Противоугонки для ВАЗа: как это было

Удача разговора с этим человеком привалила мне чисто случайно: будучи в Тольятти по совершенно другому делу, зашёл к одному из друзей, бывших ВАЗовцев. Оказалось, что он работает вместе с другим бывшим работником завода, Александром Тюльпановым, электронщиком, стоявшим у истоков появления на Ладах противоугонных систем, маршрутных компьютеров и другой сложной электроники.

Тюльпанов как раз и работал в профильном отделе ВАЗа – сначала как простой инженер, потом стал руководителем. Иммобилайзеры АПС – его детище, равно как и многое другое.

Мне повезло ещё и потому, что у нас с Александром оказался общий друг, представивший меня в незаслуженно хорошем свете. Иначе бы хрен я дождался такого подробного интервью, да ещё под видеокамеру.

Условия для беседы были максимально неподходящими: вокруг постоянно что-то гремело, ходили люди, нас звали есть дыню. Но Тюльпанов честно (хотя и очень тихо) проговорил полтора часа, поведав множество любопытных фактов. Которые и предлагаются вниманию. Потом Александр выдал мне файлик с собственноручно написанной историей ВАЗовских мультиплексоров, его можно посмотреть после видеоролика.

А Тюльпанов: Система цифровых шин передачи данных на автомобилях ВАЗ

Начиная с 1993 года на автомобилях ВАЗ началось серийное применение цифровых шин передачи данных. Постараемся разобраться, что стоит за модным и загадочным словом «мультиплекс». 

Немного теории. Допустим, необходимо включать и выключать одну лампу от аккумуляторной батареи. Выключатель SW находится вблизи батареи. Это можно сделать при помощи следующей схемы:

Усложним задачу. Добавим в схему возможность независимого управления тремя лампами:

Для управления одной лампой понадобился один провод длиной 5м. Для управления четырьмя лампами четыре провода общей длиной 20м. Можно предположить, что для управления пятидесятью лампами необходимо иметь пятьдесят проводов общей длиной 250м.

Поставленную задачу управления 50-ю лампочками можно решить с применением провода, по которому передаётся цифровой код, если у нас есть не менее двух электронных блоков управления (БУ1 и БУ2 на рисунке):

В последнем случае (если не считать БУ1 и БУ2) потребовалось 5м провода для передачи управляющей информации и наличие провода питания для БУ1 и БУ2   5м. Итого в сумме  10м метров провода.

Таким образом применяя цифровую шину передачи данных вместо 250м провода для управления 50-ю лампами на расстоянии 5м достаточно иметь только 10м провода (экономия 240м провода).

Последняя схема отличается тем, что по одному проводу передаются команды управления большим количеством ламп (multi — много). То сеть было применено мультиплексирование данных управления 50-ю лампами.  Провод, по которому передаётся цифровой код, называется цифровой шиной передачи данных.

Современных шины передачи данных позволяют подключать к одному проводу до 16 блоков управления (БУ1…БУ16), каждый из которых может принимать и передавать информацию при скорости обмена до 20кБод. Такие шины называют мультиплексными шинами (MUX BUS).

С учетом внутренней структуры соединений схема соединений однопроводной мультиплексной шины имеет универсальный вид:

Различия в шинах ALDL, K-line, W-line, LIN главным образом кроются в протоколе обмена информацией (способе кодирования и порядке обмена), а не в аппаратной реализации.

Существуют мультиплексные шины  имеющие скорость обмена свыше 100кБод до 10Мбод (CAN до 1мБод, FlaxRay до 10МБод), но для них требуется двухпроводная мультиплексная шина (витая пара).

Информация известная одному из БУ через MUX BUS может быть доступна другому БУ подключённому к мультиплексной шине. Это позволяет создать цифровую сеть обмена данными между блоками управления, подобно сети между персональными компьютерами.

В 1993 году на автомобилях ВАЗ первой цифровой шиной обмена данными стала диагностическая шина ALDL фирмы General Motors. Диагностический тестер мог по шине ALDL получать информацию от Контроллера Системы Управления Двигателем (КСУД) и управлять им при ТО и поиске неисправности.

Начиная с 1998 года начали выпускаться автомобили ВАЗ оснащённые системой управления двигателем фирмы BOSCH и иммобилизатором АПС-4.

Для диагностики и ремонта стала применяться диагностическая шина K-line работающая в соответствии с международным стандартом ISO.

В составе автомобиля появилась вторая цифровая шина передачи данных  — W-line, которая работала не только во время технического обслуживания, но и при каждом запуске двигателя. По W-line проводилось обучение противоугонной системы иммобилизации, а также давалось или запрещалось разрешение запуска двигателя на КСУД.

С 2004 года автомобили семейства ВАЗ-2110 стали оснащаться системами автоматического управления отопителем (САУО) с диагностической шиной K-line.

В ноябре 2004 года на конвейере ВАЗа началось производство автомобилей семейства «Калина» в комплектации «НОРМА». Такой автомобиль комплектуется иммобилизатором АПС-6 и блоком управления электропакета «Норма», Электромеханическим Усилителем Рулевого Управления.  У автомобиля появилась третья цифровая шина — Line 14.

С 2000 года велась разработка автомобиля Калина в комплектации ЛЮКС, серийное производство которого началось в 2007 году. В составе появилась мультиплексная шина работающая по стандарту LIN. К диагностической шине K-line подключено до пяти устройств (в зависимости от комплектации).

Разработка автомобиля семейства Приора (ВАЗ-2170) началась позже Калины в комплектации «Люкс», но серийное производство началось раньше, в 2006 году. Поэтому шина LIN впервые на серийных автомобилях появилась на автомобилях Приора, а не Калина «Люкс».

С августа 2008 года на конвейере ВАЗа начинают выпускаться автомобили семейства ВАЗ-2170  в комплектации Супер ЛЮКС. В составе такой комплектации появилась система управления стеклоочистителем и внешним освещением. Для работы системы в состав автомобиля была введена вторая мультиплексная шина, работающая по стандарту LIN (LINrls), по которой производится обмен информацией с датчиком дождя. В таком автомобиле уже четыре цифровых шины передачи данных.

Первые работы по изучению возможности применения цифровых шин обмена данными данных на серийных автомобилях ВАЗ (мультиплексной шины связи) на ВАЗе начались в 1990…1992 годах. Инициаторами НИР были главный конструктор Г.К. Мирзоев, начальник УПЭ В.А. Вершигора, зам. начальника УПЭ Л.Л. Вайнштейн.  Л.Л. Вайнштейн возглавил работы по организации и координации работ, «выбивал» средства на закупку оборудования и комплектующих.

Непосредственной разработкой занимались начальник бюро В.П. Воротько, В.Е. , инженеры Пружанский и А.Л. Тюльпанов.  Было принято решение оснастить автомобиль ВАЗ-21093 мультиплексной шиной управления электрооборудованием. В состав системы входило 5 электронных модулей:

• центральный модуль (сбор управляющей информации с подрулевых переключателей, кнопок, управление индикацией)
• блок управления передней правой фары
• блок управления передней левой фары
• блок управления задним правым фонарём
• блок управления задним левым фонарём

В то время среди различных стандартов мультиплексных шин не было явного фаворита.  Из 20 различных шин была выбрана шина CAN.

Один из автомобилей мы оснастили CAN. Несмотря на то, что серийного применения он не нашёл, мы получили большой опыт, после которого и были созданы серийные автомобили с цифровыми шинами передачи данных (мультиплексными шинами). Опыт, накопленный во время НИР по шине CAN, до сих пор применяется при разработке автомобилей на ВАЗе.

Введение новой мультиплексной шины в состав автомобиля определяется технической и экономической целесообразностью. У любого технического решения имеются свои слабые и сильные стороны. Если на автомобиле уже имеется электронный блок управления, то у него должна быть хотя бы одна цифровая шина передачи данных (как  минимум для диагностики). 

Если электронного блока нет, то выполняют сравнительный расчёт возможных вариантов. Например, задний фонарь не имеет в составе электронного блока управления, значит, его необходимо будет создать. К фонарю подходят 5 проводов (стоп-сигнал, габаритные огни, задний противотуманный огонь, указатели поворотов и провод «корпус»). Если применить мультиплексирование с шиной LIN, то потребуется 3 провода и новый электронный блок управления с силовыми каскадами управления 5-ю лампами.  Сейчас вариант с мультиплексированием для заднего фонаря дороже классического, но ситуация может измениться с понижением цены на электронные комплектующие и удорожанием меди.

Иная ситуация с модулем двери водителя (МДВ) в автомобилях Калина «ЛЮКС» и Приора. Применение МДВ (нового электронного блока управления) оказалось экономически и технически оправданным.

На ВАЗе продолжаются работы по разработке новых автомобилей и в том числе при с применением мультиплексных шин. Сейчас рассматривается возможность применения мультиплексной шины CAN со скоростью обмена до 500кБод в автомобиле ВАЗ-2116, где объем информации и набора функций должно возрасти.

Нравится(0)Не нравится(0)