Система управления на основе ЭБУ Январь-5.1-1411020-41 с прошивкой J5LS_V46, основные функциональные возможности.
Число цилиндров на управляемом двигателе — 4. (в планах к лету 2007 — 6).
Число тактов двигателя — 4.
Число каналов форсунок — 4. (максимальный ток форсунки 2А, только высокоимпедансные форсунки, производительность от 100 до 800сс, рекомендуемые форсунки — BOSCH 150,155 series; Siemens DEKA 630сс; DENSO (WRX STI)). В версии J5LSDV46 — 8 каналов (2 ряда по 4 форсунки) работающие в фазированом режиме.
Число каналов зажигания — 2. (максимальный ток выхода 10ма, внешний модуль зажигания ВАЗ или GM с встроенными электронными коммутаторами, работа с 4-мя цилиндрами в режиме ‘холостой искры’). При использовании одного или 2-х дополнительных коммутаторов производства DTT или BOSCH возможна работа с индивидуальными катушками, работа с катушками Diamond (Subaru)..
Тип РХХ — шаговый двигатель (аналог General Motors) или моментный мотор BOSCH-DENSO (аналог применяемых на волге).
Тип двигателя — атмосферный, атмосферный многодроссельный, приводной компрессор, турбокомпрессор.
Предельные обороты управляемого двигателя — 10200 rpm. (12750 rpm для J5LSDV46)
Реализованные методики оценки наполнения двигателя воздухом с использованием в качестве факторов нагрузки:
1) Термоанемометрического ДМРВ Bosch или Siemens (только для атмосферных двигателей).
2) Датчика абсолютного давления — MAP Sensor (атмосферные или -или турбокомпрессорные двигатели)
3) Положения дросселя (только для атмосферных двигателей c многодроссельным впрыском).
Выбор необходимого метода производится при калибровке двигателя.
Размерность основных таблиц — коррекция по топливу 32×16 (опционально 16×16), Target AFR — 16×16, УОЗ — 16×16. Настраиваемое квантование оборотов и нагрузок , для оборотов в пределах от 0 до 10200. для давления от 0 до 655 кПа.
Максимальное избыточное давление для турбокомпрессорного двигателя — 5.5 бар. (655 кПа Pabs).
Основные функции микропрограммы J5LS:
1) Управление топливоподачей двигателя в фазированном (staged, sequental) или попарно — паралельном (semi sequental) режиме впрыска топлива. Индивидуальный расчет топливоподачи для каждого цилиндра c возможностью индивидуальной коррекции производительности форсунок. Алгоритмы обеспечения надежного пуска и прогрева двигателя. Сложные модели расчета топливоподачи позволяют заменять форсунки изменив всего лишь один коэффициент производительности, изменить желаемый состав смеси не перенастраивая автомобиль (поскольку он в отличие от других систем он является частью формулы расчета топлива). Опционально возможна работа как в системах с регулятором давления топлива в рампе связанного вакуумной трубкой с впускным коллектором, так и в системах с регулятором давления топлива в бензобаке и отсутствующей обратной магистралью.
2) Управление зажиганием в двигателе с возможностью индивидуальной для каждого цилиндра коррекции УОЗ и индивидуальным для каждого цилиндра детектированием детонации, с использованием широкополосного датчика детонации и цифровых процессоров обработки сигнала HIP9010 и HIP9011. Коррекция УОЗ по внешним факторам (температура охлаждающей жидкости и воздуха).
3) Поддержка датчика скорости автомобиля с программируемым коэффициентом число импульсов/путь и определение включенной в данный момент передачи на основании соотношения обороты/скорость. Что позволяет использовать штатные датчики скорости Toyota и Subaru.
4) Boost контроллер работающий с трехвходовыми электромагнитными клапанами управления давлением, настраиваемый по передачам, учитывающий положение дросселя, с возможностью ручной подстройки давления с внешнего потенциометра или галетного переключателя в заданных в программе пределах, коррекцией давления наддува по температуре воздуха, EGT или при обнаружении детонации. Использование штатных клапанов c турбокомпрессорных автомобилей.
5) Мягкая плавающая отсечка (высокая точностью поддержания оборотов отсечки за счет управления зажиганием и защита от возможного обеднения при выходе времени открытия форсунок за 100% при эксплуатации двигателя). Отсечка по over boost заданному в программе. Подобные механизмы даже при использовании внешнего boost контроллера позволяют на 100% защитить двигатель от неадекватных действий пользователя!
6) ShiftLight — подключение внешней индикаторной лампы, настраиваемые пороги включения и выключения индикаторной лампы по оборотам, в зависимости от включенной передачи. Реализована также упрощенная версия shiftlight с использование лампочки CE в приборной панели для индикации порога отсечки.
7) 2 ступени управления VTEC (передача/обороты/дроссель).
8) 2 ступени дискретного управления топливным насосом (часто встречается на автомобилях Тойота), а так же ШИМ управление контроллером топливного насоса (Subaru WRX 01).
9) Индикация перегрева двигателя мигающей лампой CE с заданием порога перегрева по температуре охлаждающей жидкости.
10) Подключение EGT cенсора, log EGT, и методики автоматического удержания EGT на определенном заданном пороге, путем обогащения топливоподачи при обнаружении нежелательного роста EGT. Другие алгоритмы связанные с повышением EGT (управление бустом).
11) Подключение контроллера широкополосного ДК Innovate LC-1, широкополосное лямбда — регулирование во всех режимах работы двигателя по оборотам и нагрузке. Автоматическая адаптация компенсационных топливных карт блока управления по памяти обучения алгоритма ШДК регулирования (automapping). В совокупности с плавающей отсечкой алгоритм регулирования обеспечивает 100%-ю защиту двигателя от выхода из строя при любой неисправности в системе топливоподачи (при обнаружении обеднения в какой либо режимной области, ШДК регулятор будет корректировать подачу топлива, увеличивая время впрыска, если форсунки выдут на 100% открытия — механизм «плавающей отсечки» снижая порог отсечки топливоподачи обеспечит блокировку работы двигателя в этом режиме).
12) Самодиагностика датчиков и исполнительных механизмов системы с активацией аварийных алгоритмов управления двигателем при обнаружении неисправностей датчиков. Визуальная индикация неисправности.
13) Замеры ускорения коленчатого вала и маховика в автоматическом режиме с фильтрацией результатов измерения. (может быть использовано для настройки УОЗ и положения распределительных валов двигателя и изучения работы нестационарных режимов, а также при некоторых дополнительных исследованиях — для измерения крутящего момента и мощности атмосферного двигателя и построения многомерных графиков этих параметров в различных режимах работы двигателя по оборотам и нагрузке, измерения совокупных механических потерь в двигателе).
14) Реализация 2-х протоколов связи — стандартного KWP2000 и высокоскоростного асимметричного протокола передачи данных для слежения за поведением системы управления в нестационарных режимах работы, с авто формированием пакетов с заданным низким интервалом (10-40мс). Обеспечивает работу функции замеров ускорения по маховику, отслеживание расчетных задержек по углу, работу функции обогащения при разгоне, работу ПИ регулятора ХХ в реальном времени.
15) Поддержка до 7 датчиков для телеметрирования параметров двигателя и трансмиссии — температура и давление масла, температура и давление топлива, температура воздуха и масла в элементах трансмиссии, противодавление выхлопа или дифференциальное давление в горячей части турбокомпрессора. (требуется доработка ЭБУ).
16) Система traction control позволяющая контролировать ускорение маховика на 1 и 2 передачах и путем управления зажиганием двигателя исключать пробуксовку ведущих колес автомобиля при движении (cheap traction). А также работа с внешним модулем traction control использующем как критерии управления моментом датчики на ведомых колесах автомобиля или акселерометры.
17) Некоторые калибровки системы имеются в 2-х вариантах с возможностью их переключения по заданным критериям (внешний вход, определенный диапазон дросселя, определенный диапазон напряжений) при этом использование 2-го варианта каждой калибровки можно запретить, даже если созданы необходимые условия для ее использования. Эта опция может быть использована для реализации системой управления следующих функций: Впрыск закиси азота (управление клапаном, коррекция УОЗ и топлива), кондиционер (управление муфтой, коррекция уставки РХХ и оборотов ХХ), работа с автоматической трансмиссией (коррекция оборотов), итп. в зависимости от необходимости.
18) Автоматическая стартовая программа (Launch Control), реализованная для упрощения старта автомобиля в дисциплинах Drag-Racing. С возможностью ручного выбора режимов работы (номер программы автостарта) с помощью потенциометров подключенных к ЭБУ. Фактически позволяет ограничивать обороты двигателя на 1-й передачи законом от времени LimRPM=F(time) при этом сама функция может гибко настраиваться. На турбокомпрессорных двигателях старт осуществляется с оборотов на которых есть избыток. Удерживание двигателя на этих оборотах происходит с применением сложного алгоритма отскоков и УОЗ и пропусков воспламенения, обеспечивающих поддержание высоких оборотов турбокомпрессора (внимание: Допустимо применять только в соревнованиях, ресурс турбокомпрессора может радикально снизится при использовании этой функции)..
19) Функция Flat Shift (отключение зажигания при переключении передач) позволяет максимально эффективно переключать передачи на кулачковой секвентальной трансмиссии без сброса газа (что очень важно для турбокомпрессорного двигателя).
20) Поддержка шаговых РХХ GM и моментных РХХ BOSCH DENSO, поддержка штатных РХХ Subaru WRX, Toyota Celica ST205. (подготовка к реализации anti lag system).
Общие исторические сведения.
Первоначально прошивка могла устанавливаться только в различные модификации ЭБУ Январь-5.1, однако в мае 2006 она была портирована для ЭБУ VS-5.1 старой модификации производства НПО Ителма, а в ноябре появился первый порт под ЭБУ Январь-7.2 (в котором к сожалению из за более скромных возможностей железа Я-7.2 пришлось отказаться от некоторых функций — например управления давлением наддува). Прошивка является одной из немногих поддерживающих новые контроллеры Январь-5.1 с ИМС детонации HIP9011 (выпуска 2005-2006 года). В прошивку были введены специальные протоколы расширенной диагностики для работы в составе комплекса «Матрица» и упрощения ее настройки. В марте 2008 года появился вариант прошивки названный J5LSDV46 (Light Sport Drag) в котором сохранена алгоритмическая база и проведена огромная работа по оптимизации и переносу кода расчета топливоподачи в главный цикл, что позволило добавить 2-й ряд форсунок и обеспечить управление и адекватную настройку двигателя на оборотах до 12750.
Опишем некоторые недостатки заводского п.о. (c точки зрения его калибровки и алгоритмов работы):
1) Отсутствует четкая связь между УОЗ и дросселем и 2 зоны режимов не позволяют четко связать желаемый состав с положением дросселя. Это требует сложных механизмов для снятия логов работы двигателя и определения зон (мощностной — экономичной) чтоб объективно выбрать проблемную режимную точку двигателя требующую коррекции. Все это сильно усложняет настройку нестандартного двигателя.
2) Динамическая ошибка циклового наполнения воздухом, которая остро проявляется на двигателях с нестандартными распределительными валами и(или) геометрией впуска и выпуска усугубляет вышеописанные факторы.
3) Программа содержит множество лишних веток, множество лишних калибровок, которые в финальной стадии либо вообще не участвуют в управлении либо их вклад незначителен и они не могут быть адекватно настроены в условиях «тюнинг центра», однако они рассчитываются на протяжении всего алгоритма цикла или в прерывании ДПКВ, что замедляет работу программы и отрицательно сказывается на управлении двигателем на высоких оборотах. Из за этого многие полезные алгоритмы разработчики были вынуждены ограничить планкой оборотов двигателя.
4) Штатная программа рассчитана только для работы с ДМРВ, хотя неплохо было бы иметь более дешевую и надежную (пусть и сложную в калибровке) альтернативу — ДАД и ДТВ. Которая обладает намного меньшей инерционностью в расчетах и позволяет достичь наилучших показателей управления для нестандартного двигателя. Например отзывчивости двигателя на дроссель. Но в тоже время не страдает недостатками «чисто дроссельного» механизма расчета топливоподачи.
Основной целью при разработке П.О. J5LS было устранение указанных недостатков. И эта цель была достигнута. Наконец-то автомобиль приобрел четкую связь между динамикой и положением дросселя. Реакция на дроссель стала более чуткой, поскольку вместе с положением дросселя и углы и состав смеси изменяются довольно быстро. А в случае применения ДАД — вообще мгновенной.
Что же было сделано:
— Зоны режимов по дросселю были убраны, таким образом в программе больше нет мощностного, экономичного и переходных режимов. Теперь настройщику не нужно заботится о настройке нескольких взаимно не пересекающихся таблиц, достаточно грамотно выстроить одну единственную.
— Состав смеси в рабочем режиме определяется трехмерной таблицей 16×16 “Состав смеси”, в которой фактором нагрузки является положение дроссельной заслонки. Все другие таблицы состава из программы удалены. Таблица “Состав смеси при работе с нейтрализатором” заменена на жестко прописанный в программе коэффициент 14.7, таким образом в программе оставлена возможность работы с стандартным L зондом. Вторая таблица состава 16×16 служит для компрессорных и турбокомпрессорных двигателей и определяет состав смеси в зависимости от оборотов и давления в впускном тракте, шаг сетки давления может быть изменен по желанию калибровщика, система может работать с любыми разумными значениями избыточного давления (до 5атм).
— Введена тарировка, определяющая зону L-регулирования по дросселю, положение дросселя ниже этой линии разрешает лямбда — регулирование, режим выше линии считается мощностным, и там регулирование запрещено. В случае использования широкополосного ДК регулирование работает во всех режимах работы двигателя.
— УОЗ в рабочем режиме задается 3d таблицей (дроссель — обороты или давление — обороты) , все остальные таблицы удалены, режим рециркуляции отработавших газов убран из программы, УОЗ при работе с нейтрализатором также берется из таблицы базового УОЗ. Поскольку подобный механизм задания УОЗ опережает условия сгорания в цилиндрах и физически не способен вызвать детонацию при резких открытиях дросселя, по этому динамическая коррекция УОЗ так же была убрана за ненадобностью. В турбо версии УОЗ зависит от давления в ресивере.
— Квантование оборотов изменено, убраны лишние точки на низких оборотах и наоборот добавлены на высоких. При создании таблицы квантования преследовалась цель на высоких оборотах получить ровный шаг 500rpm между точками. Последняя режимная точка по оборотам — 8000rpm. Отсечка может быть установлена в 10200rpm (12750 rpm в J5LSDV). На имитаторе ДВС был произведен тест системы управления c прошивкой J5LS в условиях 100% нагрузки с всеми подключенными датчиками, в результате выяснилось, что микропрограмма способна адекватно управлять двигателем, производить все необходимые расчеты, диагностические тесты, обеспечивать связь с диагностическим компьютером до 10500rpm, после чего происходит перекрытие 20мс цикла расчетов. Примерно на 12000 расчеты главного цикла полностью блокируются системой и контроллер сбрасывается, таким образом работа на этих оборотах для прошивки J5LS невозможна. Такой же тест на J5LSDV46 показал что вплоть до 12750 rpm обеспечивается устойчивая связь с компьютером и все необходимые расчеты.
— Для поверхности поправки циклового наполнения при работе с ДАД число ячеек по оборотам было опционально увеличено до 32, таким образом возможно использование топливной карты 32×16, что делает управление двигателем с рваным протеканием моментной характеристики (широко фазными валами) более точным.
— Все калибровки нацеленные на алгоритмы снижения токсичности (сложные механизмы коррекции уоз на прогреве) убраны. Также убраны малозначительные калибровки алгоритма, влияние которых было практически незаметно в реальных составах и углах, однако их расчет занимал некоторое время.
— Прошивка реализует множество вариантов расчета входящего воздуха, которые выбираются при ее конфигурации:
1) Классический — c использованием ДМРВ термоанемометрического типа. (стандартные автомобили c стабилизацией ХХ).
2) По абсолютному давлению в ресивере (ДАД) и температуре воздуха (ДТВ). (глубокий тюнинг с стабилизацией ХХ).
3) По положению дросселя с коррекцией по температуре воздуха и давлению атмосферы (опционально). (Двигатели с многодроссельными впускными узлами не соединенными общим каналом, с отсутствующими механизмами стабилизации ХХ и отсутствующими РХХ регуляторами).
4) ДАД+ДТВ c использованием абсолютного давления в качестве фактора нагрузки (компрессорные и турбокомпрессорные двигатели). Прошивка может работать с любым ДАД. Имеет функцию расчета дополнительного топлива по скачку давления на впуске (важный момент для управления турбокомпрессорным двигателем). Имеет специализированные алгоритмы управления турбодвигателями — контроль давления наддува, управление клапаном waste gate, поддерживает датчики температуры выхлопных газов (штатный от Subaru WRX) и позволяет предотвращать перегрев выпускного коллектора и улитки турбины путем ограничения состава смеси от температуры выхлопных газов.
Прошивка является единственной, работающей одновременно в нескольких ЭБУ совместимых исключительно по применяемому в них микроконтроллеру и поддерживающей связь с контроллером широкополосного датчика кислорода.
Следует заметить, что при всех своих достоинствах сама по себе прошивка J5LS не является классической «тюнинг — прошивкой», не предназначена для работы в двигателе в виде «как есть» (хотя конечно технически — может), и не продается конечным пользователям. Она используется только для создания на ее основе индивидуальных прошивок, для нестандартных двигателей и настраивается только с помощью комплекса «Матрица», без которого соответственно не продается даже специалистам по настройке двигателей. Прошивка J5LS постоянно обновляется и модифицируется, реализуются новые алгоритмы управления, устраняются обнаруженные недостатки идет работа над совершенствованием алгоритмов нацеленных на управление турбокомпрессорным двигателем, в прошивке могут быть реализованы абсолютно любые алгоритмы управления двигателем и его системами если такая реализация физически возможна на контроллере Январь.
Внимание: Прошивка j5 light sport не является свободно распространяемым продуктом! Все копии, выложенные на различных сайтах в интернете — это УСТАРЕВШИЕ ПИРАТСКИЕ версии. Номер последней официальной версии прошивки (релиза) вы можете узнать из новостей на сайте. Почтовый адрес по которому можно со мной связаться emmibox@bk.ru или служба личных сообщений на сайте oktja.ru Не отправляйте деньги пиратам — если не хотите с ними расстаться!
Для официальных пользователей обновления j5ls платные. Бесплатными могут быть только критические обновления, для пользователей обнаруживших какую-либо ошибку или неадекватное поведение прошивки, которая подтверждается соответствующими файлами логов, целью которых будет устранение обнаруженной ошибки.
Прошивка J5LS проходит постоянное тестирование на моем автомобиле 21083i. Турбо-версии тестируются на автомобиле Sander-а. в настоящий момент число автомобилей настроенных на различных версиях прошивки J5LS уже перевалило за 1000.
Модификация — J5LSDV46.
В начале 2008 года у нас возникли проблемы, связанные с тем, что производительности самых больших доступных на аукционах заводских высокоомных форсунок (Siemens DEKA 630cc) впервые оказалось недостаточно для сконструированного в компании DTT Motorsport двигателя ВАЗ-2112, предназначенного для участия в соревнованиях по Drag Racing. Пролив на специально сконструированном стенде около десятка различных высокоомных форсунок, предлагаемых фирмами RC-Engenering, SARD, POWER Enterprise, и др.. мы получили чрезвычайно неудовлетворительные результаты, сравнимые с результатами которые обеспечивают форсунки у которых просто болгаркой отпилили сетки. Форма факела и размер частиц топлива оставляли желать лучшего, и абсолютно все они уступали ранее тестируемым заводским образцам форсунок Siemens DEKA, DENSO WRX STI и др. Одним из выходов могло бы быть использование контроллера низкоомных форсунок peak and hold (производства AEM) и форсунок BOSCH 1600cc предназначенных для автомобилей VW GOLF-4 работающих на спиртовом топливе (рынок Венесуэлы и др.) однако это решение требовало приобретения дорогих контроллеров peak and hold и новых дорогих форсунок, и не было никакой гарантии, что факел этих форсунок устроит нас. Кроме того динамика работы таких форсунок на малых временах впрыска даже с применением PH контроллера могла оказаться неудовлетворительной из за их огромной производительности, и фактически на выходе мы могли получить решение, аналогичное параллельному включению 2-х рядов обычных форсунок, что вызвало бы проблемы в настройке малообъемных двигателей на режимах частичных нагрузок и холостого хода. Решение проблемы могло быть только одно — добавить в систему 2-й ряд форсунок, и создать программу с полностью раздельным управлением рядами, и возможностью выбора закона подачи топлива по рядам с учетом всех необходимых факторов нагрузки и оборотов.
Сама идея была не нова — 2-мя рядами форсунок ранее могла управлять система J5Sport. Однако она принципиально не могла работать на турбокомпрессорном двигателе и не работала в фазированном режиме впрыска, который необходим для форсунок такой производительности. Поэтому было решено взять за базу J5LS. Таким образом решив требуемую задачу мы смогли бы использовать заводские розовые форсунки Subaru WRX STI, имеющие производительность 547сс при давлении топлива 3bar и подающие топливо через 8 калиброванных отверстий. Пара таких форсунок на цилиндр имея идеальный распыл, будет обладать производительностью почти 1100сс, что как минимум на пару лет обеспечит необходимые потребности топливоподачи для наших реальных двигателей.
Кроме того необходимо было увеличить предел по оборотам для управляемого двигателя не меняя проверенные физические модели расчета топливоподачи и УОЗ в ЭБУ, в условиях чрезвычайной недостаточности производительности его процессора. Для чего следовало некоторым образом изменить алгоритм расчета топливоподачи, перейдя от расчета по углу поворота КВ к расчету по времени (более выгодному с точки зрения использования ресурсов MCU).
Все эти задачи в кратчайшие сроки были решены в прошивке J5LSDV46!
Прошивка J5LSDV46 в настоящее время по всем параметрам превосходит комплекс J5Sport. Поскольку прошивка предназначена для двигателей с чрезвычайно высокой удельной мощностью, предполагается использование широко фазных распределительных валов, таким образом ее карты базового циклового наполнения и волюметрической эффективности существуют только в вариантах «с высоким разрешением поверхностей» — 32 точки по оборотам и 16 по нагрузке. Прошивка работает исключительно с MAP сенсором, MAF не поддерживается.
В настоящий момент прошивка J5LSDV46 установлена на автомобиле ИЖ-2126 с двигателем ВАЗ-2112 турбо. 3.мая.2008 на динамометрическом колесном стенде компании R2Racing с этого двигателя было снято 530cил и 420nm, что является рекордными показателями для двигателя построенного на компонентах ВАЗ!
Цена v.43 -3000 руб.
v.46 Пока не продается.
Предоставлено Emmibox. Оригинал статьи ЗДЕСЬ
