Ferramenta de diagnóstico para motor de carro com controlador BOSCH. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os altos requisitos modernos de limpeza ambiental dos escapamentos e eficiência de combustível dos carros só podem ser atendidos ao usar motores com injeção de combustível e sistema de controle eletrônico. O número de carros equipados com tais sistemas é crescente em nosso país. É verdade que a maioria deles nas estradas russas ainda são de fabricação estrangeira, mas também há muitos carros nacionais. E de acordo com o conceito adotado pela Fábrica de Automóveis Volzhsky desde 2001, todos os produtos fabricados serão equipados exclusivamente com motores com injeção de combustível controlada eletronicamente.

Deve-se notar, entretanto, que apesar de todas as vantagens dos motores em questão, eles apresentam uma desvantagem significativa nas condições russas. Mesmo a avaria mais simples não pode ser detectada e eliminada sem contactar um centro de assistência automóvel, porque só existe o caro equipamento de diagnóstico necessário para isso.

O dispositivo proposto pelo autor do artigo permitirá ao motorista resolver de forma independente muitos problemas associados ao diagnóstico do sistema de injeção de combustível. Além disso, este dispositivo duplica e complementa as leituras do velocímetro, tacômetro, indicador de temperatura do líquido refrigerante, voltímetro e econômetro.

Já hoje, a maioria dos veículos AvtoVAZ com tração dianteira está equipada com motores com injeção distribuída de combustível. O dispositivo de controle central do sistema de injeção é um controlador especializado. A maioria dos motores está equipada com um controlador M1.5.4 da Bosch. Ele processa informações recebidas de diversos sensores e influencia os atuadores, garantindo o funcionamento ideal do motor. Ao detectar que algum dos parâmetros está fora dos limites permitidos, o controlador armazena um código de falha na memória interna não volátil e liga o display “Check Engine” no painel do carro.

Infelizmente, com as ferramentas padrão disponíveis no carro para diversos fins, é impossível ler o código de falha e determinar por que o display está aceso. O controlador M1.5.4 emite este código e parâmetros controlados apenas para um conector especial ao qual o equipamento de diagnóstico é conectado em uma estação de serviço. Existem vários tipos de dispositivos de diagnóstico. Mas mesmo um dos mais simples - o DST-2M - custa cerca de US$ 300, o que, naturalmente, impede o uso generalizado de tais dispositivos pelos entusiastas de automóveis.

Um diagrama esquemático de um dispositivo de diagnóstico, que você mesmo pode fazer, é mostrado na Fig. 1. É baseado em um microcomputador de chip único AT89S8252-24PC da Atmel (DD2). A cada 100 ms, solicita o parâmetro desejado ao sistema de controle do motor e exibe seu valor no indicador de cristal líquido (LCD) HG1. A comunicação bidirecional com o controlador Bosch M1.5.4 é organizada através da interface K-Line de acordo com a especificação IS09141 e o protocolo de troca de informações Keyword2000. A frequência do clock do microcomputador (12 MHz) é definida por um circuito composto por um ressonador de quartzo ZQ1 e capacitores C1, C2. A velocidade de troca de dados através da porta serial do microcomputador depende desta frequência, portanto é inaceitável usar um ressonador de quartzo em uma frequência diferente, pois a comunicação com o controlador será impossível.

O microcircuito KR1171SP42 (DA1) garante a inicialização confiável do microcomputador após a aplicação da tensão de alimentação e o bloqueio de seu funcionamento em caso de queda de tensão. Ele mantém o nível de log no pino 3. 0 enquanto a tensão de alimentação for inferior a 4,2 V. O capacitor C3 atrasa a transição para o estado log. 1 após a tensão exceder o limite especificado. Um análogo completo funcional e de design do microcircuito KR1171SP42 - PST529D da Mitsumi. Levando em consideração um arranjo de pinos diferente, DS1233-15 da Dallas Semiconductor, ADM705 (Analog Devices), MAX705 (Maxim) também são adequados. Este último também contém um temporizador de vigilância projetado para fornecer um sinal de reinicialização quando o microcomputador congela.

Se negligenciarmos possíveis falhas do dispositivo como resultado de quedas de tensão de alimentação, o microcircuito DA1 não poderá ser instalado. O sinal de reset quando ligado formará o circuito R1C3. Neste caso, é aconselhável aumentar a capacitância do capacitor C3 para 1 μF e instalar qualquer diodo de baixa potência em paralelo com o resistor R1, por exemplo. KD521A, cátodo para a linha +5 V.

Os botões SB0-SB1, que servem para controlar o dispositivo, e os circuitos de controle do LCD são conectados aos pinos da porta P3 do microcomputador. Como a porta não possui resistores de carga internos, ocorre a formação de níveis logarítmicos. 1 em seus terminais é realizado por meio de terminais externos, combinados em um conjunto de resistores DR1. Os pinos da porta P2 estão conectados ao barramento de dados do LCD.

O LCD DV16110S1FBLY/R da Data Vision, indicado no diagrama, é um display de linha única de 16 caracteres com luz de fundo integrada. Em vez disso, outro funcionalmente semelhante servirá, desde que seu sistema de comando seja compatível com KS0066 e o ​​gerador de caracteres seja Russified. Indicadores adequados, por exemplo, são HDM16116H-7 da Hantronic, JA-16101 da JE-AN Electronic, AC 161B da Ampire. O resistor variável R11 é usado para ajustar o contraste dos caracteres na tela LCD. O microcomputador liga e desliga a luz de fundo do LCD usando um interruptor no transistor VT2, que pode ser substituído por qualquer outro transistor np-l com uma corrente de coletor permitida de pelo menos pelo menos 817 mA em vez do indicado no diagrama KT150A. A corrente no circuito de retroiluminação é limitada pelos resistores R8 e R9 conectados em paralelo. A potência nominal de cada um deles é de pelo menos 2 W.

A interface com o circuito de diagnóstico (Linha K) do controlador Bosch M1.5.4 é feita nos transistores VT3 (chave de transmissão) e VT4 (chave de recepção), os gatilhos Schmitt DD1.1 e DD1.3. Converte o sinal do microcomputador, que possui níveis TTL, em 12 volts conforme especificação IS09141 e vice-versa. Para proteção contra possíveis picos de tensão, é utilizado um diodo zener VD2.

O dispositivo de diagnóstico é alimentado pela rede de bordo do veículo, na qual também são possíveis picos de tensão significativos. R4 protege contra eles - um varistor automotivo especial da S+M (Siemens Matsushita Components) SIOV S10K14AUTO, cuja resistência cai drasticamente com o aumento da tensão. Pode ser substituído por um diodo zener com tensão de estabilização de 15...19 V, por exemplo, KS515A ou KS518A. O diodo VD1 KD248A protege contra inversão de tensão de alimentação. Em vez disso, qualquer outro diodo com uma corrente direta permitida de pelo menos 300 mA servirá. Utilizando o estabilizador integrado DA2 KR1157EN501A, obtém-se uma tensão de 5 V para alimentar os microcircuitos e LCD. Na placa do dispositivo, os capacitores de bloqueio C6-C8 devem ser instalados próximos aos pinos de alimentação DA1, DD2 e HG1.

O programa de controle do dispositivo de diagnóstico consiste em módulos escritos em linguagem Assembly e C para o compilador FSI (Franklin Software Inc). O programa foi desenvolvido e compilado no ambiente integrado PROVIEW32 V3.3.4 Build número 8.63. Assembler - A51 versão 6.03.08, compilador C - versão 6.11.4C, vinculador - versão 4.08.06. Uma avaliação desses fundos pode ser obtida no site do FSI em fsinc.com.

Os códigos do programa traduzido são apresentados na tabela. Antes de instalar o chip DD2 na placa do dispositivo, eles são gravados em sua memória FLASH usando um programador universal. Esta opção é adequada se a placa possuir painel para este chip. Nesse caso, o soquete XS1 e a chave do transistor VT1 podem ser excluídos do circuito do dispositivo.

(clique para ampliar)

Observe que em dispositivos operados em carro, é recomendado soldar todos os pinos do microcircuito diretamente na placa, sem painéis adaptadores. Em condições de aumento de vibração, esta medida elimina falhas causadas por falhas de contato de curta duração nos painéis.

É claro que soldar um chip programado é arriscado. Mas o microcomputador AT89S8252 permite inserir o programa nele mesmo após a instalação na placa. Para fazer isso, conecte o soquete XS1 do dispositivo com um cabo ao soquete da porta da impressora de um computador pessoal. O diagrama do cabo é mostrado na Fig. 2, seu comprimento não ultrapassa 0,3 M. Um programa especial é executado no computador, por exemplo, AEC ISP V1.00 da AEC Electronics (aec-electronics.co.nz). Trabalhar com ele é muito simples, basta selecionar os itens de menu necessários e seguir as instruções que aparecem na tela.

Naturalmente, antes de programar o microcomputador. O dispositivo de diagnóstico deve ser ligado e a operacionalidade de seus componentes principais deve ser verificada. Aplique tensão de 12 V nos contatos do plugue XP1 do dispositivo e. Ao fechar os contatos da chave SA1, verifique a presença de tensão estabilizada de +5 V nos pinos de alimentação dos microcircuitos. Em seguida, certifique-se de que o sinal de reinicialização seja gerado corretamente. Após ligar a alimentação, um único pulso de alto nível deve ser observado no pino 9 do microcomputador DD2. Caso contrário, o chip de monitoramento da tensão de alimentação DA1 está com defeito.

Nos pinos 18 e 19 do DD2 deve haver um sinal com frequência de 12, e no pino 30 (ALE) - 1 MHz. Se houver sinal nos pinos 18 e 19, mas não houver sinal no pino 30, significa que o microcomputador está com defeito e deve ser substituído. Se não houver sinal em um dos pinos 18 ou 19, tente selecionar a capacitância dos capacitores C1 e C2 ou eliminá-los completamente. Às vezes, o ressonador de quartzo precisa ser substituído. Tendo alcançado a operação estável do gerador interno, o microcomputador pode ser programado.

Depois de concluir esta operação, verifique se a memória do programa está endereçada corretamente. No pino 29 (PME) do DD2 deve haver um nível lógico alto constante, indicando acesso à memória interna do programa.Quando pulsos são observados aqui, você deve se certificar de que o nível lógico está presente. 1 no pino 31 do microcomputador. Se surtos de pulsos aparecerem periodicamente no pino PME, isso significa que o endereço está fora da memória interna. Muito provavelmente, o microcomputador está “limpo” - o programa não está incluído nele.

Após a inicialização, o programa de controle inicializa a porta serial e o temporizador do sistema do microcomputador e, em seguida, inicializa o LCD: ele emite códigos de comando para a porta P2, acompanhados por pulsos de alto nível lógico na entrada EZhKI. Tendo dado o comando, o microcomputador muda a porta P2 para modo de leitura e aguarda um sinal de prontidão do LCD, continuando a emitir pulsos para a entrada E. Se o indicador estiver com defeito, não haverá sinal de prontidão e o programa entrará em “loop” , esperando por isso. Este LCD deve ser substituído.

Após a inicialização, a tela LCD irá limpar e a frase “Indicador M1.5.4” aparecerá nela. Se apenas quadrados pretos estiverem visíveis, será necessário ajustar o contraste da imagem usando o resistor variável R11. Simultaneamente com a saída do protetor de tela, o microcomputador define o pino 35 (P0.4) para um nível lógico baixo - a luz de fundo do indicador acende.

Após uma pausa de 3 s. o programa está tentando estabelecer comunicação com o controlador Bosch Ml.5.4. No pino 11 do microcomputador, um pulso de baixo nível com duração de 300 ms aparece a cada 30 ms e, 150 ms depois, vários bytes de dados são transmitidos a uma velocidade de 10400 bps. Um sinal semelhante com amplitude de 12 V deve estar no pino 1 do soquete XS2 (circuito K-Line), caso contrário verifique a chave no transistor VT3. Se tudo estiver em ordem e a mensagem “Sem comunicação” for exibida no LCD, o teste da ferramenta de diagnóstico está concluído e ela está pronta para ser conectada à unidade de controle do sistema de injeção de combustível.

Se o dispositivo for usado raramente, ele pode ser alimentado pela tomada do isqueiro do carro. No entanto, o dispositivo só deve ser ligado após a ignição ser ligada. O fato é que o controlador Bosch M1.5.4 sempre inicia seu trabalho tentando estabelecer comunicação com o imobilizador, enviando os comandos apropriados ao circuito K-Line. Se um dispositivo de diagnóstico já estiver conectado à linha de diagnóstico e estiver transmitindo, ocorrerá um conflito e o motor poderá parar. Esta é uma situação rara, mas possível. É para excluir que o dispositivo de diagnóstico aguarde 3 segundos antes da primeira tentativa de contato com o controlador.

Ao instalar o dispositivo para operação permanente, recomenda-se aplicar-lhe tensão de +12 V a partir do contato 87 do relé principal do sistema de injeção. Isso tornará impossível ligar o dispositivo com a ignição desligada.

Os contatos do soquete XS2 são conectados ao bloco de diagnóstico, conforme mostrado na fig. 3.

Em veículos não equipados com imobilizador, a ligação entre a linha de informação (Linha K) do controlador Bosch M1.5.4 e o contacto M do bloco de diagnóstico é normalmente interrompida. Para instalá-lo é necessário um jumper entre os pinos 9 e 18 do bloco de conexão do imobilizador. Se o carro já foi diagnosticado em um centro de serviço automotivo, esse jumper provavelmente já existe. Existem dois modos de operação do dispositivo de diagnóstico: exibindo o valor de um parâmetro selecionado pelo usuário ou códigos de falha com a capacidade de apagá-los da memória do controlador.

Após ligar, o modo será configurado automaticamente para exibir o valor atual do parâmetro que foi selecionado antes de desligar o dispositivo:

• posição do acelerador, %;
• temperatura do refrigerante, C;
• velocidade do virabrequim do motor, min-1;
• defina a velocidade de marcha lenta, min-1;
• ponto de ignição, graus;
• velocidade de movimento, km/h;
• a posição atual do controlador de marcha lenta, passo;
• posição predefinida do controlador de marcha lenta, passo;
• fator de correção do CO multiplicado por 100;
• tensão na rede de bordo, V;
• duração do pulso de injeção, ms;
• consumo de ar, kg/h;
• consumo de combustível por hora, l/h;
• consumo de combustível de viagem, l / 100 km (somente durante a condução);
• sinal de detecção de detonação;
• um sinal de bloqueio do fornecimento de combustível;
• sinais ociosos:
• sinal de enriquecimento de poder.

O parâmetro é selecionado usando os botões de seta (SB1, SB2).

Para ir para a visualização dos códigos de falha, deve-se pressionar e soltar o botão “Mode” (SB3). O LCD exibirá o número de códigos armazenados na memória do controlador. Se for zero, na próxima vez que você pressionar o botão “Mode”, o dispositivo voltará a exibir os parâmetros. Se houver códigos de falha, eles poderão ser visualizados usando os botões de seta.

Para sair do modo de exibição de códigos sem apagá-los, pressione brevemente e solte o botão “Modo”. Para apagar códigos da memória do controlador, mantenha pressionado o botão por mais de 2 s. Após o apagamento, o número “zero” deverá aparecer no LCD – sinal de que não há mais códigos na memória do controlador.

Se a conexão com o controlador Bosch M1.5.4 for perdida, a mensagem “Sem comunicação” aparecerá no LCD do dispositivo de diagnóstico. Após a sua retomada, o modo de operação anterior será restaurado automaticamente.

Autor: A. Alekhin, Khimki, Região de Moscou

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