Сущность этого представления намного шире раздельного обсуждения маршрутных компьютеров или охранных систем, поэтому решил открыть новую тему по поводу решения достаточно непростой задачи создания многофункционального электронного комплекса для Jimny.
Очень часто можно услыхать на форуме: «Помогите! Тупит, не тянет; много ест; заводится со второго раза и другое». Советы носят, как правило, несистемный подход типа, замени свечи, датчик положения коленвала и т.д. Термин несистемный использован, поскольку рекомендации делаются исходя из общих подходов или личного опыта в подобных ситуациях, а не устранения фактической неисправности, выявленной путем объективного инструментального контроля авто. В результате может делаться ненужная работа и бессмысленно тратиться деньги. Более того, при внешних признаках, вроде бы указывающих на двигатель, причина может оказаться совсем в другом, например, не тянет из-за подклинивания тормозов или заржавевших ступичных подшипников, еще вращающихся, но уже не катящихся. Поэтому, очень важно быть уверенным, что с двигателем все нормально.
Инструкция по эксплуатации на Jimny содержит информацию о том, что необходимо регулярно проверять с помощью диагностики и шаг за шагом описывает, что надо делать, если появился тот или иной код ошибки. Много полезного по оценке состояния двигателя дано на сайте http://alflash.com.ua/, когда, анализируя показания датчиков можно выявить суть неисправности инжекторного двигателя.
Поэтому была поставлена и решена задача создания многофункционального электронного комплекса для контроля двигателя (и не только), чтобы не доводить его до совсем уж непотребного состояния, а вовремя или лучше заранее принять меры по предупреждению развития нежелательных процессов. Причем необходимо подчеркнуть, что для двигателя задача ставилась так, чтобы контролировать параметры не от случая к случаю, как, например, сканирование на сервисе при очередном обслуживании, а постоянно, в т.ч. при движении. Такой подход позволяет выявлять и прослеживать деградацию какого-либо узла, с тем, чтобы заранее подготовится либо к его замене, либо предпринять меры по снижению скорости этой разрушающей деградации.
Поскольку в заглавии речь идет об электронном комплексе для авто в целом, а не только для двигателя, то и задача ставилась значительно шире. В целом, затронутая тема относится к любому авто. Однако, поскольку все адаптировалось под Jimny с двигателем М13А и механической МКПП, я ограничусь краткой констатацией того, чего хотелось бы и того, что получилось в результате построения электронного комплекса.
Итак, в постановочном плане хотелось иметь следующие возможности:
1. Сигнализация со следующими функциями:
• Радиоканал с максимальной дальностью, поскольку грибная охота предполагает пребывание в местах, не имеющих GSM покрытия любого сотового оператора;
• Использование диалогового кода, который позволяет контролировать состояние авто на удалении, а также, пока труднее для взлома;
• Управление центральным замком от установленной сигнализации с сохранением функций штатного центрального замка;
• Раздельное управление на открытие и закрытие передних дверей и задней двери. Это значит, что задняя дверь всегда закрыта и открывается только при необходимости от сигнализации. Штатный замок на эту дверь не работает, ключ, понятно, применим.
• Автоматическое закрытие обеих окон при постановке на сигнализацию.
• Минимальное энергопотребление во всех режимах, чтобы исключить варианты, когда аккумулятор садится в ноль через два дня;
• Брелок с батареей, обеспечивающей достаточно длительный интервал работы.
2. Блокировка двигателя в добавление к штатному иммобилайзеру.
3. Маршрутный компьютер:
• Компьютер должен иметь набор обычных функций (мгновенный и средний расход топлива, средняя скорость, и все остальное);
• Адаптация маршрутного компьютера под изменившиеся условия, например применение колес с другим диаметром.
4. Диагностика кодов ошибок (сканер):
• Беспроблемная работа с OBD2 портом;
• Сканирование кодов ошибок с фиксацией как “Trouble codes – кодов ошибок”, так и “Pending trouble codes –кодов предупреждения”. Дело в том, что на Jimny как на многих современных автомобилях используется двухступенчатая схема зажигания лампы “Check Engine”. Это значит, что если фиксируется ошибка, то лампа сразу не зажигается. Однако, “Pending code” заносится в память бортового компьютера. В дальнейшем ошибка может не повториться и лампочка не загорится. Поэтому сбой не будет зафиксирован владельцем авто, однако, поскольку это реальное предупреждение о возможных проблемах, то о них лучше знать заранее.
• Стирание кодов ошибок, если загорелась лампа “Check Engine”.
5. Опрос и визуализация текущих параметров датчиков.
6. Сбор и хранение данных опроса датчиков на каком-либо носителе для последующего анализа.
7. Представление не только мгновенных данных измерений с датчиков, но и распределенных во времени (осциллографический режим).
8. Выбор для визуализации, включая осциллографический режим, набора тех параметров, которые необходимы для оценки в каждом конкретном случае.
9. Определение динамических характеристик двигателя (мощность и крутящий момент).
10. Фиксация состояния датчиков на момент зажигания лампы “Check Engine”.
11. Возможность подключения внешних датчиков, не входящих в состав авто.
12. Формирование логики работы системы путем применения программного обеспечения с обновляемым через Интернет ресурсом.
13. GPS навигатор.
14. Видеопроигрыватель.
15. Видеорегистратор.
16. Безусловно, одним из определяющихся факторов также была цена.
Конечно, можно все набрать из имеющихся на рынке предложений. Например, есть определенный прогресс с развитием семейства маршрутных компьютеров Multitronics (http://www.multitronics.ru/). Интерес представляет прибор с возможностями сканирования, описанный в http://www.check-engine.ru/. Достаточно, много имеется в продаже GPS навигаторов. Однако, задача стояла так, чтобы обеспечить решение поставленных задач при минимальных финансовых затратах. В какой-то мере эти требования можно решить за счет исключения структурной избыточности, когда разные приборы содержат одни и те же узлы. Прежде всего, это относится к устройству отображения информации. Кроме того, существует определенная сложность у ряда приборов достоверно отображать в полном объеме информацию, получаемую через OBD2 протокол версии ISO 14230 KWP2000 (Keyword Protocol 2000), который используется для Jimny с двигателем М13А. Наконец, говоря о навигации необходимо иметь в виду, что специфика Jimny состоит в что, что на нем можно забраться в такие горно-лесистые дебри, где нет покрытия любой сотовой сети, а стандартный GPS может работать слабо из-за экранировки сигналов.
Все эти факторы существенно снижали возможности маневра при построении системы. Поэтому после оценки существующих вариантов был сделан следующий выбор по составу электронного комплекса. Надо отметить, что для краткости представления здесь дан только конечный результат сделанного выбора. Описание процесса предварительного анализа и неизбежных сомнений при выборе сюда не включено.
Итак:
I. Для покрытия требований по п.1 была выбрана автосигнализация Сталкер-600 Light в комплекте с модулем стеклоподъемников MS-M2. Была разработана схема подключения с учетом особенностей электрической схемы Jimny и техническими условиями (ТУ) по применению сигнализации. Практика показала, что раздельное открывание передних и задней дверей штука полезная. Кстати, выяснилось, что японские реле совместимы с реле от Калины (1119-3747210). Это помогло при монтаже. Потребление во всех режимах (охрана, дежурный, переходные) не превышает 20-25 мА, что отвечает требованиям ТУ на Сталкер. Так что, проблем с аккумулятором нет, даже при длительной стоянке авто.
II. Блокировка двигателя дело достаточно интимное, чтобы общественно обсуждать, что именно сделано. Много об этом написано в форумах, например, http://www.ugona.net/ и на других.
III. Для покрытия требований по пп.3-12 выбор был сделан в пользу изделия DashDyno американской фирмы Auterra (http://www.auterraweb.com/). Изделие в максимальной комплектации включает как отдельный прибор DashDyno SPD, устанавливаемый на постоянной основе в авто со своим программным обеспечением (ПО), так и дополнительное ПО, работающее под Windows ХP для персонального компьютера (ПК). Прибор DashDyno SPD был установлен на выдвижной поворотной консоли в нише ниже пепельницы. На стоянке прибор задвигается, перед началом движения выдвигается с наклоном для оптимального считывания данных. На прилагаемых фото показан прибор в обеих положениях, причем на экране отображены графические данные, снимаемые с двух датчиков кислорода (до и после катализатора).
IV. Для расширения возможностей DashDyno SPD путем использования дополнительного ПО под Windows, а также для реализации функций GPS навигатора (п.13) выбор был сделан в пользу нетбук ASUS Eee PC900. Выбранный ПК не имеет «винта» и дисковода, что снижает возможности по объему памяти, но зато ПК за счет отсутствия механических узлов не так восприимчив к вибрациям и ударам, характерным при движении по бездорожью. Наличие основной твердотельной флеш памяти на 12 Гб, встраиваемой карточки на 4(8) Гб и трех USB портов, за счет чего память может быть еще расширена, решило проблему многофункциональности ПК.
V. Маршрутники на основе Garmin были отброшены в силу ограниченности применения его монитора для других задач, тем более что монитор уже имелся на ПК. Кроме того, с Garmin невозможно использование Windows XP программ широкого применения. Также, Garmin зациклен только на свою систему картографического обеспечения, хотя, надо отметить, достаточно разветвленную. Выбранный ПК обеспечивает функции полноценного компьютера, работающего под Windows, несмотря на то, что размеры экрана ограничены 9-ю дюймами. Хотя, с другой стороны, этот размер больше чем у многих маршрутников. На компьютер была установлена программа OziExplorer. Эта программа позволяет использовать как готовые карты с хорошим разрешением, широко представленные в Интернете, так и карты собственного производства. Кроме того, поставлена программа Google Earth для использования спутниковых снимков вместо OziExplorer карт, что зачастую более полезно, чем карты с самым высоким разрешением. Причем, компьютер позволяет использовать снимки нужного района без web подкачки, поскольку в полевых условиях это сделать затруднительно или невозможно. Для этого использует КЭШ память ПК, куда информация заноситься перед поездкой путем просмотра нужного района с высоким разрешением. Возможности КЭШ ограничены примерно районом 10*10 км, однако зачастую этого достаточно. Кроме того, возможно использование Google Map карт. На прилагаемых картинках показано нахождение навигатора в одном и том месте. На одном снимке представлен результат через OziExplorer, на другом – через Google Earth. Разница в пользу Google Earth очевидна.
VI. Два слова о самом приемнике GPS, который через USB порт подключается к ПК. В качестве последнего было выбрано изделие A1080-A от компании Tyco (http://www.compel.ru/news/company/2008121101) имеющее высокую чувствительность и высокую скорость выхода на режим при холодном и теплом стартах. Съемная магнитная антенна приемника устанавливается на железную подложку, прикрепленную на снимаемую заглушку в центральной части торпедо под лобовым стеклом. Несмотря на экранировку за счет крыши авто, поскольку антенна не выносится наружу, навигатор обеспечивает постоянную работу через 8-10 спутников, что дает высокое качество определения координат в любых дебрях. Сегодня появились, так называемые Mouse (мышь) GPS, представленные, например, здесь (http://www.globalsources.com/manufacturers/GPS-Mouse-Receiver.html). Конструктивно прибор представляет собой компактный блок с магнитным фиксатором и кабелем, заканчивающимся USB разъемом. Его применение еще проще.
VII. Понятно, что наличие ПК в машине дает возможность просмотра видеопрограмм (фильмы, клипы и др.), а также для видеорегистрации окружающей обстановки, чем закрываются пп.14 и15, обозначенных выше требований к электронному комплексу.
VIII. ПК размещается на торпедо путем фиксации за счет штатного шарнирного вакуумного соединителя от DashDyno SPD к лобовому стеклу, либо может находиться в руках штурмана или пассажира на заднем сидении. Возможны другие варианты.
IX. Никаких проблем нет с питанием комплекса. Вполне достаточно штатных возможностей авто. Прибор DashDyno SPD запитывается через разъем OBD2 и это его единственное подключение к авто. Напряжение питания ПК - 12В, что позволяет работать на стоянке за счет прямого подключения через прикуриватель. При работе двигателя напряжение в сети может достигать 14В, поэтому для страховки лучше использовать промежуточный преобразователь со стабильным напряжением 12В на выходе. Остальные приборы (GPS, видеорегистратор, MP3/4 проигрыватель и др.) могут получать питание через информационные USB разъемы.
Безусловно, описанный вариант не является единственным возможным при построении такого рода комплексов, однако для меня он стал оптимальным по стоимости и трудозатратам при решении в полном объеме поставленных в предисловии задач.
Очень часто можно услыхать на форуме: «Помогите! Тупит, не тянет; много ест; заводится со второго раза и другое». Советы носят, как правило, несистемный подход типа, замени свечи, датчик положения коленвала и т.д. Термин несистемный использован, поскольку рекомендации делаются исходя из общих подходов или личного опыта в подобных ситуациях, а не устранения фактической неисправности, выявленной путем объективного инструментального контроля авто. В результате может делаться ненужная работа и бессмысленно тратиться деньги. Более того, при внешних признаках, вроде бы указывающих на двигатель, причина может оказаться совсем в другом, например, не тянет из-за подклинивания тормозов или заржавевших ступичных подшипников, еще вращающихся, но уже не катящихся. Поэтому, очень важно быть уверенным, что с двигателем все нормально.
Инструкция по эксплуатации на Jimny содержит информацию о том, что необходимо регулярно проверять с помощью диагностики и шаг за шагом описывает, что надо делать, если появился тот или иной код ошибки. Много полезного по оценке состояния двигателя дано на сайте http://alflash.com.ua/, когда, анализируя показания датчиков можно выявить суть неисправности инжекторного двигателя.
Поэтому была поставлена и решена задача создания многофункционального электронного комплекса для контроля двигателя (и не только), чтобы не доводить его до совсем уж непотребного состояния, а вовремя или лучше заранее принять меры по предупреждению развития нежелательных процессов. Причем необходимо подчеркнуть, что для двигателя задача ставилась так, чтобы контролировать параметры не от случая к случаю, как, например, сканирование на сервисе при очередном обслуживании, а постоянно, в т.ч. при движении. Такой подход позволяет выявлять и прослеживать деградацию какого-либо узла, с тем, чтобы заранее подготовится либо к его замене, либо предпринять меры по снижению скорости этой разрушающей деградации.
Поскольку в заглавии речь идет об электронном комплексе для авто в целом, а не только для двигателя, то и задача ставилась значительно шире. В целом, затронутая тема относится к любому авто. Однако, поскольку все адаптировалось под Jimny с двигателем М13А и механической МКПП, я ограничусь краткой констатацией того, чего хотелось бы и того, что получилось в результате построения электронного комплекса.
Итак, в постановочном плане хотелось иметь следующие возможности:
1. Сигнализация со следующими функциями:
• Радиоканал с максимальной дальностью, поскольку грибная охота предполагает пребывание в местах, не имеющих GSM покрытия любого сотового оператора;
• Использование диалогового кода, который позволяет контролировать состояние авто на удалении, а также, пока труднее для взлома;
• Управление центральным замком от установленной сигнализации с сохранением функций штатного центрального замка;
• Раздельное управление на открытие и закрытие передних дверей и задней двери. Это значит, что задняя дверь всегда закрыта и открывается только при необходимости от сигнализации. Штатный замок на эту дверь не работает, ключ, понятно, применим.
• Автоматическое закрытие обеих окон при постановке на сигнализацию.
• Минимальное энергопотребление во всех режимах, чтобы исключить варианты, когда аккумулятор садится в ноль через два дня;
• Брелок с батареей, обеспечивающей достаточно длительный интервал работы.
2. Блокировка двигателя в добавление к штатному иммобилайзеру.
3. Маршрутный компьютер:
• Компьютер должен иметь набор обычных функций (мгновенный и средний расход топлива, средняя скорость, и все остальное);
• Адаптация маршрутного компьютера под изменившиеся условия, например применение колес с другим диаметром.
4. Диагностика кодов ошибок (сканер):
• Беспроблемная работа с OBD2 портом;
• Сканирование кодов ошибок с фиксацией как “Trouble codes – кодов ошибок”, так и “Pending trouble codes –кодов предупреждения”. Дело в том, что на Jimny как на многих современных автомобилях используется двухступенчатая схема зажигания лампы “Check Engine”. Это значит, что если фиксируется ошибка, то лампа сразу не зажигается. Однако, “Pending code” заносится в память бортового компьютера. В дальнейшем ошибка может не повториться и лампочка не загорится. Поэтому сбой не будет зафиксирован владельцем авто, однако, поскольку это реальное предупреждение о возможных проблемах, то о них лучше знать заранее.
• Стирание кодов ошибок, если загорелась лампа “Check Engine”.
5. Опрос и визуализация текущих параметров датчиков.
6. Сбор и хранение данных опроса датчиков на каком-либо носителе для последующего анализа.
7. Представление не только мгновенных данных измерений с датчиков, но и распределенных во времени (осциллографический режим).
8. Выбор для визуализации, включая осциллографический режим, набора тех параметров, которые необходимы для оценки в каждом конкретном случае.
9. Определение динамических характеристик двигателя (мощность и крутящий момент).
10. Фиксация состояния датчиков на момент зажигания лампы “Check Engine”.
11. Возможность подключения внешних датчиков, не входящих в состав авто.
12. Формирование логики работы системы путем применения программного обеспечения с обновляемым через Интернет ресурсом.
13. GPS навигатор.
14. Видеопроигрыватель.
15. Видеорегистратор.
16. Безусловно, одним из определяющихся факторов также была цена.
Конечно, можно все набрать из имеющихся на рынке предложений. Например, есть определенный прогресс с развитием семейства маршрутных компьютеров Multitronics (http://www.multitronics.ru/). Интерес представляет прибор с возможностями сканирования, описанный в http://www.check-engine.ru/. Достаточно, много имеется в продаже GPS навигаторов. Однако, задача стояла так, чтобы обеспечить решение поставленных задач при минимальных финансовых затратах. В какой-то мере эти требования можно решить за счет исключения структурной избыточности, когда разные приборы содержат одни и те же узлы. Прежде всего, это относится к устройству отображения информации. Кроме того, существует определенная сложность у ряда приборов достоверно отображать в полном объеме информацию, получаемую через OBD2 протокол версии ISO 14230 KWP2000 (Keyword Protocol 2000), который используется для Jimny с двигателем М13А. Наконец, говоря о навигации необходимо иметь в виду, что специфика Jimny состоит в что, что на нем можно забраться в такие горно-лесистые дебри, где нет покрытия любой сотовой сети, а стандартный GPS может работать слабо из-за экранировки сигналов.
Все эти факторы существенно снижали возможности маневра при построении системы. Поэтому после оценки существующих вариантов был сделан следующий выбор по составу электронного комплекса. Надо отметить, что для краткости представления здесь дан только конечный результат сделанного выбора. Описание процесса предварительного анализа и неизбежных сомнений при выборе сюда не включено.
Итак:
I. Для покрытия требований по п.1 была выбрана автосигнализация Сталкер-600 Light в комплекте с модулем стеклоподъемников MS-M2. Была разработана схема подключения с учетом особенностей электрической схемы Jimny и техническими условиями (ТУ) по применению сигнализации. Практика показала, что раздельное открывание передних и задней дверей штука полезная. Кстати, выяснилось, что японские реле совместимы с реле от Калины (1119-3747210). Это помогло при монтаже. Потребление во всех режимах (охрана, дежурный, переходные) не превышает 20-25 мА, что отвечает требованиям ТУ на Сталкер. Так что, проблем с аккумулятором нет, даже при длительной стоянке авто.
II. Блокировка двигателя дело достаточно интимное, чтобы общественно обсуждать, что именно сделано. Много об этом написано в форумах, например, http://www.ugona.net/ и на других.
III. Для покрытия требований по пп.3-12 выбор был сделан в пользу изделия DashDyno американской фирмы Auterra (http://www.auterraweb.com/). Изделие в максимальной комплектации включает как отдельный прибор DashDyno SPD, устанавливаемый на постоянной основе в авто со своим программным обеспечением (ПО), так и дополнительное ПО, работающее под Windows ХP для персонального компьютера (ПК). Прибор DashDyno SPD был установлен на выдвижной поворотной консоли в нише ниже пепельницы. На стоянке прибор задвигается, перед началом движения выдвигается с наклоном для оптимального считывания данных. На прилагаемых фото показан прибор в обеих положениях, причем на экране отображены графические данные, снимаемые с двух датчиков кислорода (до и после катализатора).
IV. Для расширения возможностей DashDyno SPD путем использования дополнительного ПО под Windows, а также для реализации функций GPS навигатора (п.13) выбор был сделан в пользу нетбук ASUS Eee PC900. Выбранный ПК не имеет «винта» и дисковода, что снижает возможности по объему памяти, но зато ПК за счет отсутствия механических узлов не так восприимчив к вибрациям и ударам, характерным при движении по бездорожью. Наличие основной твердотельной флеш памяти на 12 Гб, встраиваемой карточки на 4(8) Гб и трех USB портов, за счет чего память может быть еще расширена, решило проблему многофункциональности ПК.
V. Маршрутники на основе Garmin были отброшены в силу ограниченности применения его монитора для других задач, тем более что монитор уже имелся на ПК. Кроме того, с Garmin невозможно использование Windows XP программ широкого применения. Также, Garmin зациклен только на свою систему картографического обеспечения, хотя, надо отметить, достаточно разветвленную. Выбранный ПК обеспечивает функции полноценного компьютера, работающего под Windows, несмотря на то, что размеры экрана ограничены 9-ю дюймами. Хотя, с другой стороны, этот размер больше чем у многих маршрутников. На компьютер была установлена программа OziExplorer. Эта программа позволяет использовать как готовые карты с хорошим разрешением, широко представленные в Интернете, так и карты собственного производства. Кроме того, поставлена программа Google Earth для использования спутниковых снимков вместо OziExplorer карт, что зачастую более полезно, чем карты с самым высоким разрешением. Причем, компьютер позволяет использовать снимки нужного района без web подкачки, поскольку в полевых условиях это сделать затруднительно или невозможно. Для этого использует КЭШ память ПК, куда информация заноситься перед поездкой путем просмотра нужного района с высоким разрешением. Возможности КЭШ ограничены примерно районом 10*10 км, однако зачастую этого достаточно. Кроме того, возможно использование Google Map карт. На прилагаемых картинках показано нахождение навигатора в одном и том месте. На одном снимке представлен результат через OziExplorer, на другом – через Google Earth. Разница в пользу Google Earth очевидна.
VI. Два слова о самом приемнике GPS, который через USB порт подключается к ПК. В качестве последнего было выбрано изделие A1080-A от компании Tyco (http://www.compel.ru/news/company/2008121101) имеющее высокую чувствительность и высокую скорость выхода на режим при холодном и теплом стартах. Съемная магнитная антенна приемника устанавливается на железную подложку, прикрепленную на снимаемую заглушку в центральной части торпедо под лобовым стеклом. Несмотря на экранировку за счет крыши авто, поскольку антенна не выносится наружу, навигатор обеспечивает постоянную работу через 8-10 спутников, что дает высокое качество определения координат в любых дебрях. Сегодня появились, так называемые Mouse (мышь) GPS, представленные, например, здесь (http://www.globalsources.com/manufacturers/GPS-Mouse-Receiver.html). Конструктивно прибор представляет собой компактный блок с магнитным фиксатором и кабелем, заканчивающимся USB разъемом. Его применение еще проще.
VII. Понятно, что наличие ПК в машине дает возможность просмотра видеопрограмм (фильмы, клипы и др.), а также для видеорегистрации окружающей обстановки, чем закрываются пп.14 и15, обозначенных выше требований к электронному комплексу.
VIII. ПК размещается на торпедо путем фиксации за счет штатного шарнирного вакуумного соединителя от DashDyno SPD к лобовому стеклу, либо может находиться в руках штурмана или пассажира на заднем сидении. Возможны другие варианты.
IX. Никаких проблем нет с питанием комплекса. Вполне достаточно штатных возможностей авто. Прибор DashDyno SPD запитывается через разъем OBD2 и это его единственное подключение к авто. Напряжение питания ПК - 12В, что позволяет работать на стоянке за счет прямого подключения через прикуриватель. При работе двигателя напряжение в сети может достигать 14В, поэтому для страховки лучше использовать промежуточный преобразователь со стабильным напряжением 12В на выходе. Остальные приборы (GPS, видеорегистратор, MP3/4 проигрыватель и др.) могут получать питание через информационные USB разъемы.
Безусловно, описанный вариант не является единственным возможным при построении такого рода комплексов, однако для меня он стал оптимальным по стоимости и трудозатратам при решении в полном объеме поставленных в предисловии задач.
