Автомобильный контроллер управления охлаждением через K-Line интерфейс (ВАЗ-2108, 09, 10, 11, 12).

Автомобильный контроллер управления охлаждением через K-Line интерфейс (ВАЗ-2108, 09, 10, 11, 12).

Перегрев двигателя автомобиля дело нешуточное и последствия его неприятны. Долговременный перегрев двигателя очень вреден и может привести к тепловой деформации деталей, вплоть до заклинивания подвижных соединений, коробления головки блока цилиндров, обрыву шпилек крепления ее к блоку. Если, однако, ничего этого не произошло, то вы "родились в рубашке" (охлаждения). Но не спешите радоваться: во-первых, следует проверить и сменить моторное масло - посмотрите, на щупе оно черное. Во-вторых, все равно последствия перегрева рано или поздно вылезут наружу. Кстати здесь можно приобрести прекрасные авточехлы на ВАЗ.
Для снижения риска перегрева и возможности детального мониторинга и управления процессом охлаждения мы решили собрать автомобильный контроллер. Устройство данного контроллера должно обладать высокой надежностью и отказоустойчивостью. Этим требованиям отвечают PIC микроконтроллеры, производимые фирмой MICROCHIP. Свой выбор мы остановили на PIC12F629, новом представителе семейства 8-ми выводных Flash-микроконтроллеров, которые применяются во многих отраслях промышленности, медицине и товарах повседневного спроса. 
Автомобильный контроллер позволяет снимать показания температуры охлаждающей жидкости, устанавливать границы срабатывания вентилятора, соответственно, анализировать состояние активности вентилятора, выводить точное показание скорости. 
Ниже схема контроллера системы охлаждения.

 

. 

Особенность данной схемы в том, что для инициализации и обмена диагностическими сообщениями между различными блоками управления (в том числе и с электронным блоком управления "ЭБУ") нами используется K-Line интерфейс. Этот интерфейс представляет собой сигнальный провод, который выведен на штатный диагностический разъем. Фактически, наш контроллер управления будет осуществлять чип-тюнинг на уровне системы охлаждения. 
Ниже описание цоколевки штатного диагностического разъема электронной системы управления двигателем RUS 83 BOSCH M1.5.4 и Январь 5.1.1

Где:
А - GND (общий провод),
М - K-Line (сигнальная линия),
Н - 12В (постоянное с АКБ).

Контроллер управления охлаждением может устанавливаться в автомобилях ВАЗ-2108, 09, 10, 11, 12. Приведем некоторые известные нам места расположения диагностического разъема:
ВАЗ 2110 - справа от водителя, рядом с рулевой колонкой;
ВАЗ 2109 (низкая панель) - на полке под "бардачком", рядом с ЭБУ;
ВАЗ 2109 (высокая панель) - за центральной консолью.

Расположение разъема в ВАЗ 21093 с высокой панелью:

Следует уделить внимание возможности подключение контроллера. В некоторых автомобилях по разным причинам может быть не установлен или просто отключен иммобилайзер. В этом случае линия диагностики K-Line разорвана и ее нужно восстановить, установив перемычку между контактами 9 и 18 разъема иммобилайзера как показано на рисунке.

Взаимодействие контроллера управления охлаждением с электронными блоками автомобиля базируется на международном стандарте ISO 14230-1...3 Keyword Protocol 2000 и German Implementation Specification - Part 3 и представляет собой спецификацию канала передачи данных между контроллерами системы управления двигателем Motronic 1.5.4 или "Январь-5", устанавливаемых на переднеприводных автомобилях ВАЗ. 
Рисунок печатной платы контроллера управления односторонний. Использованы подходящие по габаритам элементы для монтажа в отверстия. Интерфейсная микросхема L9637D в корпусе для поверхностного монтажа и монтируется со стороны пайки.

Ниже фото собранной платы контроллера.

Индикатор монтируется над платой и крепится на подходящих стойках болтами и гайками.

Контроллер получает от ЭБУ двигателя по линии К-Line реальные значения параметров температуры и работы вентилятора, которые после обработки выдает на свой дисплей. Затем контроллер анализирует текущую температуру и автоматически даёт команду ЭБУ на включение или выключение вентилятора. 
В рабочем режиме контроллер на индикаторе отображает два текущих параметра: 
P - температура охлаждающей жидкости, 
F - скорость автомобиля.

В момент времени, когда двигатель заглушен, индикатор переходит в режим работы часов реального времени. Для настройки текущего времени используются кнопки S2 и S3. В режиме, когда двигатель запущен, при нажатии кнопки S1 также возможен перевод индикатора в режим отображения времени. При повторном нажатии на индикаторе снова будет отображаться температура и скорость.

Настройка контроллера интуитивно понятна. При заглушенном двигателе кратковременно жмем кнопку S1 (крайняя слева).

На индикаторе отобразится температура ВКЛЮЧЕНИЯ вентилятора охлаждения. Кратковременное нажатие на кнопку S1 приводит к изменению параметра (с паузой в 0,5 сек). Изменение происходит циклично, т.е. 95-96-97-98-99-100-90 и т.д. После установки нужного значения требуется длительно нажать на кнопку S1, после погасания ЖКИ - отпустить. Таким образом, мы подготовили контроллер к работе. 
Данный прибор успешно прошел испытания на автомобилях ВАЗ 2111 и ВАЗ 21093i с блоком управления двигателем Январь 5. 

На перспективу данный проект будет оснащен графическим индикатором и расширен до маршрутно-диагностического бортового компьютера, позволяющего снимать многочисленные параметры двигателя и в "горячем режиме" осуществлять чип-тюнинг по управлению режимами работы двигателя.

Файлы:

Печатные платы в формате SL 4.0.
Прошивка МК с исходником.