du compteur de vitesse, du tachymètre, de l'indicateur de température du liquide de refroidissement, du voltmètre et de l'économètre. Aujourd'hui déjà, la plupart des véhicules à traction avant AvtoVAZ sont équipés de moteurs à injection distribuée. Le dispositif de commande central du système d'injection est un contrôleur spécialisé. La plupart des moteurs sont équipés d'un contrôleur M1.5.4 de Bosch. Il traite les informations reçues de divers capteurs et influence les actionneurs, garantissant ainsi un fonctionnement optimal du moteur. Après avoir détecté que l'un des paramètres est en dehors des limites autorisées, le contrôleur stocke un code d'erreur dans la mémoire interne non volatile et allume l'écran « Check Engine » sur le tableau de bord de la voiture. Malheureusement, avec les outils standards disponibles dans la voiture à diverses fins, il est impossible de lire le code d'erreur et de déterminer pourquoi l'écran est allumé. Le contrôleur M1.5.4 émet ce code et les paramètres contrôlés uniquement à un connecteur spécial auquel l'équipement de diagnostic est connecté dans une station-service. Il existe plusieurs types d'appareils de diagnostic. Mais même l'un des plus simples - le DST-2M - coûte environ 300 dollars, ce qui empêche naturellement l'utilisation généralisée de tels appareils par les passionnés de voitures. Un diagramme schématique d'un appareil de diagnostic, que vous pouvez fabriquer vous-même, est présenté sur la Fig. 1. Il est basé sur un micro-ordinateur monopuce AT89S8252-24PC d'Atmel (DD2). Toutes les 100 ms, il demande le paramètre requis au système de contrôle du moteur et affiche sa valeur sur l'indicateur à cristaux liquides (LCD) HG1. La communication bidirectionnelle avec le contrôleur Bosch M1.5.4 est organisée via l'interface K-Line conformément à la spécification IS09141 et au protocole d'échange d'informations Keyword2000. La fréquence d'horloge du micro-ordinateur (12 MHz) est réglée par un circuit composé d'un résonateur à quartz ZQ1 et de condensateurs C1, C2. La vitesse d'échange de données via le port série du micro-ordinateur dépend de cette fréquence, il est donc inacceptable d'utiliser un résonateur à quartz à une fréquence différente ; la communication avec le contrôleur sera impossible.
Le microcircuit KR1171SP42 (DA1) assure un démarrage fiable du micro-ordinateur après l'application de la tension d'alimentation et le blocage de son fonctionnement en cas de chute de tension. Il maintient le niveau de journalisation à la broche 3. 0 tant que la tension d'alimentation est inférieure à 4,2 V. Le condensateur C3 retarde le passage à l'état log. 1 après que la tension dépasse le seuil spécifié. Un analogue fonctionnel et de conception complet du microcircuit KR1171SP42 - PST529D de Mitsumi. Compte tenu d'une disposition différente des broches, DS1233-15 de Dallas Semiconductor, ADM705 (Analog Devices), MAX705 (Maxim) conviennent également. Ce dernier contient également une minuterie de surveillance conçue pour fournir un signal de réinitialisation lorsque le micro-ordinateur se bloque. Si l'on néglige d'éventuelles pannes de l'appareil dues à des chutes de tension d'alimentation, le microcircuit DA1 ne peut pas être installé. Le signal de réinitialisation une fois activé formera le circuit R1C3. Dans ce cas, il convient d'augmenter la capacité du condensateur C3 à 1 µF et d'installer n'importe quelle diode basse consommation en parallèle avec la résistance R1 par exemple. KD521A, cathode vers la ligne +5 V. Les boutons SB0-SB1, qui servent à contrôler l'appareil, et les circuits de commande LCD sont connectés aux broches du port P3 du micro-ordinateur. Étant donné que le port n'a pas de résistances de charge internes, la formation de niveaux de journalisation. 1 à ses bornes est réalisé à l'aide de bornes externes, regroupées dans un ensemble de résistances DR1. Les broches du port P2 sont connectées au bus de données LCD. L'écran LCD DV16110S1FBLY/R de Data Vision, indiqué dans le schéma, est une ligne unique de 16 caractères avec rétroéclairage intégré. Au lieu de cela, un autre fonctionnellement similaire fera l'affaire, à condition que son système de commande soit compatible avec KS0066 et que le générateur de caractères soit russifié. Les indicateurs appropriés, par exemple, sont HDM16116H-7 de Hantronic, JA-16101 de JE-AN Electronic, AC 161B d'Ampire. La résistance variable R11 est utilisée pour régler le contraste des caractères sur l'écran LCD. Le micro-ordinateur allume et éteint le rétroéclairage LCD à l'aide d'un interrupteur sur le transistor VT2, qui peut être remplacé par tout autre transistor np-l avec un courant de collecteur admissible d'au minimum 817 mA au lieu de celui indiqué dans le schéma KT150A. Le courant dans le circuit de rétroéclairage est limité par les résistances R8 et R9 connectées en parallèle. La puissance nominale de chacun d'eux est d'au moins 2 W. L'interface avec le circuit de diagnostic (K-Line) du contrôleur Bosch M1.5.4 est réalisée sur les transistors VT3 (clé de transmission) et VT4 (clé de réception), Schmitt déclenche DD1.1 et DD1.3. Il convertit le signal du micro-ordinateur, qui possède des niveaux TTL, en 12 volts selon la spécification IS09141 et vice versa. Pour se protéger contre d'éventuelles surtensions, une diode Zener VD2 est utilisée. L'appareil de diagnostic est alimenté par le réseau de bord du véhicule, dans lequel des surtensions importantes sont également possibles. R4 vous protège contre eux - une varistance automobile spéciale de S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO, dont la résistance chute fortement avec l'augmentation de la tension. Il peut être remplacé par une diode Zener avec une tension de stabilisation de 15...19 V, par exemple KS515A ou KS518A. La diode VD1 KD248A protège contre l'inversion de la tension d'alimentation. Au lieu de cela, toute autre diode avec un courant direct autorisé d'au moins 300 mA fera l'affaire. Grâce au stabilisateur intégré DA2 KR1157EN501A, une tension de 5 V est obtenue pour alimenter les microcircuits et l'écran LCD. Sur la carte du périphérique, les condensateurs de blocage C6-C8 doivent être installés à proximité immédiate des broches d'alimentation DA1, DD2 et HG1. Le programme de contrôle du dispositif de diagnostic se compose de modules écrits en langages Assembly et C pour le compilateur FSI (Franklin Software Inc). Le programme a été développé et compilé dans l'environnement intégré PROVIEW32 V3.3.4 numéro de build 8.63. Assembleur - A51 version 6.03.08, compilateur C - version 6.11.4C, éditeur de liens - version 4.08.06. Une évaluation de ces fonds peut être obtenue sur le site Web du FSI à l'adresse fsinc.com. Les codes du programme traduit sont donnés dans le tableau. Avant d'installer la puce DD2 sur la carte de l'appareil, elles sont écrites dans sa mémoire FLASH à l'aide d'un programmateur universel. Cette option convient si la carte dispose d'un panneau pour cette puce. Dans un tel cas, la prise XS1 et l'interrupteur sur le transistor VT1 peuvent être exclus du circuit de l'appareil.
Veuillez noter que dans les appareils fonctionnant sur une voiture, il est recommandé de souder toutes les broches du microcircuit directement dans la carte sans panneaux adaptateurs. Dans des conditions de vibrations accrues, cette mesure élimine les défaillances causées par des défaillances de contact à court terme dans les panneaux. Bien entendu, souder une puce programmée est risqué. Mais le micro-ordinateur AT89S8252 permet d'y saisir le programme même après installation sur la carte. Pour ce faire, connectez la prise XS1 de l'appareil avec un câble à la prise du port imprimante d'un ordinateur personnel. Le schéma de câblage est présenté sur la Fig. 2, sa longueur ne dépasse pas 0,3 M. Un programme spécial est exécuté sur l'ordinateur, par exemple AEC ISP V1.00 d'AEC Electronics (aec-electronics.co.nz). Travailler avec est très simple, il vous suffit de sélectionner les éléments de menu nécessaires et de suivre les invites qui apparaissent à l'écran.
Bien entendu, avant de programmer le micro-ordinateur. L'appareil de diagnostic doit être allumé et le bon fonctionnement de ses principaux composants doit être vérifié. Appliquez une tension de 12 V aux contacts de la fiche XP1 de l'appareil et. En fermant les contacts de l'interrupteur SA1, vérifier la présence d'une tension stabilisée de +5 V aux broches d'alimentation des microcircuits. Assurez-vous ensuite que le signal de réinitialisation est généré correctement. Après la mise sous tension, une seule impulsion de haut niveau doit être observée sur la broche 9 du micro-ordinateur DD2. Sinon, la puce de surveillance de la tension d'alimentation DA1 est défectueuse. Aux broches 18 et 19 de DD2, il devrait y avoir un signal avec une fréquence de 12 et à la broche 30 (ALE) - 1 MHz. S'il y a un signal aux broches 18 et 19, mais qu'il n'y en a pas à la broche 30, cela signifie que le micro-ordinateur est défectueux et doit être remplacé. S'il n'y a aucun signal sur l'une des broches 18 ou 19, essayez de sélectionner la capacité des condensateurs C1 et C2 ou de les éliminer complètement. Parfois, le résonateur à quartz doit être remplacé. Après avoir obtenu un fonctionnement stable du générateur interne, le micro-ordinateur peut être programmé. Une fois cette opération effectuée, vérifiez que la mémoire programme est correctement adressée. À la broche 29 (PME) de DD2, il doit y avoir un niveau logique élevé et constant, indiquant l'accès à la mémoire interne du programme. Lorsque des impulsions sont observées ici, vous devez vous assurer que le niveau logique est présent. 1 sur la broche 31 du micro-ordinateur. Si des salves d'impulsions apparaissent périodiquement sur la broche PME, cela signifie que l'adresse est en dehors de la mémoire interne. Très probablement, le micro-ordinateur est "propre" - le programme n'y est pas inclus. Après le démarrage, le programme de contrôle initialise le port série et la minuterie du système du micro-ordinateur, puis initialise l'écran LCD : il émet des codes de commande sur le port P2, accompagnés d'impulsions de niveau logique élevé à l'entrée EZhKI. Après avoir donné la commande, le micro-ordinateur passe le port P2 en mode lecture et attend un signal de disponibilité de l'écran LCD, continuant à émettre des impulsions à l'entrée E. Si l'indicateur est défectueux, il n'y aura pas de signal de disponibilité et le programme « bouclera ». , je l'attends. Cet écran LCD doit être remplacé. Après l'initialisation, l'écran LCD s'effacera et la phrase « Indicateur M1.5.4 » y apparaîtra. Si seuls des carrés noirs sont visibles, vous devez ajuster le contraste de l'image à l'aide de la résistance variable R11. Simultanément à la sortie de l'économiseur d'écran, le micro-ordinateur règle la broche 35 (P0.4) sur un niveau logique bas - le rétroéclairage de l'indicateur s'allume. Après une pause de 3 s. le programme tente d'établir une communication avec le contrôleur Bosch Ml.5.4. Sur la broche 11 du micro-ordinateur, une impulsion de bas niveau d'une durée de 300 ms apparaît toutes les 30 ms, et 150 ms après, plusieurs octets de données sont transmis à une vitesse de 10400 12 bps. Un signal similaire d'une amplitude de 1 V doit être sur la broche 2 de la prise XS3 (circuit K-Line), sinon vérifiez la clé sur le transistor VTXNUMX. Si tout est en ordre et que le message « Pas de communication » s'affiche sur l'écran LCD, le test de l'outil de diagnostic est terminé et celui-ci est prêt à être connecté à la centrale de commande du système d'injection de carburant. Si l'appareil est utilisé relativement rarement, il peut être alimenté par la prise allume-cigare de la voiture. Cependant, l'appareil ne doit être allumé qu'après la mise du contact. Le fait est que le contrôleur Bosch M1.5.4 commence toujours son travail en essayant d'établir une communication avec l'antidémarrage, en envoyant les commandes appropriées au circuit K-Line. Si un appareil de diagnostic est déjà connecté à la ligne de diagnostic et transmet, un conflit se produit et le moteur peut caler. Il s'agit d'une situation rare mais possible. C'est pour l'exclure que l'appareil de diagnostic attend 3 secondes avant la première tentative de contact avec le contrôleur. Lors de l'installation du dispositif pour un fonctionnement permanent, il est recommandé de lui appliquer une tension de +12 V à partir du contact 87 du relais principal du système d'injection. Cela rendra impossible l'allumage de l'appareil lorsque le contact est coupé. Les contacts de la prise XS2 sont connectés au bloc de diagnostic, comme indiqué sur la fig. 3.
Sur les véhicules non équipés d'un antidémarrage, la connexion entre la ligne d'information (K-Line) du contrôleur Bosch M1.5.4 et le contact M du bloc de diagnostic est généralement rompue. Pour l'installer, vous avez besoin d'un cavalier entre les broches 9 et 18 du bloc de connexion de l'antidémarrage. Si la voiture a déjà été diagnostiquée dans un centre de service automobile, un tel cavalier existe probablement déjà. Il existe deux modes de fonctionnement du dispositif de diagnostic : l'affichage de la valeur d'un paramètre sélectionné par l'utilisateur ou des codes d'erreur avec la possibilité de les effacer de la mémoire du contrôleur. Après la mise sous tension, le mode sera automatiquement réglé pour afficher la valeur actuelle du paramètre sélectionné avant d'éteindre l'appareil :
Le paramètre est sélectionné à l'aide des touches fléchées (SB1, SB2). Pour accéder à l'affichage des codes défauts, vous devez appuyer et relâcher le bouton « Mode » (SB3). L'écran LCD affichera le nombre de codes stockés dans la mémoire du contrôleur. S'il est nul, la prochaine fois que vous appuierez sur le bouton « Mode », l'appareil reviendra à l'affichage des paramètres. Si des codes d'erreur sont présents, ils peuvent être visualisés à l'aide des boutons fléchés. Pour quitter le mode d'affichage des codes sans les effacer, appuyez brièvement et relâchez le bouton « Mode ». Pour effacer les codes de la mémoire du contrôleur, maintenez le bouton enfoncé pendant plus de 2 s. Après l'effacement, le chiffre « zéro » doit apparaître sur l'écran LCD, signe qu'il n'y a plus de codes dans la mémoire du contrôleur. Si la connexion avec le contrôleur Bosch M1.5.4 est perdue, le message « Aucune communication » apparaîtra sur l'écran LCD de l'appareil de diagnostic. Après sa reprise, le mode de fonctionnement précédent sera automatiquement restauré. Auteur : A. Alekhin, Khimki, région de Moscou
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