Характеристика бортового компьютера, руководство по изготовлению БК своими руками

Бортовой компьютер — это довольно сложный механизм взаимодействия электроники и технических узлов автомобиля. При этом, скорее всего, Вы недооцениваете его работу, особенно, если думаете, что всё, на что он способен — это отображать средний расход топлива, остаток пробега после заправки и тому подобное. На самом деле, бортовой компьютер способен на гораздо большее. А как работает бортовой компьютер? Давайте в этом разберёмся!

На сегодняшний день борьба за безопасность в автомобиле является как никогда актуальной, и потому производители увеличивают количество микропроцессоров. Некоторыми из причин этого увеличения числа микропроцессоров являются:

Необходимость сложного механизма управления выхлопными газами, чтобы войти в пределы ограничения по выбросам и стандарты экономии топлива.
Расширенные и вместе с тем упрощённые средства диагностики.
Упрощение производства и дизайна автомобилей.
Уменьшение количества проводов в автомобилях.
Новые функции безопасности.
Обеспечение комфорта и удобства управления машиной.

В этой статье мы будем рассматривать то, как каждый из этих факторов повлиял на работу бортового компьютера автомобиля, а также отдельные модули, составляющие в единстве бортовой компьютер (читать как «отдельные извилины электронных мозгов»).

Наведите курсор на текст или на конкретный модуль в автомобиле

Что такое электронный блок управления (ЭБУ)

Когда в различных странах только-только были приняты законы о выбросах, ещё можно было обойтись без микропроцессоров в двигателе. Но с принятием более строгих законов о выбросах, стали необходимы более сложные схемы управления, чтобы регулировать качество смеси воздух/топливо таким образом, чтобы катализатор мог удалить много загрязнения из выхлопных газов.

Управление двигателем является наиболее интенсивной работой бортового компьютера в автомобиле, и блок управления двигателем (ЭБУ) является самым мощным компьютером на большинстве автомобилей. ЭБУ использует контроль с обратной связью — схему управления, которая анализирует выходные данные работы двигателя для управления им же, контролируя выбросы и экономию топлива двигателя (а также множество других параметров). Собирая данные из десятков различных датчиков, ЭБУ знает всё, начиная от температуры охлаждающей жидкости до количества каждого вещества в выхлопных газах. С помощью этих данных он выполняет миллионы вычислений каждую секунду, в том числе анализ значений в таблицах данных о работе двигателя, расчёт результатов длинных уравнений, принятие решения о лучшем времени подачи искры и определении того, как долго топливный инжектор должен быть открыт. ЭБУ делает всё это для обеспечения самого низкого показателя выбросов и лучшего пробега на одном топливном баке.

Так выглядит ЭБУ

Кроме того, ЭБУ бортового компьютера работает в команде практически со всеми датчиками и устройствами управления во всём автомобиле.

Современный ЭБУ может содержать 32-битный процессор 100-200 МГц. Это может показаться не так быстро по сравнению с более чем 2 000 МГц, которые Вы, вероятно, имеете в Вашем компьютере, но помните, что процессор в Вашем автомобиле работает над гораздо менее нагруженным кодом, чем Ваш домашний компьютер. Код в среднем ЭБУ занимает менее 5 мегабайт (МБ) памяти. Для сравнения, Вы, вероятно, работаете на ноутбуке не менее чем с 4 гигабайтами (ГБ) оперативной памяти, что в 800 раз больше, чем в ЭБУ.

Бортовой компьютер состоит из сотен компонентов на многослойной плате. Некоторые из основных компонентов в ЭБУ, которые поддерживают процессор, включают в себя:

Аналого-цифровые преобразователи. Это устройства для чтения выходов из некоторых датчиков в автомобиле, например, датчика кислорода. Выход кислородного датчика является по своей природе аналоговым сигналом с напряжением обычно между 0 и 1,1 вольт (В). Процессор же умеет понимать только цифровые значения, поэтому аналого-цифровой преобразователь изменяет это напряжение в 10-битный цифровой сигнал.
Цифровые выходы высокого уровня. На многих современных автомобилях ЭБУ управляет свечами зажигания, открывает и закрывает топливные инжекторы и включает/выключает вентилятор охлаждения радиатора. Все эти задачи требуют цифровых выходов. Цифровой выход либо включен, либо выключен (называется булевый тип) — нет другого значения. Например, выход для управления вентилятором может обеспечить 12 В и 0,5 А для реле вентилятора, когда он включен, и 0 В, когда он выключен. Крошечное количество энергии, которое процессор может выводить, возбуждает транзистор в цифровом выходе, что позволяет ему выдать намного большее количество энергии, чтобы реле вентилятора системы охлаждения включилось, что в свою очередь обеспечивает ещё большее количество энергии, чтобы охлаждающий вентилятор начал крутиться.
Цифро-аналоговые преобразователи. Иногда ЭБУ должен обеспечить выход аналогового напряжения для управления некоторыми компонентами двигателя. Так как процессор ЭБУ представляет собой цифровое устройство, он должен иметь в наличии такой компонент, который может конвертировать цифровой номер в аналоговое напряжение.
Очистители сигнала. Иногда входы или выходы должны быть скорректированы для их читабельности. Например, аналого-цифровой преобразователь, который считывает напряжение от датчика кислорода, может быть создан для чтения 0-5 Вольт сигнала, но кислородный датчик выдает всего 0-1,1 Вольт. Очиститель сигнала — это схема, которая регулирует уровень сигналов, поступающих в и извне. Например, если мы применили очиститель сигнала, который умножает напряжение от датчика кислорода на 4, то мы получим 0-4,4 Вольт сигнала, что позволит аналого-цифровому преобразователю читать напряжение более точно.
Объединение чипов. Все микросхемы в бортовом компьютере автомобиля плотно сообщены между собой. Есть несколько стандартов, используемых для их коммуникации, но доминирующим в автомобиле является стандарт CAN (Controller Area Network). Этот стандарт связи позволяет развивать скорость обмена данными до 500 килобит в секунду. Это намного быстрее, чем более старые стандарты. Эта скорость становится необходимой, поскольку некоторые модули передачи данных на шине работают сотни раз в секунду.

Настройка бортового компьютера

Большинство маршрутных компьютеров работают в 2 режимах:

пользователь;
установка.

Второй режим нужен, чтобы задать необходимые параметры. Соответственно которые будут отображаться на дисплее в салоне автомобиля.

сначала определите тип используемого в машине электронного блока управления;
в зависимости от БК, тип ЭБУ выбирают вручную. Но так же ест возможность дать устройству автоматически определить электронный блок;
далее в настройки вносится режим для определения количества горючего в бензобаке. Так же определяется расход топлива. Определение этих данных бывает ручным и линейным;
в случае с линейным способом расход будет определяться с помощью настроек электронного блока управления;
ручной режим предусматривает самостоятельное создание таблицы расхода. Которая заносится в компьютер, и уже по ней БК определяет расход и отображает его на экране;
при переходе в режим пользователя нужно решить, какие из доступных параметров будут выводиться на дисплей;
обязательно установите правильную температуру для активации вентилятора системы охлаждения двигателя в соответствии с характеристиками вашего авто;
не лишним будет настроить яркость, дату и время на бортовом компьютере.

Основные характеристики обычно настраиваются вручную. Всё остальное уже возьмёт на себя бортовой компьютер. И он через электронный блок управления считает требуемые параметры.

Автоматически настраиваемые параметры самостоятельно менять не рекомендуется. Это может привести к серьёзным негативным последствиям. Если что-то требуется исправить, обратитесь за помощью к мастерам проверенной специализированной мастерской. Многие диагностические центры быстро вам помогут и решат все возникающие проблемы.

Ничего действительно сложного в настройках модельных и универсальных бортовых компьютеров нет. Но вам лучше при покупке убедиться, что купленный девайс комплектуется инструкцией. Опираясь на это руководство, вы легко, шаг за шагом, внесёте необходимые параметры и сможете адаптировать его под своё транспортное средство.

Маршрутный компьютер

Первые серийные компьютеры начали появляться ближе к 2000 году, их производителем стала американская компания Tracer. Что до маршрутных бортовых компьютеров, то они появились за 30 лет до этого на первых раллийных автомобилях, в далеких 70-х годах. По прохождению еще 20 лет в 90-х ими начали оборудовать серийные “легковушки”.

Главной задачей во все времена, скажем так, “первоначальной миссией” маршрутного компьютера было — вычисление и вывод информации о параметрах движения транспортного средства (ТС) без какой-либо спутниковой системы навигации. Современные модели бортовых компьютеров могут иметь интегрированный модуль спутниковой навигации, при этом их дисплеи не символьные, а графические, это позволяет более наглядно отобразить не только координаты маршрута, но и карту местности (ландшафт) по которой передвигается ТС.

Основные функции маршрутного компьютера — вычисление и вывод информации на дисплей следующего содержания:

Средняя скорость движения за определенное время.
Средняя скорость движения за всю поездку.
Среднее значение расхода топлива.
Время нахождения в пути.
Определение расстояние до пункта назначения.
Общий километраж за всю поездку.
Расчет времени прибытия в пункт назначения.
Расчет стоимости поездки (расход средств на топливо).
И другие параметры… Расчет маршрута онлайн

Чтобы показать или вывести произведенные расчеты маршрутный компьютер использует символьный ЖК или OLED индикаторы, которые интегрированы в центральную консоль или панель приборов. Бортовые компьютеры маршрутного типа с внешним исполнением могут быть самостоятельно установлены на автомобиль, они имеют меньший функционал, по сравнению со встроенными серийными образцами. Кроме того, интегрированный маршрутный компьютер нередко может совмещаться с сервисным или управляющим компьютером.

Сброс настроек

Часто возникают вопросы относительно того, как можно сбросить бортовой компьютер. Причин для обнуления достаточно много, особенно в процессе установки и настройки. Бывают ситуации, когда пользователь ввёл некорректную информацию, либо после начала эксплуатации БК обнаружилось, что были указаны неправильные параметры.

Потому сразу же возникают мысли о том, как правильно обнулить показания своего бортового компьютера. Снова оптимальным выходом из сложившейся ситуации станет обращение к руководству по эксплуатации к маршрутному компьютеру. Производитель обязательно указывает, как именно проводится такая процедура. И описывается, что и в какой последовательности требуется сделать.

Универсальной инструкции для сброса нет. У каждой модели бортового компьютера даже одного производителя могут присутствовать свои нюансы и тонкости обнуления. Достаточно привести несколько примеров, чтобы в этом наглядно убедиться.

Специфика настройки для разных моделей авто

Если у вас автомобиль производства Mazda. И вы приобрели к нему модельный бортовой компьютер, выполните следующие действия:

выключите двигатель; снимите минусовую клемму с аккумуляторной батареи;
сядьте в машину;
выжмите педаль тормоза;
держите минимум 20 секунд;
отпустите педаль;
верните клемму от АКБ на место;
повторно внесите уже корректные настройки в бортовой компьютер.

Если например брать во внимание бортовые компьютеры для автомобилей другой японской марки. Допустим Toyota, то здесь процедура выглядит похожей, только здесь требуется сначала включить зажигание. Далее в таком состоянии удерживать зажатой педаль тормоза примерно 30 секунд. Параллельно будут сброшены настройки с аудиосистемы, стеклоподъёмников и иных систем. Если вы этого не хотите, тогда перед обнулением обязательно снимайте только один предохранитель EFI на 30 секунд. Поставив его обратно, вы сбросите настройки с БК, но не тронете другие узлы.

На автомобилях ВАЗ существует такая проблема как обнуление маршрутного компьютера при снятии с него аккумуляторной батареи. Когда АКБ демонтируется, БК сбрасывает все свои настройки, автоматически удаляются данные о работе имеющихся датчиков.

Если вы хотите сбросить настройки, тогда сделайте следующее:

прогрейте двигатель до рабочих температурных показателей. Лучше не на холостых, а путём преодоления нескольких километров;
снимите минусовую клемму с АКБ на 3 минуты;
за это время память бортового компьютера обнулится;
верните клемму на место;
если вы снимали полностью АКБ, нужно сначала установить плюсовую клемму;
не трогайте педаль газа, запустите двигатель;
прогрейте 10-15 минут машину на холостых; за это время бортовой компьютер соберёт актуальные данные со всех доступных датчиков;
отключите зажигание, чтобы компьютер сохранил в памяти настройки и информацию с датчиков;
запустите двигатель, выезжайте на дорогу и разгоняйтесь до 60 километров в час;
остановитесь полностью;
выключите зажигание, чтобы компьютер записал сведения с датчиков в режиме движения.

Не стоит пытаться найти какие-то универсальные методы сброса настроек. Используя способы, которые не подходят вашему бортовому компьютеру, вы рискуете лишь усугубить ситуацию. Так вы можете сбить все параметры и вывести оборудование из строя.

Ищите руководство конкретно к вашей модели маршрутного компьютера. Это самое правильное и эффективное решение.

Бортовой компьютер для Подробная инструкция,как настроить Бортовой Компьютер ШТАТ

Подробная инструкция,как настроить Бортовой Компьютер ШТАТ

На простой вопрос – нужен ли вам в машине автомобильный компьютер – многие из нас ответят утвердительно, хотя, возможно, не представляют до конца все задачи и проблемы, решаемые семейством бортовых компьютеров Штат. Дело даже не в желании иметь более симпатичную и удобную информационную систему. Тольяттинские специалисты, разработавшие несколько интересных моделей, постарались угадать спрос на более комфортные условия управления машиной. Сопровождение автомобильного бортового компьютера Штат проводят специалисты ООО «Штат» совместно с Тольяттинским Государственным университетом.

Цели, ради которых автолюбитель ставит, зачастую собственными руками, в своей машине новый электронный прибор, легко перечислить:

практически все модели бортового компьютера Штат позволяют поднять качество визуализации сведений о состоянии машины; более полная и востребованная подборка данных позволяет с помощью компьютера Штат закрыть дыру в информационном обеспечении ВАЗовских машин; возможности бортового Штата заставляют по-новому контролировать затраты и учет основных расходных материалов.

Важно! При всей простоте установка бортового компьютера Штат требует навыков работы с электропроводкой автомобиля, поэтому даже при наличии подробной инструкции требуется аккуратность и терпение.

ОТ ПРОСТОГО К СЛОЖНОМУ Из более чем двадцати основных моделей наиболее простой и дешевой является бортовой компьютер штат Х1М Универсал. Прибор оснащен цифровым индикатором, очень мал в размерах и легко монтируется на приборной панели вазовских машин. Предназначен для установки на «Калине», «Ниве–Шевроле», ВАЗ 2110 или «Самаре 2».

Несмотря на скромный внешний вид, основные функции сверхкомпактного бортового компьютера вызывают уважение. Для подключения в автомобиле используется разъем диагностики OBD II или российская диагностическая колодка разъема.

Практически во всех даже самых простых бортовых устройствах, Штат реализован базовым набором функций:

маршрутный компьютер позволяет считать километраж и время пробега, расход топлива, средние показатели движения и пробег по запасу топлива;
диагностическое определение состояния двигателя с помощью чтения кодов из памяти контроллера, температуры двигателя и напряжения питания в бортовой сети;
система аварийной сигнализации в случае перегрева двигателя со звуковым сопровождением и индикацией при превышении температуры свыше 110оС.

Изделие может информировать о резком скачке напряжения питания выше 12-15 В. Также компьютером будет сигнализироваться превышение скорости движения авто. Кроме перечисленного, в бортовых компьютерах Штат реализованы дополнительные сервисные функции. Одна из них предполагает программируемое включение вентилятора, позволяет запускать его для охлаждения радиатора при 97-98оС вместо 101-104. Режим «Тропик» реализован в полном объеме только на более поздних версиях устройства. Помимо сигнальных функций контроля над тепловым режимом, возможно автоматическое включение режима по запрограммированному алгоритму.

Полезной принято считать опцию «Форсаж», позволяющую средствами бортового компьютера Штат вернуться к первоначальным программным установкам контроллера, если двигатель по каким-либо причинам работает в нерасчетном режиме. Это возможно при сбоях контроллера управления при переключении с газового режима на бензиновый и наоборот.

Также в Штате реализована возможность профилактической сушки свечей зажигания в режиме «Плазма». По команде бортового компьютера подается на каждую свечу порядка 60 Дж импульсов высокого напряжения частотой 150 Гц в течение 2 мин, что прогревает свечи и проводку системы зажигания, улучшает условия пуска на морозе или при высокой влажности.

БОЛЕЕ СОВЕРШЕННЫЕ МОДЕЛИ

Более совершенными являются бортовые автомобильные компьютеры модели Штат 115Х23-М, разработанные для использования на авто «Самара 2» и «Самара». Эта модель оснащена двухстрочечным дисплеем, который позволяет более полно отображать информацию сообщений бортового компьютера. К перечисленным выше функциям можно добавить появление опций расчета стоимости и километража пробега, а также режим «Динамика». Последний позволяет измерять и выводить на экран динамические характеристики движения авто. В совокупности компьютер Штат 115Х23-М больше подходит для реализации функций специальных авто доставки.

Модель автомобильного бортового компьютера Штат 115Х42-М отличается от предыдущего более совершенным дисплеем и наличием ряда дополнительных, очень полезных режимов – «Такси», «Контроль ХХ» и «Диагностика двигателя». Последний режим позволяет средствами автомобильного компьютера проверить работу форсунок и бензинового насоса. В бортовом компьютере Штат реализована система «Спящий режим», услуга напоминания о сроках прохождения технического обслуживания и действии страхового полиса. Как и предыдущая модель, этот бортовой автомобильный помощник разработан для использования на авто «Самара 2» и «Самара».

Отдельного внимания заслуживает модель автомобильного бортового компьютера Штат «Шеви Вектор М». Несмотря на более чем двухкратную разницу в цене с самой простой моделью Х1, Штат «Шеви Вектор М» обладает огромными возможностями и потенциалом.

Самые интересные новые режимы и функции бортового компьютера Штат «Шеви Вектор М»:

Режимы «Маршрутный компьютер» и «Техническое обслуживание» увеличили количество сервисных опций на 30%. Все сроки, связанные с регулировкой и заменой расходных материалов, дублируются по мере приближения контрольной даты. В приборе появилась возможность очень гибко настраивать режимы сигнализации о происходящих и планируемых событиях – прибытии на место назначения.
Режим «Диагностика» позволяет получить информацию о 13 главных показателях работы двигателя: температуре тосола, оборотах двигателя, положении дроссельной заслонки, установке и положении регулятора холостого хода, угле опережения зажигания, напряжении на датчиках ДК-1 и ДК-2, времени впрыска топлива, расходе топлива и воздуха. Режим полностью заменяет диагностический сканер в режиме реального времени.

Появилась возможность обрабатывать информацию о работе газовой системы питания автомобиля, степени заполнения баллона газом. Практически все предупреждения и сигналы озвучиваются с помощью голосового синтезатора речи. На более поздних модификациях предполагается голосовое сопровождение всех сообщений компьютера. Особенно интересным выглядит расшифровка и детализация кода неисправности, выданного контроллером.

Автомобильный бортовой компьютер Штат «Шеви Вектор М» имеет встроенную энергонезависимую память, позволяющую сохранять все настройки после полного обесточивания бортовой сети. Практически все основные модели Штат имеют возможность контролировать установленную версию программного обеспечения, и при необходимости по сети Интернет загружать информацию для обновления.

Кроме того, Штат 115Х42-М и Штат 115Х23-М имеют возможность осуществлять подключение к иным моделям ВАЗ с использованием специального переходника.

Управляющий компьютер

Главный блок системы электронного управления называется управляющим компьютером. Данное устройство является детищем компании IBM, которое было создано для автомобилей марки BMW в 1981 году. В состав управляющего компьютера входит один или несколько независимых цифровых вычислителей, которые имеют собственные датчики, а также исполнительные механизмы. Однако чаще всего она реализована в виде единой разветвленной цифровой системы, имеющей определенный набор функций и возможностей.

Основные функции управляющего компьютера:

Система управления форсунками.
ABS.
Систему управления опережением зажигания.
Блок управления АКПП.
Круиз-контроль или блок управления скоростными способностями.
Климатические системы (климат-контроль).

И другие.

Кроме того, основными функциями управляющего компьютера принято считать мгновенное определение параметров работы двигателя, среди которых:

Давление масла.
Температура охлаждающей жидкости (ОЖ).
Расход воздуха.
Скорость вращения коленвала.
Способность регулировать напряжение бортовой сети автомобиля и ток заряда АКБ.
Аварийное сигнализирование о перегреве двигателя.
Превышение рекомендованного скоростного максимума.
Езда с не пристегнутыми ремнями безопасности и многое другое.

Сервисный (диагностический) компьютер

Сервисный или как его обычно называют диагностический компьютер — это пользовательская часть общей системы, направленная на обнаружение неисправностей систем и узлов автомобиля. Кроме того, он необходим для оперативного диагностирования всех возникающих в дороге неисправностей и упрощения процедуры диагностики на СТО.

Частичная или полная диагностика двигателя с сохранением ошибок в памяти.
Постоянный контроль состояния тормозных колодок.
Контроль уровня масла в главных узлах автомобиля: трансмиссия, двигатель, раздаточная коробка, картер главной передачи.
Контроль за состоянием электросистем (наличие проблем в осветительных приборах, замыканий утечек тока).

Во время сервисного обслуживания автомобиля, сохраненные в памяти бортового компьютера ошибки, считываются серверной частью системы диагностики. На их основе формируется отчет об общем состоянии всех систем и необходимости (или отсутствии таковой) произведения ремонтных работ.