"МИКАС": ПЯТЬ... СЕМЬ... ДЕСЯТЬ!
ПАВЕЛ ТЕРЕМЯКИН, ведущий специалист НПП "Элкар"
ЮРИЙ БУЦКИЙ

Давно ли мы писали об управляющих блоках "Микас 5.4" "Микас 7.1" и "Январь", созданных в московской фирме "Элкар"? Да едва ли не вчера... А разработчики уже заявляют о рождении блока нового поколения "Микас 10.1" под жесткие нормативы Euro III.

Основные задачи, стоящие перед блоками "Январь" или "Микас", хорошо известны. Это - прецизионное управление фазированным многоточечным впрыском бензина; управление зажиганием с обратной связью по детонации; и опять же управление (никуда не уйти от терминологических повторов!) регулятором холостого хода и различными дополнительными устройствами в зависимости от режимов работы и состояния двигателя.

Сегодня эти задачи должны решаться на качественно ином уровне, чем, положим, пять-шесть лет назад. Причины кроются в ужесточении требований к токсичности отработавших газов и во всесильной экономике. Иными словами, их можно свести к двум взаимосвязанным аргументам: мегаполисам нужен чистый воздух - раз; двигатель обязан быть экономичным, поскольку запасы нефти на планете ограничены,- два.

Озабочены профильные министерства и ведомства, озадачены автозаводы: указанный год не за горами. И тут оказывается, что фирма "Элкар" основательно подготовилась к этому событию. Доказательством служат новые блоки управления "Микас 10.1" и катушки зажигания, агрегатированные с наконечниками для свечей. Начнем с блока.

У этого изделия два козыря: во-первых, существенное увеличение диагностических возможностей; во-вторых, удешевление производства. Технологически блок ориентирован на электронные компоненты, которые гарантированно будут выпускаться ведущими производителями в ближайшем будущем.

Признаться, разграничить эти "во-первых" и "во-вторых" трудновато. Куда, например, отнести специализированный 16-разрядный микропроцессор, сменивший прежний 8-разрядный, - к функциональный или технологическим достижениям? Наверное, и туда, и туда.

Термины "8-разрядный" и "16-разрядный" характеризуют число битов (разрядов), с которыми процессор может оперировать одновременно при выполнении элементарных арифметических операций. Разница здесь существенная. Для примера укажем, что число комбинаций нулей и единиц, размещаемое в одном байте (8 разрядов) составит 28=256. А в двух байтах (16 разрядов) оно будет равным 216=65536. Это к вопросу о расширении вычислительных возможностей нового блока - теперь он легко справиться и с наращиванием диагностических функций.

Посмотрим на схему блока. Микропроцессор имеет собственную рабочую память (внутреннее ОЗУ) для временного хранения значений данных, адресов данных, адресов команд и флагов состояния самого процессора.

В энергонезависимой перепрограммируемой flash-памяти объемом 512К размещена управляющая программа. Внешнее ОЗУ объемом 128К служит для инициализации данных системы управления (инициализацию обеспечивает управляющая программа) и записи эксплуатационных параметров в процессе "обучения" системы.

Эта память - энергозависимая. Если, положим, снять клемму аккумуляторной батареи, вся накопленная в ОЗУ информация пропадет. При подключении батареи произойдет повторная инициализация, а "обучение" системы с учетом особенностей данного двигателя начнется заново.

Двадцать входных и восемнадцать выходных каналов служат, соответственно, для опроса датчиков и передачи управляющих команд к исполнительным механизмам. А пять информационных каналов обеспечивают диагностический интерфейс и возможность перепрограммирования flash-памяти. Такова, вкратце, архитектура управляющего блока "Микас 10.1".

Новый "Микас" теперь "умеет" работать с протоколом EOBD, что позволяет, в частности, информировать диагноста об ухудшении экологических показателей до того, как они превысят допустимый порог. Это одно из условий обеспечения норм Euro III.

В целом же диагностические возможности нового блока едва ли не на порядок шире, чем в старых блоках. Теперь можно говорить не только о поисках тривиальных обрывов в цепях или распознавании неисправных датчиков, но и о развитой функциональной диагностике. Параметры технического состояния двигателя, "отравления" лямда-зонда, нейтрализатора, утечки воздуха, закоксовывание каналов топливоподачи, пропуски зажигания - все это можно будет обнаружить с помощью диагностического тестера, благодаря мощному программному обеспечению блока управления. Кстати, хорошо знакомый нашим читателям тестер "Аскан-8" будет комплектоваться программным модулем для работы с блоком "Микас 10.1".

Функции блока можно наращивать. В частности, в новом "Микасе" предусмотрена возможность работы с "электронной" педалью газа.

Параллельно с разработкой нового блока специалисты "Элкара" создавали и совершенствовали систему получения программ для него. И вот результат: теперь в лаборатории фирмы функционирует интегрированный программно-аппаратный комплекс. Он позволяет с помощью специальных средств (условно назовем это "визуальным программированием") гибко совмещать этапы разработки алгоритма, получение выполняемого модуля и его отладки.

Теперь большую часть работы выполняет не программист, а постановщик задачи, двигателист или автомобилист. Манипулируя на экране с реальной моделью системы, он изменяет параметры на входе, логические функции в процессе прохождения информации и добивается нужных характеристик на выходе. А программный код генерируется автоматически. В результате время создания управляющей программы сокращается в два-три раза. Кстати, подобный подход к программированию нынче применяется всеми ведущими разработчиками управляющих систем.

А теперь немного о технологии. Блок имеет многослойную плату с двусторонним монтажом, что позволяет уменьшить габариты и снизить уровень помех. Однако монтажные размеры и количество точек крепления блока остались прежними, чтобы не вызывать сложностей при переходе со старого блока на новый.

Корпус блока отлит из алюминиевого сплава, исходя из требований герметичности. Монтироваться "Микас 10.1", в зависимости от исполнения, может как в салоне, так и в подкапотном пространстве, а в перспективе и непосредственно на двигателе.

В настоящее время модификация нового блока проходит испытания на АвтоВАЗе. Что касается нижегородских автомобилей, то "Микас 10.1" сейчас адаптируют под двигатель ЗМЗ-405 для "Газели". Пока работы ведутся на стенде, но пройдет совсем немного времени, и за ворота завода выйдут обновленные, экологически чистые "газели" и "соболи", выполняющие заветные нормативы Euro III.

Но список новинок от "Элкара" не исчерпывается одними только блоками управления. Специалисты фирмы тесно работают с разработчиками других компонентов системы управления, в частности с производителями катушек зажигания, агрегатированных со свечными наконечниками. Таким образом, теперь система управления отечественными двигателями получила не одну четырехвыводную катушку и не две двухвыводные, а целых четыре - по числу свечей.

Основная цель такой модернизации - максимальное приближение источника высоковольтной энергии к свече. Это позволяет существенно снизить помехи и повысить надежность системы зажигания.

Понятно, что надежность тесно связана с выполнением нормативов Euro III. Пропуски в системе зажигания неизбежно приведут к повышению токсичности отработавших газов и разрушению нейтрализатора, покрытие которого в этом случае быстро приходит в негодность.

Катушки, представленные на фотографиях, требуют подвода двенадцативольтного напряжения. Однако возможен и более совершенный вариант, когда в катушку встраивается силовой ключ (называемый также "драйвером"). В этом случае к катушке подводится лишь управляющий пятивольтный сигнал, а высоковольтный импульс генерируется в самой катушке. Это приводит к дополнительному снижению помех, но несколько увеличивает стоимость катушки, что, естественно, не всегда находит понимание у автозавода-заказчика.

Впрочем, вопросы эти решаются, а мы закончим статью на оптимистической ноте: приятно, что теперь наши автомобили ГАЗ и ВАЗ имеют возможность преодолеть барьер Euro III. Но для полного успеха необходимы усилия не только "системщиков", но и разработчиков двигателей и автомобилей.