70000 р
ГАЗ 31105 2005, Москва
239000 р
Renault Logan 2008, Москва
234000 р
Renault Logan 2007, Москва
715000 р
Peugeot 508 2014, Москва
260000 р
Opel Corsa 2007, Москва
444000 р
Audi A6 2004, Москва
510800 р
Hyundai Solaris 2013, Москва
250000 р
Ford Fusion 2008, Москва
REX1 \ REGINA
1991 г.
2.3 л. бензин
116 л.с.
МКПП
задний привод
сентябрь 2016
1
Санкт-Петербург
12 января 2015 в 21:28

Своими руками: Конвертер лямбда-зонда + интегрированный осцилогра

Всем привет. Так получилось, что не так давно на моей машине (Volvo 740) окончательно отмер датчик кислорода (лямбда-зонд). По не совсем удачному стечению обстоятельств — у меня оказалась топливная система Siemens, которая известна тем, что ее датчики стоят гораздо дороже, нежели Bosch. За новенькую лямбду, в среднем по-магазинам, хотят от 17 до 24 тысяч рублей. Разумеется для меня это слишком дорого и несколько поразмыслив и почитав интернеты было решено сделать конвертер, но не совсем обычный.

Циркониевый и титановый зонд отличаются друг от друга тем, что первый генерирует ЭДС, а второй — меняет свое сопротивление. В первом случае нам нужно смотреть на сигнал: меньше 0.45 — бедная смесь, больше — богатая. Малое сопротивление титанового датчика — богатая смесь, большое — бедная. Если речь идет о 4х проводной титановой лямбде (более распространено), то сигнал НА датчик должен быть около 1 вольта (и сниматся далее). А если используется 3х проводная — то напряжение должно быть уже около 5 вольт.

Для пояснения приведу графики: Циркониевый зонд генерирующий ЭДС:

Титановый зонд, меняющий свое сопротивление:

О том что получилось, ниже.

Собственно инградиенты получились такие: плата Arduino, несколько метров провода, обвес элементов (он будет дан ниже) и собственно новенький лямбда-зонд от BOSCH. Все вместе — не больше 1400 рублей.

Самый главный вопрос: почему же все таки Arduino используется как основной элемент? Все очень просто: во-первых он был под рукой. Во-вторых — его стоимость — 180 рублей (!) если заказываеть на ebay.com. В-третьих он уже полностью готов для использования (не надо мучиться с поиском драйверов, программаторами и прочим, те кто знаком с AVR поймут меня). В первой версии устройства использовалась средняя плата — версия UNO. Такая же как на картинке:

Уже позже, пришла версия Nano, она заметно меньших размеров, правда корпус для нее оказался все равно большеват. Но для UNO он был тоже мал.

В корпусе:

Теперь перейдем непосредственно к схеме и программе, зашитой в него.

Arduino подключается таким образом (рисовать пришлось в паинте):

По схеме подключения:

R1 — порядка 100 кОм (можно меньше).

R2 — 5-6 мОм

VD1 — любой светодиод на 3-5 вольт

на схеме пометил своим названием — оптопара PC817, или аналогичная.

5 вольт на питание платы берутся от USB-переходника (пока что не подвел питание, езжу так).

Красный провод, отводящий 5 вольт на выход оптопары имеет смысл только когда используется 3х контактный датчик (об этом было написано в начале статьи)

В моем случае использовалась 4х контактная лямбда BOSCH:

Черный — сигнальный — на ногу А0 платы

Серый — масса сигнального — или на массу, или на контакт GND платы. У меня сделано вторым методом, но лучше подключить к массе автомобиля.

Белые — один на постоянные (!) +12 вольт, второй на массу.

Т.к. родные провода датчика очень короткие, мне пришлось их удлинить: разъемы купил на авторынке, провода сечением 1мм (можно 0.75) разных цветов усадил в термоусадку. Многие задаются вопросом, мол могут ли идти помехи на сигнальный провод от соседних. Как показывает практика — нет, даже учитывая тот факт что мой провод, в сумме получился чуть больше метра.

Разница в нагревателях титановой и циркониевой лямбды состоит в том, что цирконий нагревается ВСЕГДА, а титан только прогревается вначале.

На ардуино зашивается вот такая программа, любезно подкорректированная моим другом-программистом Алексеем:

int ledPin = 2; // Светодиод подсоединен к выводу 13

int analogPinInput = 0;

int outputSignal = 3;

double input = 0.0;

void setup(){

pinMode(ledPin, OUTPUT); // устанавливаем вывод 13 как выход

pinMode(outputSignal, OUTPUT);

Serial.begin(1200);//9600

}

void loop(){

double voltageLevel = 0.0;

while(true){

voltageLevel = inputVoltageLevel();

if(voltageLevel >= 0.45 && voltageLevel != 0){

digitalWrite(outputSignal, HIGH);

digitalWrite(ledPin, HIGH);

}

if(voltageLevel < 0.45 && voltageLevel != 0){

digitalWrite(outputSignal, LOW);

digitalWrite(ledPin, LOW);

}

Serial.println(voltageLevel);

}

}

double inputVoltageLevel(){

input = analogRead(analogPinInput) * 0.0049;

return(input);

}

О том что тут происходит:

Контроллер мерит сигнал приходящий на ногу А0,

если сигнал меньше 0.45 вольт — плата ни чего не делает

если больше — подает питание на выход 13, открывая оптопару.

Все приходящие значения она отправляет в виртуальный ком-порт для считывания (если не подключен к компьютеру, все остается работать как и надо).

Светодиод работает тогда, когда идет богатая смесь.

Плата прошивается с помощью родного софта Arduino, который качается на официальном сайте (мануалов в инете слишком много на этот счет), дальше плата подключается к компьютеру и шьется круглой кнопочкой (Загрузить).

В целом, конвертер готов. Теперь наступает самое интересное:

Силами все того же Алексея и желанием что то по-писать, был написана такая софтина (на JAVA, требует установки ява-машины):

Скачать

Подключаем к компьютеру ардуино, который уже подключен ко всей системе, запускаем программу и видим… график того что происходит на лямбде. Очень удобно тестировать так любой-другой зонд, просматривая его осциллограмму. Пробовали на другой машине — все работает и производительности контроллера и программы хватает с избытком (ей же мерили еще сигнал форсунок, но об этом разговор уже будет в другой "статье").

Под капотом машины, оно выглядит примерно так (этап колхозинга — обкатываемся):

Езжу так уже почти месяц — схема полностью рабочая. Раньше спустся полчаса поездки инжектор вываливался в аварийный режим. Расход стал меньше, мотор стал поохотней крутится.

Алексей доволен проделанной работой:

P.S.

По сети гуляет вот такая схема конвертера, коий был также мною собран, но доработан уже после того как мы сделали ардуино:

Почему то у меня она не захотела работать, но помогло вот такое: Возможно кому-либо пригодится такая табличка:

Благодарю за внимание. Пожелания, идеи, а также вопросы и предложения можно задать в коментариях.

24
Нравится!
Мне нравится!
7519
Комментарии24 Добавить комментарий
был месяц назад
НаPeugeot 408, Volvo S7012 января 2015 в 22:16

Че-ло-ве-чи-ще ))) Однозначно оценка "отлично" !

+1
jazzzz
был неделю назад
НаRenault Logan12 января 2015 в 23:57

Парни, я так вам завидую, вижу делом любимым занимаетесь!

0
кока
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 00:27

Да если бы занимались, это так, поделываем скорее. Но надеюсь будем заниматься) Спасибо)

0
kwaski
был месяц назад
НаSkoda Fabia13 января 2015 в 15:56

На опель форум надо закинуть там на старых вектрах/астрах тоже сименс впрыск

0
wol16n
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 16:10

Если есть возможность - закиньте, сославшись на эту статью)

0
был 2 дня назад
НаPeugeot 806, Peugeot 80613 января 2015 в 00:08

погодь, ты с такими навыками должен зарабатывать поболе чем на старую вольво.....

+2
геныч 25
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 00:27

Вы таки будете смеяться, но я чиню котельные в одной конторе за... 24 килорубля в месяц. А еще полгода назад ремонтировал газоанализаторы (4 года, с 18 лет туда пошел), там начинал с 6, закончил 18ю. )))

+1
kwaski
был 15 часов назад
НаAudi A613 января 2015 в 02:51
мой вам совет. дайте обьявление на авито с предложением услуг по намтройке газовых и дизельных горелок по газоанализатору. 1 клиент в неделю у вас будет. 5-6 т.р в кармане с каждого
+2
storm
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 15:14

А я на работе этим и занимаюсь по сути дела, но о том что бы делать это через авито и т.д. - особо не думал, хотя идея то очень даже. Спасибо за идею!

+1
kwaski
был час назад
НаMercedes CLS, ВАЗ Largus 9 августа 2015 в 22:22

что за контора если не секрет?

0
геныч 25
был 19 часов назад
НаPeugeot 308, Volvo S6013 января 2015 в 00:32

сначала ровно о том же подумал... Потом вспомнил ставку инженера на заводе (на пятом курсе интересовался)...

0
dmitry_sh
был 2 дня назад
НаPeugeot 806, Peugeot 80613 января 2015 в 00:57

не ну инженер это ясно, но ведь сейчас столько разных фирм и больших компаний нуждающихся в высококвалифицированных специалистах.

0
геныч 25
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 01:06

Я как то не находил, да и честно признаться - с расчетами у меня не сказать что большие, скорее просто термоядерные проблемы. Придумывать\пробовать\доводить - да, пожалуй то что надо. Но в остальном - не знаю. Доучимся кое как в универе - посмотрим. Хотя порой гложет мечта, что надо было идти в кинооператоры, оно мне как будто ближе.

0
kwaski
был неделю назад
НаRenault Logan13 января 2015 в 01:14

Работа инженера тоже интересна!

0
кока
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 12:43

Ни кто не спорит) Главное что бы была самоотдача)

0
был 15 часов назад
НаAudi A613 января 2015 в 02:52
красавцы!))
0
storm
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 12:43

Спасибо!)

0
kwaski
был 15 часов назад
НаAudi A613 января 2015 в 14:16

писал когда-то что-то под ардуино. Там готовые библиотеки под большинство простых и не очень вещей. В вашей случае нужно было просто считывать напряжение на входе анализировать и подавать на выход в соответсвии с простой логикой. Ардуинка как раз хорошо справилась )

0
storm
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 15:11

Да, из пушки по воробьям получилось) По сути, если сравнивать со схемой что была - запрограммировали... операционный усилитель) Ну разве что польза от всего этого в том, что можно график на компе посмотреть) Ни чего, скоро будет уже более интересный проект, но уже без ардуина. Правда если решимся на контроллер. Но если решимся - то там уже все по-настоящему будет)

+1
был 18 часов назад
НаMitsubishi Pajero Sport, Toyota Land Cruiser Prado13 января 2015 в 08:56

это 5. была бы оценка 10 - было бы 10 :).

+1
isp
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 12:43

Спасибо!)

0
был день назад
НаToyota Camry, Chevrolet Captiva13 января 2015 в 15:40
конструкторы-электронщики Volvo нервно курят в сторонке....
+1
karam-lacetti
НаIrbis Delta, ИЖ 212513 января 2015 в 16:11

Интересно было бы им показать, на самом деле)

0
НаKia Opirus15 января 2015 в 11:27

Соглашусь с коллегами, уровень квалификации не соответствует автомобилю. Ждем отзывов об установке на (как например) S80 софта от Лехи.

0
Добавить комментарий