Круиз-контроль для ZD30

Различные доработки и улучшения штатных узлов, агрегатов и систем автомобиля

Круиз-контроль для ZD30

moder » 15 апр 2015, 11:20

61-е Патрули с бензиновыми моторами TB45 и TB48, а также с дизельным TD42T оснащались системой круиз-контроля(СКК), однако, дизельные машины с электронными ТНВД(RD28ETi и ZD30) производитель в этом плане почему-то обделил. В чем же дело и где тут собака порылась? А всё дело в том, что штатная, старая и проверенная СКК была заточена на работу с механическим дросселем посредством тросика и вакуумного насоса, а никак не на "электронную" педаль газа(ЭПГ), управляющую опять же "электронным" ТНВД.
Несмотря на то, что реализовать такую систему при электронном управлении подачей топлива можно гораздо проще, надежнее и красивее, производитель просто не стал заморачиваться разработкой новой СКК и новые дизельные машины в люксовой комплектации шли без этой опции. Это позор :redface: :shuffle:

В данной теме будет рассматриваться вопрос реализации круиз-контроля для мотора ZD30, как для машин с МКПП, так и с АКПП. Общую информацию в этом посте при должном умении можно адаптировать и применить практически к любому мотору с электронным управлением подачей топлива и ЭПГ.
Двигатель ZD30 оснащен электронным ТНВД, блоком управления двигателя(ECM(Engine control module) и ЭПГ, что позволяет оснастить его недорогой самодельной СКК на базе микроконтроллера. На самом деле, СКК, описанную ниже, можно применить не только на ZD30, но и на других двигателях с электронным ТНВД, например, на RD28ETi или свапнутом QD32, имеющим однотипную систему управления и ECM.
Готового решения тут представлено не будет(пока) ввиду отсутствия свободного времени для реализации этого проекта, но будут рассмотрены некоторые технические вопросы, которые помогут тем патрулеводам, кто озадачен этой темой, ну или тем специалистам, которых патрулеводы попытаются озадачить. Приглашаю к обсуждению всех, кто уже делал что-либо подобное или собирается делать.

С описанием штатного алгоритма СКК, применяемого на 61-х Патрулях можно ознакомиться в этом вложении:
Управление функциями круиз контроля Nissan Patrol Y61.docx
Вложения доступны зарегистрированным пользователям
В ходе "разработки" проекта я буду придерживаться именно этого штатного алгоритма работы СКК.

Для реализации аналогичной СКК потребуется:
  • 8-ми битный микроконтроллер с двумя входами АЦП, встроенным WDT(например такой) и ПО, реализующим штатный алгоритм СКК
  • ЦАП
  • стабилизированный преобразователь напряжения 12В -> 5В/500мА
  • пара светодиодов для индикации и(или) звуковой излучатель(пищалка)
  • диоды с низким падением напряжения и несколько оптронов для согласования с цепями авто
  • пультик для управления на рулевое колесо
Все активные электронные компоненты должны иметь промышленный температурный диапазон.

Датчики и источники сигналов
Поскольку система в своей работе будет опираться на нескольких датчиков, концевиков и других сигналов, а также взаимодействовать с системами автомобиля, то перед тем как продолжить, нужно определиться, с этими сигналами и алгоритмом взаимодействия с ними.

Список сигналов (наиболее важные идут первыми):
  1. датчики положения педали газа
  2. сигнал скорости ТС
  3. концевик педали сцепления(МКПП) или датчик положения селектора(АКПП)
  4. концевик педали тормоза (STOP LAMP)
  5. пульт управления СКК на рулевом колесе
  6. * сигнал оборотов двигателя
Последний сигнал(оборотов двигателя) не применяется в штатной СКК, однако возможно, будет полезен для ZD30.

Алгоритм работы, взаимодействия СКК с системами автомобиля и водителем
Во вложении выше приведен очень поверхностный алгоритм работы "на уровне пользователя", поэтому для продолжения разработки системы он не годится. К тому же взаимодействие СКК с водителем посредством пары индикаторов может оказаться недостаточным, т.к. не всегда есть возможность эти индикаторы удачно расположить и не каждый захочет это делать, поэтому нужно определиться с более точным и расширенным алгоритмом аппаратно-программного взаимодействия.

Взаимодействие СКК с водителем осуществляется посредством пульта управления на рулевом колесе и двух индикаторов на приборной панели. Чтобы управление было более удобным и не требовало отвлечения внимания на индикаторы, нужно добавить в систему ещё один сигнализатор - звуковой излучатель(пищалку), который бы "отвечал" на действия водителя и сообщал о состоянии СКК.
Звуковой излучатель должен воспроизводить три вида сигналов:
  • сигнал успешного выполнения операции при нажатии кнопки пульта
  • сигнал ошибки выполнения операции при нажатии кнопки пульта
  • сигнал предупреждения
Первые два сигнала служат для информирования водителя при осуществлении действий с пультом и подтверждения нажатия на кнопку, а третьим видом звукового сигнала СКК будет сообщать о наступлении нештатного или штатного события, требующего внимания водителя.

Работу CKK можно разделить на три режима и 7 операций.
Режимы, в одном из которых может находится система:
  • Режим ASCD OFF - система выключена
  • Режим ASCD ON - система включена, но не активирована
  • Режим SET - система активирована и находится в режиме стабилизации скорости
Возможные операции:
  • Операция ASCD ON - включение системы (переход в режим ASCD ON).
    Условия выполнения:
    • нажатие кнопки [ASCD ON-OFF], когда система находится в режиме ASCD OFF
    Действия при выполнении:
    • перевод системы в режим ASCD ON
    • вкл. индикатора [CRUISE], звуковой сигнал подтверждения операции
    • ожидание активации (перехода в режим SET)
  • Операция SET - активация системы (переход в режим SET стабилизации скорости).
    Условия выполнения:
    • нажатие кнопки [COAST/SET], когда система находится в режиме ASCD ON
    • педаль тормоза отпущена
    • педаль сцепления отпущена(MT), селектор переведен в положение, отличное от PRN (AT)
    • скорость находится в пределах 48 - 128 км/ч
    Действия при выполнении:
    • вычисление и сохранение в памяти значения стабилизируемой скорости
    • вкл. индикатора [SET], звуковой сигнал подтверждения операции
    • перевод системы в режим SET
  • Операция COAST - замедление (установка нового меньшего значения стабилизируемой скорости, которое ограниченно мин. значением стабилизируемой скорости 48 км/ч).
    Условия выполнения:
    • система находится в режиме SET и выполняется одно из условий:
      • снижение скорости плавным нажатием на педаль тормоза и кратковременное нажатие на кнопку [COAST/SET]
      • постепенное снижение скорости удержанием кнопки [COAST/SET] и её отпускание
      • снижение скорости на 1,6 км/ч кратковременным нажатием кнопки [COAST/SET]
    Действия при выполнении:
    • вычисление и сохранение в памяти значения новой стабилизируемой скорости
    • применение нового значения стабилизируемой скорости
    • звуковой сигнал подтверждения операции
  • Операция ACCEL - ускорение (установка нового большего значения стабилизируемой скорости, которое ограниченно макс. значением стабилизируемой скорости 128 км/ч).
    Условия выполнения:
    • система находится в режиме SET и выполняется одно из условий:
      • увеличение скорости нажатием на педаль акселератора и кратковременное нажатие на кнопку [RES/ACCEL]
      • постепенное ускорение удержанием кнопки [RES/ACCEL] и её отпускание
      • ускорение на 1,6 км/ч кратковременным нажатием кнопки [RES/ACCEL]
    Действия при выполнении:
    • вычисление и сохранение в памяти значения новой стабилизируемой скорости
    • применение нового значения стабилизируемой скорости
    • звуковой сигнал подтверждения операции
  • Операция CANCEL - дезактивация системы (выход из режима SET стабилизации скорости).
    Условия выполнения:
    • система находится в режиме SET и выполняется одно из условий:
      1. нажата кнопка [CANCEL] или [ASCD ON-OFF]
      2. кратковременное нажатие на педаль тормоза
      3. педаль сцепления нажата(MT), селектор переведен в положение N (AT)
      4. нажатие на педаль тормоза при нажатой кнопке [RES/ACCEL] или [COAST/SET]
      5. снижение скорости до 13км/ч
    Действия при выполнении:
    • переход в режим ASCD ON
    • стирание из памяти значения стабилизируемой скорости, если была нажата кнопка [ASCD ON-OFF]
    • гашение индикатора [SET] при выполнении условий 1, 2 или 3
    • звуковой сигнал подтверждения операции при выполнении условия 1 и 2 или сигнал предупреждения при выполнении других условий
  • Операция RESUME - применение после выполнения операции CANCEL ранее сохраненного в памяти значения стабилизируемой скорости, если для выхода из режима SET не была нажата кнопка [ASCD ON-OFF].
    Условия выполнения:
    • нажатие кнопки [RES/ACCEL], когда система находится в режиме ASCD ON
    • педаль тормоза отпущена
    • педаль сцепления отпущена(MT), селектор переведен в положение, отличное от PRN (AT)
    • текущая скорость находится в пределах 48 - 128 км/ч
    Действия при выполнении:
    • считывание из памяти и применение сохраненного значения стабилизируемой скорости
    • вкл. индикатора [SET], звуковой сигнал подтверждения операции
    • перевод системы в режим SET
  • Операция ASCD OFF - выключение системы (переход в режим ASCD OFF).
    Условия выполнения:
    • нажатие кнопки [ASCD ON-OFF], когда система находится в режиме ASCD ON или SET
    Действия при выполнении:
    • дезактивация системы, если система находится в режиме SET
    • стирание из памяти сохраненного значения стабилизируемой скорости
    • выкл. индикаторов [SET] и [CRUISE], звуковой сигнал подтверждения операции
    • переход в режим ASCD OFF

........................................

apsДатчики положения педали акселератора
Датчики положения педали акселератора расположены на ЭПГ, которая помимо рычага представляет из себя три электромеханических датчика:
  • Датчик холостого хода и датчик полного газа (TVS(Trottle valve switch) или Accelerator position switch). Используются ECM, а также TCM для отслеживания положения и скорости выжима педали для кикдауна.
  • Датчик положения педали акселератора (TPS(Trottle position sensor) или Accelerator position sensor)
TVS представляет собой простые концевики, один из которых подает сигнал на ECM и TCM, когда педаль отпущена(холостой ход), а другой, когда педаль нажата более чем на половину - полный газ.
TPS представляет собой потенциометр, напряжение с центрального отвода которого поступает на обработку в ECM и TCM.
tps.jpg Расположение датчиков TPS и TVS
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

epg.JPG ЭПГ ZD30
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Датчик TPS играет самую важную роль в СКК, т.к. система не только должна отслеживать сигнал с него , но и влиять на этот сигнал. Именно посредством сигнала этого датчика подающегося на вход ECM осуществляется управление "дросселем" двигателя.


Продолжение следует...
Sapienti sat
Аватара пользователя
moder
Имя: Санёк
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '07
Откуда: Карелия

kazanova84 » 20 апр 2015, 16:57

Врезаться лучше не в диагностический разъем, а в разъемы салонной проводки, идущие на моторную косу. Там есть все, что нужно: зажигание, сигнал TPS, стоп-сигнал, скорость, нейтраль и т.д. Для машин с МКПП так же нужно вешать концевик на сцепление. Индикаторы работы СКК лучше задействовать штатные, они вроде есть в любой приборке? Ну и алгоритм работы продумать, а так же аварийные режимы, чтобы если контролер крякнет, не остаться без возможности передвигаться.
Нет аватара
kazanova84
Имя: Виталий
Авто: Patrol Y61 2005 QD32ETi АКПП
Откуда: Тверь

moder » 20 апр 2015, 17:10

Виталий, на самом деле всё уже придумано и продумано, просто я редко сюда пописываю :)
Sapienti sat
Аватара пользователя
moder
Имя: Санёк
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '07
Откуда: Карелия

kazanova84 » 13 май 2015, 00:18

А где почитать? Ну так, для общего развития))
Нет аватара
kazanova84
Имя: Виталий
Авто: Patrol Y61 2005 QD32ETi АКПП
Откуда: Тверь

moder » 13 май 2015, 00:32

Ну так я имел ввиду, что у меня
moder:всё уже придумано и продумано

:)
А почитать вряд ли где есть. Где-то в сети была конструкция для жигулей с ЭПГ, но без описания, только схема и прога. Ссылка на работе осталась. Погугли что-нибудь вроде "круиз-контроль ВАЗ ЭПГ"

У меня работа в этом направлении идет, но времени мало сейчас, доча родилась :) , так что.... застопорилось. Готовое решение я здесь выкладывать не буду, потому что его сразу продавать начнут :mrgreen: . Сам продавать тоже не буду, т.к. в этой теме есть скользкий момент безопасности, так что каждый должен сам сделать и установить себе эту штуку. Если всё срастется, я распишу как это сделать самому, опишу все нюансы и подходы, так чтобы человек с мозгами мог прочитать, самостоятельно изготовить устройство и написать программу для Патруля с ZD30. Пока такая задумка, а как дальше будет видно.
Sapienti sat
Аватара пользователя
moder
Имя: Санёк
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '07
Откуда: Карелия

kazanova84 » 13 май 2015, 01:03

С дочей поздравляю! :beer: У меня тоже доча, полгода назад родилась :)
Нет аватара
kazanova84
Имя: Виталий
Авто: Patrol Y61 2005 QD32ETi АКПП
Откуда: Тверь

moder » 13 май 2015, 01:39

:beer:
Sapienti sat
Аватара пользователя
moder
Имя: Санёк
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '07
Откуда: Карелия

Dmitry » 08 дек 2016, 21:41

Всех Приветствую! Что-то тема по круиз-контролю совсем затихла ( . Быть может кто подскажет, где можно купить круиз-контроль? уж очень хочется поставить, ездию на дальние расстояния и очень не хватает этого "сервиса ))
Заранее благодарен, с Уважением Дмитрий.
Аватара пользователя
Dmitry
Имя: Дима
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '2008 ; Пробег: 180.000 км.
Откуда: Алма-Ата, Казахстан

Kruger » 09 дек 2016, 00:40

Да... Печально, что нет продолжения...
Аватара пользователя
Kruger
Имя: Kruger
Авто: RAM Y61 АКПП 2008 ZD30
Откуда: Моск-ва-бад

moder » 09 дек 2016, 01:31

Эта тема затевалась, как площадка для обсуждения разработки устройств такого рода, но обсуждать оказалось не с кем. В коммерческом плане меня это не интересует. Себе я скорее всего сделаю, но распространять, видимо, не стану. Сорри :(
Sapienti sat
Аватара пользователя
moder
Имя: Санёк
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '07
Откуда: Карелия

Dmitry » 09 дек 2016, 01:52

Понятно, ну что-ж, жаль ((
Заранее благодарен, с Уважением Дмитрий.
Аватара пользователя
Dmitry
Имя: Дима
Авто: Patrol Y61 ZD30 AT '2008 ; Пробег: 180.000 км.
Откуда: Алма-Ата, Казахстан

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1