Bevezetés Manapság a személyi számítógépek világában már nem csodálkozunk, ha egy-egy hardverhez vagy szoftverhez akár hetente kiadnak egy-egy új program (driver) frissítést, hiszen az eloző nem volt elég tökéletes, nem volt elég gyors, nem volt elég működési funkció benne. Ma már szinte minden a mikroprocesszorok által vezérelt és szabályozott. Nem csoda ha a mosógépeket vagy a hűtőszekrényeket és még egyéb háztartási eszközöket egyre intelligensebbé fejlesztenek, hiszen a technika egyre gyorsabban fejlődik a számítógépeknek köszönhetően. Éppen így van ez az autók világában is. A ma készült autókban már több elektronika található mint az egykori Apollo-11-es űrhajóban, pedig a járművek még mindig csak a földön változtatják célirányos helyzetüket. Ahhoz, hogy egy gépjármű motorja a szigorú emissziós kibocsátásokat valamint megfelelő üzemanyag felhasználási normákat teljesíteni tudja, elengedhetetlen a computerek ellenőrzése alá vonni azok irányítását. Gondoljunk csak arra, hogy a sztöchiometrikus az ideális keverési arányt a lambda szabályzókör nélkül szinte lehetetlen hosszabb ideig vagy terhelésváltozások kiegyenlítődése közben fenntartani. Az előgyújtás mértékének hatástalan csökkentése kopogásos égésnél komolyabb motorkárok keletkezéséhez vezethet. Vagy éppen fordítva, ha feleslegesen holtpont vagy utógyújtással üzemel a motor, nagy teljesítményvesztés és túlmelegedési problémák jelentkeznek. Ahhoz, hogy ezek a dolgok elkerülhetőek legyenek, minden autógyártó kifejlesztett vagy kifejlesztetett az adott motortípusra egy korszerű motormenedzsment rendszert. Persze a fejlesztés egy hosszú munka, ahol a motorokat teljesítménymérő fékpadra helyezik, és folyamatosan kiértékelik minden paramétereit, miközben változtatják a beavatkozó elemek időbeli lefolyását. Előgyújtás, elő befecskendezés, befecskendezés időtartama stb. Ha megfelelőnek tartják a motor minden üzemállapotában történő működését, akkor a beavatkozó elemek időegységfüggő adatait rögzítik a gépkocsi vezérlőegységében. A legegyszerűbb adatrögzítő egységnek a neve EPROM ami röviden annyit jelent Erasable Programmable Read Only Memory, törölhető programozható csak olvasható memória. A jármű egész működése során az adatok nem változnak meg, csak olvasási célra használja a vezérlőegység. Ez a memória egy integrált áramkör, aminek tároló képessége nagy mértékben függ attól, hogy az adott menedzsment rendszernek hány érzékelőt és beavatkozó elemet kell figyelnie, működtetnie, valamint milyen bonyolult funkciókkal, szoftvervilággal és kényszerfutási funkcióval látták el. A programban tárolandó adatokat eloször tapasztalati úton határozzák meg, úgy, hogy közben mérik a motorok emissziós (káros anyag, zaj) kibocsátását és a teljesítmény fogyasztás étékeit. Ha mindent ideálisnak találnak és a motor próbaüzemeltetése során probléma nem merül fel, akkor a program szériagyártásban kerül beépítésre. Sajnos az igazi próbateszt ostorát a konstruktorök rajtunk a vásárlókon csattintja. Nagyon gyakran az esetek 95%-ában előfordul, hogy egy azonos motortípuson belül változtatnak a programokon (ez az oka annak, hogy különbség van két azonos gépkocsi rugalmassága között), mert idővel (pl.: a motor kopásával) megváltoznak a motor „depressziós” jellemzői valamint az üzemanyag minőségbeli különbség hatásai is hátrányosan érvényesülnek a motor muködése közben. A FIAT csoport 1.6 16V motortípusainál fordult elő, hogy hidegindítás után fagypont körüli hőmérsékleten az autó gázadásra erősen megtorpant. A torinói cég a probléma elhárítására a jobb üzemanyag minőség alkalmazását jelölte meg, jelen esetben a V-Power-t mely valóban jó megoldás volt, pedig az üzemanyag belső felépítését szigorú szabvány rögzíti. A konstruktőrök ugyan belekalkulálnak dolgokat, de olykor-olykor sajnos egyre gyakrabban előfordul, hogy minden előrelátható dolgokkal ők sem tudnak számolni. Éppen ezért a ma autóit úgy készítik, hogy a motorok szoftvertartalmát kívülről megbontás nélkül bármikor átprogramozhatóvá teszik. Erre jó példa az Alfa 156-os 1.8 és 2.0 -as Bosch M 1.5.5 vezérlőegysége, melyeket alapjárati ingadozási problémák miatt programfrissítéssel kellett ellátni. Tehát itt volt az első gyári, nem teljesítménynövelés céljából kifejlesztett szoftverátprogramozás. Az Alfák OBD (On Board Diagnostic) azaz Fedélzeti Diagnosztikai rendszerét, úttörő példaként lehetne említeni, mellyel belépőjegyét elsőként váltotta meg az Európai Unióban. A továbbfejlesztett rendszer melyet ma már minden autógyártónak 2001- től kötelezően alkalmaznia kell ha az Uniós tagországokban szeretné gépjárműveit piacképesen forgalmazni- az EOBD azaz Európai Fedélzeti Diagnosztikai Rendszer nevet kapta mely az Euro 3-as emissziós követelményeket benzinüzemű, és 2003-as határidővel Diesel üzemű gépjárművekre írja elő. Minden járművet a jármű károsanyag kibocsátás korlátozására szolgáló rendszerek hibájának jelzésére szolgáló figyelmeztető MIL (Malfunction Indicator Lamp) lámpával szerelnek fel. Minden kiszerelhető memória áramkörének műgyantával kiöntött, lezárt tokozásúnak és elektronikus algoritmussal védettnek kell lennie. Az ilyen áramkörök kiszerelése csak speciális eljárással és speciális eszközökkel történhet. Az új európai irányelvek igenis megkövetelik, hogy a motorelektronika átprogramozására szükség van, de nem csak a motor rejtett teljesítménytartalékainak a kiaknázására, hanem annak minden üzemállapotában a megfelelő muködés helyreigazítására. Egyre több olyan cég alapul Magyarországon akik a gépjárművek elektronikus teljesítménynövelésével foglalkoznak, de különbséget kell tenni új teljesítménynövelő program kifejlesztése és kész beprogramozás között. Az egyik egy kutató munka míg a másik egy marketing üzleti fogás. A külföldi tekintetben mindenféleképpen a kifejlesztésen nagyobb a hangsúly, hiszen versenyhelyzet van az azonos típushoz kínált nagyobb motorteljesítmény irányelvnek, melyhez a garanciát nem felejtik mellékelni. Elektronikus motor teljesítménynövelés a vezérlőegység megbontásával végzett szoftverátprogramozással 1. Adatok az epromban Az epromokat általában párhuzamos epromoknak hívják mert közvetlenül a mikrokontrollerekkel vannak összeköttetésben és azok közelében helyezkednek el. Hogy jobban megértsük a működési elvet egy kicsit mélyebbre kell ásni. Tehát a processzor a különféle érzékelők és jeladók és azok jeleinek digitális jellé való formálása után kiértékeli és megállapítja a motor pontos üzemállapotát és minden pataméterét. Ezután kiolvassa az adatrögzítő táblázatból az EPROM-ból az adott üzemállapothoz tartozó beavatkozó elemek bekapcsolási és működési időtartamait, valamint kiadja parancsba a kapcsoló végfokozatokon keresztül. Egyszerűbben megfogalmazva nem a processzor számolja ki, hogy mekkora előgyújtási vagy elő befecskendezési szöggel, vagy mekkora befecskendezési időtartammal vagy Common Rail- motoroknál mekkora üzemanyag nyomással kell a motort üzemeltetni, hanem egy táblázatból az adott terhelési állapothoz és pillanatnyi fordulatszámhoz tartozó térgörbe értékeket elolvassa, majd elvégezteti kontrolláltan a megfelelő beavatkozó szervekkel. Természetesen vannak esetek mikor a processzor felülbírálja, átszámolja az értékeket, de erről a későbbiekben lesz szó. 1.ábra Hexadecimális adatábrázolás Az eprom belsejében az adatok bináris számrendszerben vannak rögzítve, de azokat kiolvasni ábrázolni és értelmezni nagyon bonyolult lenne. Éppen ezért minden adatolvasó az eprom tartalmát hexadecimális számrendszerbe kódolja. Ha ilyen bonyolultnak tűnik a dolog hogy lehetne leegyszerűsíteni. Az egész adathalmaz-program pontosan úgy néz ki mint egy karburátor. Bármennyire hihetetlen, de evvel modellezhető és értelmezhető a legkönnyebben. Tehát egy keverékképző porlasztó áll átlagosan száz darab csavarból. Ebből a száz csavarból körülbelül tíz darab azaz 10% az amivel a keverékképzést és a fordulatszámviszonyokat beállíthatjuk, elhangolhatjuk. A többi kilencven darab csavar 90% csak összetartja, egymáshoz hozzárendeli az alkatrészegységet. Az eprom belsejében ugyan ez a helyzet, 10% az a programmennyiség ami konkrétan az adatokat tartalmazza, a többi 90% pedig elengedhetetlen a program összetartásához. Ha jól megfigyeljük az egyes ábrát, láthatjuk, hogy a függőleges és vízszintes oldalon Offset címek találhatóak, melyek mátrix táblázatot alkotnak. A megfelelő sorok és oszlopok összeolvasásával és visszafejtő kódolásával eljutunk a tényleges értelmezhető adatokhoz. Az egész adatbázis nem más mint egy hatalmas raktár helyiség, ahonnan a kezelő (processzor) adatokat vesz le a különböző polcokról. Fontos, hogy a raktáros csak kifelé szolgáltat adatokat, visszafelé nem. A polcokon csak a régi „könyvek” állhatnak és mindegyik a saját eredeti helyén, át nem helyezve. 2. ábra Két dimenziós adatábrázolás A 2. ábra a hexadecimális táblázat valósághű két dimenzióban megjelenítet értékeit ábrázolja az offsetek, címek függvényében. 3. ábra Három dimenzióban megrajzolt valós térgörbe jellegmezo ábrázolása. A terhelés kiértékelés A motor terhelésmérését két fő alapsémára osztották fel a vezérlőegységek számára attól függően, hogy ki milyen menedzsment rendszert használ. Ezt azért fontos megjegyezni mert az adatkiértékeléseknél a terhelések mértékegységei különbözőek lesznek. Levegő tömegmérőkkel ellátott rendszerek: torló csappantyús + levegő NTC hevített szálas izzófilmes ultrahangos stb. Levegő tömegmérő nélküli rendszerek: fojtószelep helyzetérzékelő potenciométer szívócső abszolút nyomásérzékelővel A terhelést az előbbi rendszereknél %-os arányban az utóbbiaknál pedig 0-5V -os feszültségértékben fejezzük ki. Beavatkozó elemek Beavatkozó elemeknek tekintjük azokat a motormenedzsment által (akár áttételesen is) működtetett elemeket, melyek a motor teljes üzemi tartományában annak működését befolyásolni tudják. Benzinüzemű járművek beavatkozó elemei által végzet vezérlések és szabályozások: üzemanyag befecskendezés(ek) elő gyújtásvezérlés(ek) alapjárat állító motor üzemanyagtartály szellőztetés kipufogógáz visszavezetés vezérmutengely fáziseltolás szívócső hossz változtatás toló üzemi elzárás over boost feltöltő nyomás szabályozás over boost időfüggő nyomás szabályozás Diesel gépjárművek beavatkozó elemei által végzett vezérlések és szabályozások: elő, fő, utó üzemanyag mennyiségek befecskendezése üzemanyag nyomásszabályozás dózisok befecskendezési idő kezdete EGR vezérlés vákuum növelés az EGR számára feltöltő nyomás vezérlés izzítás elrendelése Hogy a beavatkozó elemek mennyi ideig és milyen függvény szerint működnek azokat a programban rögzítették. A következőkben azokat kiértékelve kapunk világos képet a tényleges megértésre. Kezdjük egy egyszerűbb sémával, válasszunk egy benzinüzemű példát:   1000 2500 3800 5000 6700 25% 74 90 106 168 232 50% 86 99 108 172 178 75% 123 184 167 234 182 100% 80 89 161 225 255   A vízszintes felső sor a motor fordulatszámát jelöli percenként, a függőleges sor pedig a motor terhelését százalékos arányban. Az adott fordulatszámhoz és terheléshez tartozó értékek pedig a befecskendezési időt jelölik mértékegység nélkül. A későbbiekben látni fogjuk, hogy egy azonos computert több eltérő programmal készítenek és a valós időimpulzusok között nincsenek ugyan nagy különbségek, de a programtáblázatban már igen. Egy befecskendező szelep átlagos nyitvatartási ideje részterhelésen kb.: 1,5-2,5ms ; teljes terhelésen 14ms. 3800 min/1-es motorfordulatszámhoz és 75%-os motorterheléshez a 167-es befecskendezési nyitvatartási idő tartozik. Benzinmotorok jellegmező kiértékelése A következőkben különböző típusokon, konkrét példákon keresztül kerül bemutatásra, hogy jutunk el a tizenhatos számrendszerből a konkrét pillanatnyi előgyújtásig. Alapjárati befecskendezés Alfa 156 1.8 16V Twin Spark 1.5.5 (hibrid) Bosch Motronic motormenedzsment rendszer Listázzuk ki az eprom tartalmat a 000000 kezdőcímtol az 1FFFF végcímig. 27C010 Az ábrát megfigyelve láthatjuk, hogy a 8F3E-8F59 offset címig egy kijelöt rész található három különböző összeggel. Igaz ez még 16-os számrendszerben. Váltsuk is mindjárt át a 10-es számrendszerbe: 80 Hexa = 8×161 + 0×160 = 128 + 0 = 128 Decimal 83 Hexa = 8×161 + 3×160 = 128 + 3= 131 Decimal 84 Hexa = 132 Decimal Ezt az átszámítást mindenki elvégezheti akár maga akár egy segédprogram segítségével. Most már nincs más dolgunk, minthogy egy táblázatba, az egymás után következő értékeket besoroljuk és megjelenítsük. Egy 7×4-es dimenzióban megnézhetjük, hogy állandó alap gázpedálállásnál változó terhelésnél és fordulatszámnál milyen időarányos függvény szerint nyitnak a befecskendező szelepek. A konkrét fordulatszám és terhelés értékek szintén a programban vannak bekódolva, de lehetőség van annak elhangolására is. Például a közeli 8F37 offset címen található CE Hexa 206 Dec értéket CD-re 205 re csökkentve megváltoznak a fordulatszám címértékek a következőképpen: 600 / 900 / 1100 / 1200 / 1400 / 1800 / 2000 A további offseteken 8F30-8F36 szintén eltőlhatóak mind pozitív mind negatív irányba, de vigyázzunk mert egynél nagyobb számérték változásra nagy fordulatszám különbségek adódhatnak! Alapjárati előgyújtás A 9375-939C címen helyezkednek el az alapjárati előgyújtást jellemző értékek. Itt ha átváltunk a tízes számrendszerbe, akkor még hátravan egy fontos számításunk, amit a különböző motormenedzsment rendszereknél más és más függvény szerint kódolnak. A fordulatszámhoz és terheléshez tartozó értékek nem a pontos előgyújtást jelölik, hanem annak egy kulcsolt formáját. A használandó kulcsfüggvény a következő: (n-30)×0.75= a forgattyús tengelyen fokban mért felső holtpont előtti előjeles gyújtási szöghelyzet Ahol „n” a tízes számrendszerbe átváltott táblázati érték. Példa: 1000 1/min fordulatszám, 60%-os motorterhelés: (40-30)×0.75= 7.5° Néhány Motronic rendszernél előfordul, hogy más kulcsfüggvényt használnak, ott a következő számítást kell alkalmazni: (n-50)×0.75 Miért kell a kulcsfüggvény? A választ megkapjuk a táblázatból. Ha az értéket decimális számrendszerben hagynánk akkor nem valósíthatnánk meg finom 0.25°-onkénti, és utógyújtási szögértékeket. Vannak olyan esetek mikor az utógyújtás pozitívan hat a motor működésére. Például kis fordulatszám és egyidejűleg nagy terhelés. Mi történik ha a pillanatnyi fordulatszám vagy terhelés konkrét címértékei nincsenek a táblázatban? Címértékek a sor és oszlop definiáló vonalak. Ilyenkor nem esik pánikba a processzor, megnézi, hogy melyik két fordulatszám és terheléscím közé esik a pillanatnyi fordulatszám valamint terhelés, majd veszi az ehhez tartozó értékek számtani közepét. Pl.: legyen a fordulatszám 1300 1/min a terhelés pedig 70%. A legközelebbi két fordulatszámcím az 1200 1/min és az 1600 1/min valamint a 60 és a 80 % -os terhelés. A négy értékhez tarozó négy előgyújtásérték számtani közepe: 8.25°. Előgyújtás részterhelésen A következő példa egy Renault Clio 1.8 16V Bendix menedzsmentrendszer. Vezérlőegység száma: Siemens Bendix S 101261103B HOM 7700850369 BVM 7700850371 Eprom (Rom) típusa: 27256 120 N (OTP) 230B106 9118K Az adatok a táblázatban 2048 sor 16 oszlopában helyezkednek el. 2048×16 = 32768 byte vagy offsetcím, de minden érték binárisan van rögzítve az epromban ezért ×8 = 262 144 bit. Vagyis minden egyes érték 8 db, 1 és 0 kombinációjából áll, ezért egy adat maximális éréke 11111111 bináris azaz 255 decimális vagy FF hexadecimális lehet. Mi az a 27256? A 27 a szériaszám a 256 Kbit a tároló képesség a 120 a belső sebességre utaló jelzés ami 120ns, N pedig a garantált működési hőmérséklettartományt jelzi (-40 és +85C°). Különböző cégek chip készletei egymástól teljesen eltérő jelöléseket tartalmazhatnak. A 4007 és 407B címek között található a részterhelési elogyújtás mező. A Siemens rendszernél nem használnak kulcsfüggvényt, a direkt tízes számrendszerbe ugorva megkapjuk a valós értékeket, a terhelés címsor itt feszültségben van meghatározva az abszolút szívócsonyomás mérés miatt. 0.1V a kis terheléstartomány, a 4.9 V pedig a részterhelés 100%-ának felel meg. Nézzük meg az értékeket egy háromdimenziós 13×9-es koordinátarendszerben. A két dimenzióban ismétlodő görbék egymás mellé vetített sorozata háromdimenziós térgörbét alkotnak 117 felületponttal. Így már jobban áttekinthető az előgyújtásmező. Befecskendezés részterhelésen 407C-40F0 részterhelési befecskendezési idők Itt vigyázzunk mert a terheléscím éppen fordítottan arányos, 0.1V a részterhelés 100%-a. Természetesen itt is lehetőség van a fordulatszámcímek elhangolására csak sokkal egyszerűbben és pontosabban. 40F1-40FD-ig tizenhárom címfordulatszám található. Minden egyes címfordulatszám decimális értéke 32 1/min fordulatszámnak felel meg. Pl.: 40F1 címhez 19-es hexa 25-ös decimális érték tartozik. 25×32 1/min = 800 1/min , 28×32 1/min = 896 1/min és így tovább. Kérdezhetnénk mikor érdemes ezt a hangolást alkalmazni. A válasz itt is egyszerű. Ha például a maximális fordulatszám leszabályozást magasabb értékre szeretnénk nevezni, akkor vele arányosan a részterhelési fordulatszám címeket is meg kellene növelni, mert a leszabályozási fordulatszám és a maximális részterhelési címfordulatszám között nagy különbség lenne. Ebből pedig az következik, hogy a felső fordulatszám tartományokban konstans, állandó befecskendezési és előgyújtási értékekkel üzemelne a motor. Persze ez a művelet csak nagyobb fordulatszám emelésnél javasolt pl.: versenymotorok építése átméretezett vezérműtengellyel stb. Maximális fordulatszám leszabályozás Erre a funkcióra azért van szükség, hogy a motorfordulatszám megszaladása esetén erosödő tömegerők ne tegyenek kárt a motorban. Természetesen egy motor terheletlen állapotban kis fojtószelep állásnál már eléri a maximális fordulatszámot. A konstruktőrök a motorokat egy bizonyos biztonsági tényezővel méretezik, ezért a fordulatszám 1000 1/min -el való emelése bajt még nem okoz, sőt javítja a vezethetőséget. Renault Clio Tehát: a leszabályozáshoz általában két egymáshoz közeli fordulatszám érték tartozik, ahol megszűnik és újból elkezdődik az üzemanyag befecskendezése: 42B0 és 42B1 címek jelölik a felső korlátos fordulatszámot, és 42B2 és 42B3 az alsó korlátos fordulatszámot. 1C/20 = 28/32 és 1C/1B = 28/27 7200 1/min és 7195 1/min Az első érték (1C) egy decimális értékkel való megváltoztatása 256 1/min változást, a második (20) egy decimális értékkel való megváltoztatása 1 1/min fordulatszám változást eredményez. Fontos, hogy ne felejtsük el a felső korlát emelésével az alsó korlátot is közel ugyanakkora különbséggel emelni. Azonos vezérlőegységeken belül előfordulnak programkülönbségek. Például más offset címeken találhatóak a fordulatszámértékek (4313/4314 és 4315/4316), és más értékpontú jellegmezők. Nézzük meg, hogy néz ki ez az Alfa 156-osnál: itt csak egy fordulatszámérték található a következő címen: 82F9-és 82FA 82F9 82FA Hex // Dec Hex // Dec AC // 172 és 03 // 3 Fontos, hogy itt csak az első értéket (AC = 172) szabad megváltoztatni, mert a második nagyságrendekkel elkalibrálja a leszabályozást. Tehát a fordulatszámkorlát 7200 1/min, ennek a megváltoztatásához a következo függvényt kell alkalmazni: 172(Dec) -n = 7200 + 50×n 1/min Nézzünk egy példát: legyen a kívánt fordulatszámérték nmax = 8200 1/min. Dec(új) = 172(Dec) - ( nmax - 7200) / 50 Dec(új) = 152 // 98 Tehát a 82F9 -es címen található értéket 98 hexa értékre kell átírni, hogy a leszabályozási fordulatszám 8200 1/min legyen. Lancia Delta Integrale Evoluzione 16V Turbo IAW motormenedzsment (27C128) A Renault -hoz hasonlóan itt is kettő, a felső korlátos és az alsó korlátos fordulatszám van meghatározva. A felső korlát a 3A6A és 3A 6B, az alsó korlát a 3A6C és 3A6D címeken található. Hexa: 01 // 01 és 01 // 0C Dec: 1 // 1 és 1 // 12 7295 1/min és 6996 1/min A két fordulatszám értékből látszik, hogy növekvő fordulatszámhoz csökkenő hexa illetve decimális érték tartozik. Ahhoz, hogy megnöveljük a maximális fordulatszámot írjuk át a felső korlátot a következő decimális számra: 0 // 255. Az ehhez tartozó fordulatszámérték most 7352 1/min lesz. A második változó csökkentésével (255) és az első (0) változatlanul hagyásával emelhetjük a fordulatszámot. A fordulatszámból egy bonyolult exponenciális függvényszámítással kapjuk meg a hozzá tartozó értékeket. Most csak néhány példa. 3A6A 3A6B fordulatszám delta érték 0 255 7352 1/min   0 250 7500 1/min +148 1/min 0 200 9375 1/min +1875 1/min   Over boost nyomás Mi is az az over boost szabályozás. Röviden úgy lehetne fogalmazni, hogy a turbinafeltöltők feltöltő nyomás és időfüggő maximális feltöltő nyomás elektromágneses vákuumszeleppel áttételesen működtetett szabályozása. A két funkció nem mindig található együtt, ezért a gyakoribb over boost nyomást részesítjük előnyben. Mit csinál a boost (pop off) szelep? A szelep tartalmaz egy két utas, három kivezetésű vákuumcsatornát, amiből két csatorna árammentes tekercsállapotban mindig összeköttetésben van. A csatorna egyik vége a turbinafeltöltő közvetlen feltöltő nyomását élvezi (A), míg a másik a turbinát közvetlenül leszabályozó Wastegate rugóerő tárolású nyomáskamrát (B) táplálja. Over boost beavatkozás nélkül (kis terhelés vagy kábelszakadás) a feltöltő „mechanikusan” van leszabályozva. A harmadik csatorna muködésbe lépésekor a Wastegate kamra nyomását csökkentjük engedjük le, vagyis összekötjük a B csatornát a környezeti (C) nyomással. Ebben az esetben a turbina az őt hajtó pillanatnyi kipufogógázok maximális kinetikus energiáját hasznosítja. Ahhoz, hogy gyors nyomásváltoztatást megvalósítsuk a boost mágnes szelepet egy egységnyi időn belül gyorsan és sokszor kell kivezérelni. Az adott idő alatti ki és be „kapcsolgatások” egymáshoz viszonyítva egy meghatározott arányban állnak. Ezeket az időarányokat vagy kitöltési tényezőket kell a vezérlőegység programjába az epromba rögzíteni. Lancia Delta Integral 16V Turbo Offset címek: 3B90-3BCF Szerencsére itt sem kell kulcsfüggvényt használni, elég ha átváltunk a tízes számrendszerbe. A terhelés címértékei: 4.9 V a részterhelés 100%-a. A táblázati értékek az over boost szelep időarányos működését jelzik. A jellegmezőn jól megfigyelhető, hogy nagy terhelésnél már kis fordulatszámon aktív az over boost szabályozás, hiszen ekkor van szükség a legnagyobb feltöltő nyomásra. Nagy terhelés és magas fordulatszám tartományokban alacsonyabb feltöltő nyomás is elegendő a menetellenállások legyőzésére. Ha itt nagymértékben megnövelnénk a turbinatöltő szállító nyomását, akkor a motorteljesítmény is kiugró, de vele együtt a mechanikai igénybevétel is veszélyes határt érne el. Teljes terhelési benzinbefecskendezés Alfa 156 1.8 TS 16V 8E2F-8E40 A teljes terhelési jellegmezőt a vezérloegység a teljesen nyitott fojtószelephelyzetnél olvassa el. Vezérlőegység szám és Eprom sorszám rögzítése a programban Néhány motormanagement rendszernél a vezérlőegységről leolvasható típusszámot és az eprom sorszámát (általában az epromra van ragasztva) rögzítik a program belsejében. Ez azért fontos mert evvel azonosíthatjuk, hogy a vezérlőegységhez az adott program van hozzárendelve. Például az Alfa 155 2.0TS vezérlőegysége Bosch Motronic1.7 , 55 széria programváltozattal került forgalomba. Persze ez a sorszám nagy segítséget jelent az adatmegmunkáló szoftvereknek címazonosítás céljából. Alfa 164 3.0V6 24V A vezérlőegység és az Eprom sorszáma a hexadecimális táblázat jobb oldalán ASCII kódba átváltva ábrázolva. Kezdjük el hátulról olvasni: 1267 357 333 Ez a szám található éppen az Epromra ragasztva. Tovább olvasva 0 261 200 663 pedig a vezérlőegység típusszáma. Bosch Siemens - Renix - Bendix vezérlőegységeknél (csak a Renault -nál) a BVM betűkód után található számsor utolsó 3 számjegyéből állapítható meg, hogy melyik típushoz tartozik. Renault Clio 1.8 16V BVM 7700850371 AC - Delco, GM - Delco Opel és Fiat csoport alkalmazza leginkább ezt a típust. A felismerhetőség a vezérlőegységen elhelyezett négy betűkombinációból áll. Pl.: BRBN, BPRF, BPKB, AYZT... Weber-Marelli és Digifant Ezeknél a típusoknál az ember nem tudja konkrétan felismerni a típusazonosságot. Itt az epromtartalom ellenorző összegére kell hagyatkozni. További kulcsfüggvények az előgyújtás számításához Bosch KE-Motronic és Monomotronic Talán az egyik legbonyolultabb számítást a Bosch alkalmazza: f(n) = {(255 - n)/6} + 1 Példa: legyen n = 189 Decimális f(n) = {(255 - 189)/6} + 1 = 12° Digifant + 1° előgyújtási szögérték = - 5 Decimális értékváltozásnak felel meg IAW Lancia Delta, Ford Escort Coswort f(n) = n/4 Újabb vezérlőegységeknél pl.: IAW 8P40.: Punto 75, Peugeot 306 XSi 8V, Citroen Xantia 1.6 8V a következő: f(n) = n/2 GM-Siemens Néhány Opel típust szereltek ezzel a vezérlőegységgel. Minden plusz ötödik decimális értékváltozás +1° előgyújtás változást eredményez. GM-Delco f(n) = n/4 Checksum avagy ujjlenyomat Mivel az eprom is csak egy elektronikai alkatrész, előfordulhat, hogy adatváltozás történik a programban. Igaz ez a jelenség nagyon ritka, és leginkább valamilyen külső mesterséges behatás eredménye. Mi történik ha mégis megváltozik a program? Minden vezérlőegység processzort ellátnak éppen ezért egy különleges funkcióval, ami az eprom adatváltozását hivatott ellenorizni. Hogy lehet a legegyszerűbben egy ekkora adathalmazt ellenőrizni. Általában kétfajta eljárást különböztetünk meg. Az egyik az azonosítási szám a másik a Kontrollchecksum. Checksum annyit jelent mint ellenőrzési számösszeg. Az eljárás a következő: minden gyújtáskulcs elfordítás után a processzor összeadja az egész eprom tartalom egymás után következő összes értékét, majd veszi az utolsó négy hexadecimális karaktert. A számítás persze bináris számrendszerben történik, csak a jobb és egyszerűbb megérthetőség szempontjából magyarázzuk így. Ezt a négy betű szám kombinációt a processzor összehasonlítja a programban egy bizonyos címen tárolt összeggel vagy a processzor saját EEPROM adattárolójában tárolt értékekkel. Minden fejlettebb processzornak van egy saját, elektromos úton irható és olvasható memóriája. Ha megegyezik az ellenőrző összeg vagy idegen szóval checksum, akkor normálisan a jellegmezőket leolvasva működik a rendszer. Ha adatváltozás történt, akkor a befecskendezés vezérlőegysége a motorhiba jelzőfényt bekapcsolva hibát jelez, majd kényszerfutási programra áll. Fix befecskendezési idő, fix előgyújtás, stb. Előfordulnak olyan rendszerek ahol az autókat elindítani sem lehet, vagy éppen ellenkezőleg, rendesen működik a rendszer hibát jelezve. Persze ez függ a programhiba nagyságától. Egy checksum hibát egy Punto 55 IAW vezérloegysége c.a. indítás után 30 sec alatt vesz észre. Nézzünk egy példát: Alfa 164 3.0 V6 24V összes érték összege: 3FF602 ebből a checksum: F602 További értékek pl.: F62B, 4240 Alfa 155 2.0 TS 8V összes érték összege: 37C57B 37C578 és még 53 érték... Ha mesterségesen megváltoztatjuk a jellegmezőket természetesen megváltozik az eprom ellenőrző összege a checksumja is. Akkor mi a megoldás? Fontos hogy jegyezzük meg az eredeti eprom ellenőrző összegét, majd hasonlítsuk össze a megmunkált program checksum-jával. A különbözetet összevonással hozzuk azonos összegre. Azonban vigyázzunk, hogy melyik címen található, nem jellegmező értékből egyenlítjük ki, állítjuk vissza az eredeti checksum-ot! Az újabb típusoknál elofordul (TDI motorok), hogy a motor teljes üzeme alatt folyamatosan kerül ellenőrzésre a program checksum összege. Az epromok fajtái és típusai Konstrukciós kialakításuk szerint három fő típust alkalmaznak. DIL vagy DIP ami két sorban elhelyezett lábak jellemzik, leginkább 24, 28 és 32 lábas kivitelben alkalmazzák. Dual In Line Package PLCC Plastic Leaded Chip Carrier Négy oldalról csatlakozólábakkal ellátott chip, 32 , 44 és 68 lábas felületszerelt vagy tokozott kivitel. PSOP Plastic Small Outline Package Két oldalról derékszögben maghajlított mindig felületszerelt „sirályszárnyas” lábakkal (44). EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory - adattároló képességét árammentes állapotban is hosszú ideig megőrzi (több 10év). UV- sugárfürdőben tartalma törölhető. OTP EPROM: One Time Programmed - egyszer programozható, a kedvező ára miatt alkalmazzák a leggyakrabban, körülbelül 100 × gyorsabban programozható mint egy EPROM. EEPROM: Elettricaly Erasable and Programmable ROM - byte -onként törölhető és újraprogramozható. FLASH MEMORY (EEPROM): A tápfeszültség ingadozásra és szakadásra nem érzékeny, csak blokkonként törölhető és újraírható. EPROM LATCH: Evvel a típussal gazdaságosan helyettesíthető néhány eprom, de csak 70 ns -nál gyorsabbat használjunk. Eprom DIL: Jelölés 27C32 27C64 27C128 27C256 27C512 27C010 27C020 Lábak száma 24 28 28 28 28 32 32 Adattároló képesség (byte) 4 096 8 192 16 384 32 768 65 536 131 072 262 144 Eprom PLCC: Jelölés 28C64 27C512 27C010 27C020 27C040 27C1024 Lábak száma 32 32 32 32 32 44 Adattároló képesség (byte) 4 096 65 536 131 072 262 144 524 288 65 536 (16bit) Eprom PSOP: Jelölés 28F200 29F400 29F800 Lábak száma 44 44 44 Adattároló képesség (byte) 262 144 (8bit) vagy 131 072 (16bit) 524 288 (8bit) vagy 262 144 (16bit) 1 048 576 (8bit) vagy 524 288 (16bit) LATCH Eprom: Jelölés 87C64 87C257 Lábak száma 28 28 Adattároló képesség (byte) 8 192 32 768 Flash Eprom: Jelölés 28F210 28F256 28F512 28F010 28F020 Lábak száma 44 32 32 32 32 Adattároló képesség (byte) 131 072 (16bit) 32 768 (8 bit) 65 536 (8 bit) 131 072 (8 bit) 262 144 (8bit) A flash és a hagyományos eprom néhány esetben helyettesíthető egymással, fontos, hogy az adattároló képesség és az olvasási sebesség azonos értékű legyen. Offset címek hossza: Alkalmazandó Eprom 2716 27 32 2764 27128 27256 27512 27010 27020 Kezdő és végcímek 000 - 7FF 000 - FFF 0000 - 1FFF 0000 - 3FFF 0000 - 7FFF 0000 - FFFF 00000 - 1FFFF 00000 - 3FFFF Epromégető Egy meglehetősen egyszerű készülék, mely ma már szinte Plug & Play kivitelben megvásárolható. A számítógéppel a soros vagy a párhuzamos porton keresztül kommunikál, de létezik külön Pc kártyás változatban is. Az ára a néhány tízezer forinttól egészen a pár százezer forintig terjed, attól függően, hogy milyen típusú Epromok olvasására és programozására használhatjuk a készüléket. Hogy néz ki egy programozás? Egyszerűen magyarázva a következő a dolgunk: A vezérlőegységből szereljük vagy forrasszuk ki az Epromot, gondosan nézzük meg, hogy milyen típushoz tartozik, majd helyezzük a programozó készülékbe és állítsuk be az Eprommal kapcsolatos paramétereket. Következhet az olvasás. A kiolvasott adat tartalmat „megmunkálás” után egy új Epromba annak paramétereit beállítva beégetjük. Az így elkészült chipet tokozva, foglalatba ültessük vissza a vezérlőegységbe. Természetesen ez normális esetben működik így, de a sok különféle típus és „extra” lehetőségek miatt bonyolódik a dolog. Olvasómodulok Az epromolvasók foglalata mindig DIL tokozású, ebbe természetesen egy PLCC epromot valamilyen közbetét vagy átalakító betét nélkül csatlakoztatni nem lehet. Azért, hogy minden típusú epromot olvasni és programozni lehessen, különféle olvasómodulokat alkalmaznak. Persze ezek a modulok nem mindig PLCC foglalatot egyszerűsítenek DIL tokra (PD28 és PD32) az epromolvasó felé, hanem visszafelé is igaz, DIL -rol PLCC tokra. Mikor van erre szükség? Általában akkor, ha a vezérlőegységbe a kész, de nem végleges programot egy emulátoron keresztül tápláljuk. Az emulátor egy olyan átmeneti adattároló melyben az értékeket a számítógépen keresztül bármikor megváltoztathatjuk.   PD28 -as adapter EAD 101-es modul Az EAD 101 -es modul alsó részén egy PLCC32 -es foglalat található amit a vezérlőegység eredeti eprom helyére kell beültetni, felül pedig DIL28 tokozásra egyszerusíti azt egy emulátor számára. Ez a modul természetesen költségcsökkentő eljárásként is használható mivel a 27C512 PLCC OTP- ROM-ot, egy árában fele költségbe kerülő és többszörösen újraprogramozható 27C512 DIL tokozású Eprommal helyettesíteni tudja. Persze egy hátránya van, hogy a modul csak ott alkalmazható, ahol a vezérlőegységben elég szabad hely áll rendelkezésre. Az EAD modulok nagyon sok fajtája létezik attól függően, hogy milyen foglalatról milyen tokozást kell átalakítania. Speciális modulok A TMS87C510 PLCC epromot alkalmaznak a következő típusok vezérlőegységeiben: 1.1 és 1.4 literes motorok melyek Monomotronic rendszert alkotnak. Fiat Lancia VW Audi Seat Skoda Renault 19/Clio 1.6 A chip gyári jelölése: B58400 vagy B558546. Ezek az epromok egyediek, a kereskedelmi forgalomban nem vásárolhatóak meg. Sajnos nem minden epromolvasó ismeri ezt a típust, ezért az epromtartalom kiolvasásához szükségünk van egy speciális adapterre. Szerencsére elég egyszerűen elkészíthetjük egy PD28-as modul 1-es PLCC lábának testelése vagy DIL 14-es lábával való összekötésével. Az így elkészített modult ADTMS adapternek hívjuk. Az eljárás a következő: Szereljük ki az eredeti epromot a vezérlőegységből. Az epromolvasót állítsuk a hagyományos 27C512 -es programra, majd helyezzük bele az ADTMS modult, abba pedig a TMS87C510 -es epromot. A megmunkálás után égessük be a programot egy hagyományos 27C512 -be. A vezérlőegységbe be kell ültetni még egy CNVTMS (nem kulcsoló) vagy egy KEY130 -as (kulcsoló) adaptert amely az 512 -es epromból 87C510-est képez, abba pedig a megmunkált epromot. CNVTMS adapter Titkosító vagy kulcsmodulok Ha egy megmunkált Epromtartalmat másolás ellen védeni akarunk, akkor lehetőség van annak titkosítására. A jellegmező megmunkáló szoftverek segítségével az adatokat összekeverhetjük, majd egy az eprom alá beültetett modullal a vezérlőegység számára visszafejthetővé tehetjük. Ha valaki a kulcsmodulok mellett dönt lehetőség van egyedi bekulcsolásra is. Minden vásárló kap egy saját kulcsoló programot, hogy a jövőben a motorszoftver változtatást el lehessen végezni. Különböző algoritmusú kulcsolások. Egy idegen programozó készülékkel a szoftvertartalmat mind a kulcsmodulon mind az nélkül olvasva, csak az összekevert adatokat kapjuk meg. Azért, hogy a vezérlőegység időben biztonságosan elérhesse a kikulcsolt eprom adatot, (természetesen ehhez időre van szükség) az eredeti eprom olvasási sebességénél kb.: 15 ns-al gyorsabbat kell alkalmazni. Léteznek olyan kulcsmodulok is, melyek nem csak dekódolnak hanem úgynevezett átkapcsolást is végrehajtanak. Mit jelent ez? A checksum témakörben olvashattuk, hogy az ellenorző számértéket minden esetben vissza kell állítani az eredeti számösszegre. Mivel a bekulcsolt program ellenőrző számösszege és annak címhelye a programban másik címre íródik és megváltozik, ezért ezt is ki kell egyenlíteni az eredeti számösszegből. A processzor indítás után átszámolja az epromtartalmat, de a bekulcsolás miatt nem mindig lehetséges az eredeti helyen tárolt checksum értékre kiegyenlíteni. Sajnos ez olyan bonyolult számítást igényelne, hogy előnyösebb úgynevezett átkapcsoló modulokat alkalmazni. Olyan rendszereknél ahol a checksum folyamatos lekérdezés alatt áll, az átkapcsoló modulokat nem tudjuk alkalmazni. A következőképpen járjunk el: Olvassuk ki a vezérlőegység eredeti epromtartalmát, majd rögzítsük valamilyen adathordozóra, mentsük el. Változtassuk meg a kívánt jellegmező paramétereket és kulcsoljunk, majd ezt is külön mentsük el. Ily módon kaptunk két különbözo checksum értékű, de azonos byte tartalmú epromtartalmat. Adjuk egymáshoz hozzá a két file-t, úgy hogy az eredeti után kapcsoljuk a magváltoztatott softwarest. Az így egyesített file most kétszer annyi byte-ból áll, amit egy kétszer akkora üres epromba kell kódolva belesütni. Helyezzük az epromot az átkapcsoló és dekódoló modulba, azt pedig közvetlenül építsük be a vezérlőegység eredeti eprom helyére. Fordítsuk el a gyújtáskulcsot, indítsunk majd elemezzük ki mi is történik ilyenkor. Természetesen a motor elindul. Az átkapcsoló modul először az epromtartalom első (eredeti) felét „mutatja” a vezérlőegység felé majd a vezérlőegység lefelelteti az epromot a pontos checksum összegéből ami persze nem hibádzik. A felelet után az átkapcsoló modul a vezérlőegységnek az epromtartalom második azaz a megváltoztatott részét szállítja. A motor a továbbiakban az átméretezett jellegmező értékekkel fog tovább működni. Minden Bosch Turbo Diesel TDI motor vezérlőegysége egy 16 bites processzort tartalmaz, melyhez két darab 8 bites LLL és HHH betű jelzésű eprom szolgáltat adatokat. Ebben az esetben elég csak a HHH eprom alá modult ültetni. Az átkapcsolás De pontosan hogyan történik az átkapcsolás? Ha akkor váltanánk adatmezőt mikor a processzor éppen az epromot olvassa akkor pillanatnyi adatvesztés lépne fel és a vezérlőegység teljes zavarához vezetne. Létezik azonban a processzornak olyan üzemállapota, mikor nem végez eprom olvasási funkciót, de csak nano szekundumokban kifejezhető idő áll rendelkezésünkre. Ebből következik, hogy ezt az adatmező váltást csak egy gyors kapcsolóval, egy flipfloppal helyettesíthetjük. Ahhoz hogy az ábrán látható kapcsolómodul működését megértsük, tanulmányozzuk a következő eprom logikai működését. A különböző típusú epromok lábkiosztása teljesen eltérnek egymástól ezért javasolt mindenki számára saját dokumentációk beszerzése és tanulmányozása. A példa kedvéért most csak egy 27128-as eprom alapjait ismertetem. A 27128-as eprom lábai különböző betű és számjelzéssel vannak ellátva: Vpp: programozási feszültség (12- 21V típustól függoen) A0-A13: cím bemenetek O0-O7: adat kimenetek GND: test Vcc: tápfeszültség (5V) PGM: programozási impulzusok bemenete OE: a chip engedélyezése CE: adatkimenet engedélyezése Néhány példa a logikai muködésre Módok OE CE PGM A9 Vpp Q0-Q7 Olvasás 0 0 5 x Vcc Adat ki Programozás 0 5 0 impulzusok x Vpp Adat be Ellenőrzés 0 0 5 x Vpp Adat ki Elektronikus aláírás 0 0 5 12 Vcc Code ki 0, 5, 12 feszültségértékek V-ban kifejezve x: 0 vagy 5 V A táblázatból látható, hogy adatolvasás akkor és csakis akkor teljesül, ha OE és CE lábakon 0 jelszint van. Ha valamelyik bemenetre magas jelszintet +5 kapcsolunk, akkor az eprom az adatolvasást kifelé megtagadja. A processzor is pontosan ezt a műveletet alkalmazza. Most térjünk vissza az előző ábra kapcsolási rajzához. A rajz tartalmaz egy SN7474 logikai kapukból álló D-tárolót, mellyel igen gyors kapcsolást valósíthatunk meg. Az S1 kapcsoló a megmunkált mezők kapcsolását hivatott aktiválni, melyet a jármű vezetője kapcsol be, ha több teljesítményre van szüksége. A 27128-as eprom tulajdonképpen két egymás után kapcsolt 2764-es programját tartalmazza, melynek első fele az eredeti adatokat, a második pedig a megváltoztatott jellegmezők részeit tartalmazza. Normál működés esetén S1 kapcsoló nyitva, a Flipflop D lábán +5V jelenik meg, a tároló C bemenetén (eprom CE vagy OE lába megcsapolva) pedig mindig a processzor által kiadott legtöbbször alacsony (adatolvasás), vagy magas - mikor az eprom adataira nincsen szükség, nem olvassa - jelszint kapcsolódik. A Flipflop Q kimenetét beírt állapotba hozza, vagyis a 27128-as eprom 26 -os lábára ekkor magas jelszint áll. Egy 2764-es 26 -os lábcsatlakozása nincsen bekötve. Az S1 kapcsoló átbillentését követően a Flipflop D lábára test jut, de a Q kimeneten akkor következik csak jelszint változás, mikor a processzor nem kívánja az eprom adatait olvasni, vagyis a Flipflop bevárja a C magas szintre kerülését. Ekkor az A13-as cím vonalon alacsony feszültség áll, ami a 27128-as epromot ketté osztja és a második felétől szolgáltat adatokat a processzor felé. Ez az állapot mindaddig fent áll, míg a D jelszintjét nem változtatjuk ismét meg a C szinkronizáló jel „ugrálása” mellett. A processzor az egészből semmit sem vesz észre és a megváltoztatott programmal fog a továbbiakban továbbműködni. Az, hogy a tároló C lábára CE vagy OE kivezetéseket kötjük, az attól függ, hogy a vezérlőegység melyik eprom lábra adja ki a programolvasás kioltására szolgáló magas jelszintet. A 98’ -as évjárattól a BOSCH vezérlőegységek egy része átkapcsoló modullal történő szerelése nem lehetséges, mert a motor teljes üzeme alatt a checksum folyamatos lekérdezés alatt áll. A következőkben nézzünk konkrét példákat, hogy mely típusú epromokhoz mely kulcsmodulokat alkalmazhatjuk és helyettesíthetjük más típusú epromokkal. KEY 101 Kulcs adapter 28 DIL lábas epromok kódolására   <