174
175
176
ZPOfAAUAoAi AA-fPAA3MAADPЭтим жизненным наблюдением умело пользуются на радиорынках оптовые закупщики отечественных телевизоров, успешно реализующие потом свой товар деревенским бабушкам, которые, как черт ладана, боятся всяких там "хай-блэк тринитронов" с непонятными пультами. В своем образе мыслей бабушки не одиноки. Мы не привыкли к новому и боимся его. В частности, боимся автомобильной электроники и не хотим сознаться в этом. Можно сколь угодно долго изображать из себя страусов в характерной позе и не замечать очевидных фактов. А они таковы. Электрооборудование современного автомобиля содержит более сотни изделий. В них - до 1500 контактов, до 1 км соединительных проводов. И цена всего этого достигает 25% стоимости самого автомобиля. Нашествие электроники началось отнюдь не вчера. Так, первое устройство управления впрыском появилось на "Крайслере" еще в 1957 году. Сделано оно было на... электронных лампах! Основной аргумент у противников электроники один: а вдруг что-то сдохнет?! Вопрос серьезный, поэтому не будем торопиться с выводами. Для начала вспомним основные понятия, составляющие эту самую электронику и вселяющие первобытный ужас в некоторых из нас. Интегральная микросхема. Представляет собой миниатюрное устройство, содержащее внутри резисторы, диоды, транзисторы, число которых может переваливать за сто тысяч. "Восьмерочный" коммутатор 36.3734 содержит в себе одну микросхему. Кстати, все та же "Дженерал моторе" изготовила коммутатор системы зажигания на интегральных микросхемах еще в 1972 году. Аналоговые и цифровые сигналы. Сигнал, способный принимать любые промежуточные значения между минимальным и максимальным, называется аналоговым. На "Жигулях" эти сигналы вырабатывают датчики температуры двигателя, указа-Новое порой пугает своей новизной, а достоинство старого в наших глазах - в его привычности. На эту тему применительно к автомобильной электронике рассуждает Михаил КОЛОДОЧКИН.теля уровня топлива и т. п. Сигнал, который может изменяться только скачкообразно, принимая при этом лишь несколько устойчивых состояний (как правило, два), называется цифровым. Цифровые сигналы вырабатывают практически все контактные датчики на автомобиле, в том чисде датчик аварийного давления масла, дверные концевики и т. п. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Преобразует аналоговые сигналы в цифровые. Компьютеры привыкли иметь дело с конкретными цифрами, а не с терминами типа "мало" "больше" "много" и т. п. Поэтому сигнал с любого аналогового датчика (например, с датчика температуры) для них нужно "переделать" в число (два, пять и т. п.). Этим и занимается АЦП. Простейший пример АЦП - регулятор напряжения. Измеряя входное напряжение, то есть аналоговый сигнал, регулятор либо включает, либо отключает обмотку генератора, формируя на своем выходе цифровой сигнал типа "ДА" - "НЕТ: По команде "ДА" генератор подпитывает бортовую сеть, а по команде "НЕТ" отключается от нее. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Преобразует цифровые сигналы в аналоговые. Простейшим примером ЦАП является тахометр ТХ193, известный нам еще современ ВАЗ-2103. На вход тахометра поступает сигнал с прерывателя системы зажигания, который, как известно, может находиться всего в двух состояниях: либо замкнут, либо разомкнут. Следовательно, это - цифровой сигнал. Электронная схема тахометра преобразует указанный сигнал в ток, то есть в аналоговый сигнал, среднюю величину которого нам показывает стрелочный прибор. Логическая операция И. У элемента, выполняющего эту операцию, несколько входов и один выход. Сигнал на выходе появляется только тогда, когда поданы сигналы на все входы. Примером простейшей логической операции И является работа ламп освещения приборов на "Москвиче2140" Указанные лампы можно зажечь только тогда, когда включены выключатель габаритного освещения и (!) выключатель освещения приборов. Логическая операция ИЛИ. У элемента, выполняющего эту логическую операцию, также несколько входов и один выход. Сигнал на выходе появляется при наличии сигнала хотя бы на одном из входов. Примером простейшей логической операции ИЛИ является работа сигнализатора неисправности тормозной системы на ВАЗ-21013. Указанная лампочка загорается при затягивании стояночного,••174ЗР 2/98 тормоза или (!) при снижении уровня тормозной жидкости в бачке главного цилиндра. Логическая операция НЕ. Вы i купили для своей "копейки" мощные звуковые сигналы от "Волги" (С302-Г и СЗОЗ-Г). Однако при попытке установить их под капот неожиданно выясняется, что на одинокие клеммы указанных сигналов нужно подавать +12 В, в то время как с клавиши звукового сигнала на рулевой колонке при нажатии поступает "земля" Выход один - установить дополнительное реле, которое "сработает" от команды "земля" и подаст на ваше приобретение требуемые +12 В. Фактически это и есть логическая функция НЕ. Триггер. Устройство, сохраняющее одно из двух устойчивых состояний даже после прекращения воздействия входного сигнала. Владельцам "Волги" ГАЗ-24-10 прекрасно известно реле РС-711, переключающее режим работы фар "ближний-дальний" Это реле управляется однократным нажатием рычажка на рулевой колонке и запоминает свое последнее со-ционные характеристики автомобиля сегодня просто не существует. Какой бы умелец ни крутил карбюратор вашей "шестерки" можете быть уверены: параметров "Рено-Меган" ему не добиться... И если без электронного управления положением водительского сиденья еще можно обойтись, то заставить автомобиль стать мощным, экономичным и экологически чистым без помощи электроники можно лишь одним способом - выключить зажигание и запрячь в ваш экипаж птицу-тройку. Но это уже тема для отдельного разговора и для иного печатного издания. Вопроса "быть или не быть" для автомобильной электроники не существует. Не нужно слыть оракулом, чтобы уверенно предсказать ее дальнейшее "расползание" по всем автомобильным системам. "Мерседесовский" ключ зажигания в модификации CLK уже фактически превратился в этакую фишку, которую вставляют не в замочную скважину, а в электрический разъем. Поворот такого "ключа" "Начинка" двухканального коммутатора системы зажигания - типично российское пробуждает бортовой компьютер, к о ­ изделие. торый в свою очередь дает команду разблокировать рулевую колонку и т. д. У нас многие только мечтают о гидроусилителе руля на "Волге" тогда как самые современные из этих механизмов вообще не используют гидравлику. Поворотами колес управляет электромотор, которым командует компьютер. Вернемся, однако, к первоначальному вопросу: а если что-нибудь сдохнет? Конкретные рекомендации по разным моделям даются в соответствующих описаниях, и не имеет смысла их дублировать. Однако общий подход к устранению различного рода неисправностей просматривается довольно четко. Прежде всего запасемся литературой и изучим досье "неприятеля" И не надо бояться сложных схем! В конечном итоге, любой электронный блок сводится к набору датчиков, исполнительных механизмов и некоего связующего звена. Это звено получает информацию с датчиков, преобразует ее, приводя к привычному виду, "обмозговывает1 и выдает команды на исполнительные механизмы, будь-то инжекторы, АБС или кондиционер.кацией времени. При установке точного показания вы нажимаете на нужные кнопочки и ставите множество невидимых вам триггеров в требуемое состояние. После этого часы начинают жить своей жизнью и переключение триггеров идет по командам встроенного генератора. Но стоит только вам извлечь из часов батарейку - и увы! Постоянное ЗУ (ПЗУ) значительно уступает оперативному по габариту, емкости и т. д., но зато не боится отключения источника питания. Если в вашей "восьмерке" установлена микропроцессорная система управления двигателем (МС4004), то оптимальные углы опережения зажигания хранятся именно в постоянно запоминающем устройстве. Различного рода "говорящие" часы и т. п. также пользуются информацией, хранящейся в ПЗУ. Словом, мы все, подобно мольеровскому господину Журдену, давно говорим прозой, но не знаем об этом.Охранная система сигнализации: "заграница" изнутри.стояние даже при отключении зажигания. Это и есть своего рода триггер. Когда нажатие на кнопочку радиобрелока то включает, то выключает сигнализацию, на вас работает спрятанный в красивой коробочке триггер... Запоминающее устройство это, грубо говоря, набор конденсаторов, триггеров и т. д. Простейшим примером оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) являются... электронные часы с цифровой индиОказывается, электронные "кубики" из которых при желании можно сложить все что угодно, преспокойно живут под капотами наших автомобилей уже не один десяток лет. И ничего. Не шарахаемся же мы от "Жигулей" из-за того, что в их генераторах давно поселились полупроводниковые диоды, катушками зажигания управляют транзисторы, а музыку с компакт-диска считывает Его Величество Лазер... Короче говоря, бояться электроники сегодня просто глупо. То, что простительно деревенской бабушке, не может служить оправданием человеку, наконец решившему пересесть с "Москвича" на автомобиль. Иномарки напичканы электроникой не в угоду переменчивой моде, а потому, что другого способа улучшить эксплуатаЗР 2/98175 Чем больше датчиков участвует в управлении вашим автомобилем, тем легче и приятнее им пользоваться, но тем сложнее становится создать это самое звено. В итоге и возникла микро-ЭВМ... Структура микро-ЭВМ со ­ стоит из множества заумных квадратиков и обладает неприятной особенностью отбивать всякую охоту разбираться в их предназначении. Поэтому со ­ вершим небольшое святотатство и представим себе, что квадратиков всего-навсего три: "ПАМЯТЬ" "ВВОД/ВЫВОД" и "МИКРОПРОЦЕССОР" (см. схему). То, что соединяет их между собой, электронщики обозвали вполне по-автомобильному: "ШИНА" "ПАМЯТЬ" - это, в общем-то, наши старые знакомые: ОЗУ и ПЗУ. В них хранится постоянная информация о том, как должна работать система, и оперативная информация о том, что с ней ежесекундно происходит на самом деле. "ВВОД/ВЫВОД" - это то, что уп ­ равляет приемом информации с датчиков и передачей команд на исполнительные устройства. "МИКРОПРОЦЕССОР" - это то, что осуществляет обработку данных, получаемых по его запросам через "ШИНУ" из любого уголка микроЭВМ. Получив через устройство ввода/вывода информацию с датчиков, установленных на двигателе и характеризующих его рабочий режим, он запрашивает в ПЗУ сведения, соответствующие оптимальному режиму, после чего сравнивает полученные данные между собой и, при необходимости, вырабатывает сигналы коррекции, которые, опять-таки через устройство ввода/вывода, поступают к исполнительным механизмам. Микропроцессор - штука серьезная. Из чего следует сделать очень простой вывод. Если, скажем, на "двадцатьчетверке" можно было смело оторвать провода от всех датчиков и ехать за тридевять земель, то ссо ­ временной машиной такой номер не пройдет. Дело в том, что "волговские" датчики лишь предупреждают водителя о неполадках в двигателе, но не влияют на его работу. А микропроцессор в состоянии управлять объектом, будь-то двигатель, подвеска или что-то еще, только по сигналам датчиков. Поэтому неисправности, кото-Структура микро-ЭВМ.рые не сулят особых неприятностей на "Жигулях" могут стать смертельными для иномарки. Проржавевшая клемма заземления одного из подкапотных блоков может без особых для себя хлопот переправить огромный "минусовый" ток на какой-либо вход компьютера, вовсе для этого не предназначенный. Трещина в выпускном коллекторе, подсасывающая воздух, способна сбить с толку сначала кислородный датчик, который попытается дать команду обогатить смесь, а затем и сам компьютер, который попытается это сделать. В результате отдуваться за все придется каталитическому нейтрализатору. Кстати, нестабильная работа системы зажигания ("троение") выведет бедный нейтрализатор из строя за несколько ми ­ нут. Кроме того, грязная катушка за ­ жигания способна не просто лишить нас услуг одного из цилиндров, а переправить искровой разряд на компьютер. Получится, как говорит Жванецкий, "очень интересный эффекТ'... Страшно? А чего, собственно, страшно-то? Бояться нужно только собственного бескультурья. Во все времена новая техника требовала к себе уважительного отношения и, з а ­ метьте, всегда добивалась его! Перестали же мы проверять работоспособность "жигулевских" генераторов "на искру"... И если под капотом наших машин поселились микропроцессоры, так давайте создадим им нормальные условия! Да и просят-то они сущую безделицу: обеспечить нужные контакты и устранить ненужные... Откроем книгу и посмотрим еще раз на диковинную электрическую схему, управляющую агрегатами нашего автомобиля. Пессимист увидит на ней только микропроцессоры, запоминающие устройства и преобразователи. Оптимист, в свою очередь, разглядит датчики, провода и разъемы. Попробуем быть оптимистами. Во-первых, мы убедились в том, что один-единственный плохой контакт в проводке действительно способен на большие подлости. Во-вторых, известно, что надежность современных электронных систем значительно выше надежности разного рода контактных соединений. В-третьих, каждый должен делать только то, что должен. В общем, прежде чем грешить на высокие материи, убедимся в исправности проводов, надежности разъемов и работоспособности хотя бы некоторых датчиков. При этом запрещается применять для прозвонки цепей лампу-переноску и использовать прочие дедовские методы. С рогатиной можно ходить только на медведя, но никак не на транзистор. Более того, даже имея в руках электронный тестер, будьте очень осторожны и сверяйте каждый свой шаг с имеющимся у вас описанием вашего автомобиля. Некоторые модели вообще не терпят даже кратковременного нарушения своих электрических цепей и требуют вка ­ честве компенсации очистить память компьютера! Если описание не со ­ держит подобного рода предостережений, то нам вполне по силам оценить состояние, например, потенциометра расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и т. п. А зачистить до блеска ржавые клеммы катушки зажигания или воткнуть на место отвалившийся разъем мы просто обязаны! Если у вас под капотом стоит "неизвестный науке зверь" описание ко ­ торого никак не удается достать, то на всякий случай старайтесь никогда не делать следующих вещей: "прикуривать" от работающего двигателя и давать "прикуривать" другим, ездить с плохо работающим зажиганием, отцеплять аккумулятор. К чему же в итоге мы пришли? А вот к чему. Электроники не нужно бояться, но и нельзя относиться к ней шапкозакидательски. Поэтому давайте, подобно Крошке Еноту из известного мультика, подружимся с нашим новым соседом. А он ответит нам тем же.176ЗР 2/98