Ю. Миронов, конструктор.
В 1989 году (через полгода после завершения контракта по карбюраторам с фирмой
С начала 1989 года начались переговоры с инофирмами по впрыску топлива. Перед фирмами ставились задачи по адаптации компонентов впрыска к двигателю, калибровке, а также к локализации производства компонентов системы в СССР.
Сначала в переговорах участвовали фирмы
Первые две отпали, поскольку были патентозависимыми от
Из оставшихся трёх фирм лучшее предложение с точки зрения электроники давала фирма
Более того, работы с фирмой
Интересная деталь: от фирмы
А от
И в июле 1990 года, как уже говорилось, наш завод заключил контракт с отделением
Главное назначение системы (наряду с улучшением эксплуатационных качеств автомобиля) – улучшить показатели токсичности выхлопных газов двигателя до соответствия стандартам
В качестве опциона в контракте были предусмотрены: локализация компонентов системы в СССР или дружественных нам странах, а также обучение калибровке и передача исходных тестов программного обеспечения по самому сложному проекту с бортовой диагностикой второго поколения (
Но всё это за отдельные деньги. В сумме, если выбрать все опционы и выкупить все предусмотренные контрактом комплекты,
В декабре 1990 года группа вазовских специалистов выехала на работу по контракту в США, в город Флинт, штат Мичиган.
Состав группы уже описан выше, повторяться не буду. Скажу только, что лично я отвечал за электронику.
Документы нам оформили на полгода, но перед отъездом мне сказали, чтобы я был готов пробыть там целый год. Так, кстати, и вышло.
Вылетали мы из Москвы хмурым и холодным декабрьским утром, в воздухе висел смрад от выхлопных газов автомобилей.
Прилетели в Нью-Йорк тем же утром (правда, спустя 10 часов лёта). Тоже было пасмурно, но что меня поразило по сравнению с Москвой – это, как мне показалось, абсолютно чистый воздух, несмотря на огромное количество автомобилей.
И вот тогда я подумал: «Вот что такое нормы токсичности
Первые две недели жили в гостинице, а потом для нас сняли три меблированные квартиры в деревне Нолл Вуд. В одной из квартир жили мы втроём: Симульман, Туровский и я.
Сама
Для работы нам выделили довольно большую комнату в одном из подразделений фирмы
На каждом рабочем месте повесили табличку с инициалами и фамилией инженера.
Наша работа заключалась в осуществлении постоянного контакта команды
Нужно было принимать от фирмы технические решения (предварительно согласовывая их), далее согласовывать их с НТЦ и после проработки на
Работа шла по
На
В обязанности Симульмана входило проектирование и компоновка системы управления на двигателях и автомобилях. Ответственность Ямолова – испытания и калибровка. Туровский курировал проектирование и компоновку системы зажигания, датчиков и жгутов проводов.
Моя область ответственности – контроллер системы управления, его аппаратное и программное обеспечение, документация по алгоритмам управления, средства калибровки и документация на них, а также общие системные вопросы стыковки контроллера с датчиками и исполнительными механизмами и системы с двигателем.
Где-то раз в квартал нас посещало начальство: Г. Мирзоев, М. Коржов, В. Вершигора. Иногда с ними приезжали В. Стоянов (зам. технического директора – директор проекта
В одно из посещений Мирзоева американцы устроили нам экскурсию в исследовательский и конструкторский центр
Центр представлял собой огромную территорию, огороженную забором. На территории – живописное озеро и несколько десятков корпусов, в которых работали учёные, исследователи и инженеры.
Центр занимался всем – от исследований в области физики твёрдого тела до разработки стиля автомобиля. Причём не одного, а нескольких моделей одновременно. Это
Все эти студии в какой-то степени конкурировали между собой и скрывали свои разработки не только от внешних конкурентов, но и друг от друга. По рисункам стиля проводились разработки формы и деталей кузовов.
Кажется, в студии
Так вот, эти поляки занимались разработкой математических формул, описывающих поверхности автомобиля. Для того, чтобы потом с помощью ЭВМ вырезать эти автомобили из пластилина в натуральную величину на станках с программным управлением для оценки формы.
Кроме того, можно было посмотреть эти автомобили на экранах самых мощных в мире в ту пору суперкомпьютеров
Если появляется рябь на поверхностях, то поляки снова начинают дошлифовывать свои математические формулы. Помню экраны дисплеев этих суперкомпьютеров размером со стену, а процессорный блок охлаждался в жидком азоте.
Но вернёмся к нашему проекту. Все калибровочные бригады обслуживал один системный инженер Паскаль Романо, в обязанности которого входило инженерное обеспечение калибровок контроллерами, средствами калибровки, программирование микросхем памяти для контроллеров, выпуск новых уровней
А также связь через системного инженера ф.
Помимо калибровочных бригад в команде были специалисты по компонентам от разных фирм. От
Плановик команды – Тереза Ульрих, снабженец – Бэрон, размножение и рассылка техдокументации – Лесли Кьюринг.
Кроме того, Паскаль Романо выпускал схемы электрических соединений системы для каждого проекта, а Тереза разрабатывала инженерное соглашение – подробнейший документ по каждому проекту, описывающий объект управления (в данном случае наш двигатель со всеми его системами и трансмиссией), систему управления, компоненты системы и цели разработки.
Руководил всей командой главный инженер Ричард Джонсон.
Раз в неделю Джонсон собирал руководителей калибровок по каждому проекту и нужных специалистов по компонентам для решения текущих вопросов по калибровкам, рассмотрению запросов по каждому проекту, сведению всех запросов в один запрос для передачи в Кокомо и разработки следующего уровня
С алгоритмической точки зрения
Нужно было диагностировать все без исключения компоненты системы и двигателя, влияющие на токсичность.
Даже те, к которым не подходят электрические провода, например, катализатор, топливные паропроводы и топливная рампа с регулятором давления, адсорбер.
Иногда на эти совещания приглашались и мы, если вопросы касались информации по двигателю, автомобилю или требовались изменения деталей двигателя, автомобиля.
Для поездок на работу и для жизни фирма выдала нам 8-местный
Позднее к нашей команде присоединились Б. Терентьев, бывший в ту пору зам. начальника УПД, А. Виноградов, инженер-экономист из
В Штатах приходилось ездить и в командировки по стране. Дважды летал на самолёте в город Рочестер, где проводились калибровки двигателей на стенде.
Дело в том, что система управления двигателем
Это обусловлено тем, что американские двигатели всегда были избыточными по мощности и до условий возникновения детонационного сгорания было далеко.
Детонация возникала лишь при каких-то неисправностях двигателя или из-за несоответствия применяемого топлива. В этом случае защитная система коррекции зажигания при детонации вполне оправдана.
Однако европейские двигатели, и наши в том числе, не имеют таких запасов по мощности и работают практически в форсированном режиме. В результате из-за разбросов наполнения, состава смеси, объёма и формы камеры сгорания получается так, что условия возникновения детонации во всех цилиндрах разные.
Если для наших двигателей применить только
Наше бюро ещё в 1988 году занималось разработкой цифровой системы зажигания с датчиком детонации, в которой в каждом цилиндре сигнал датчика детонации оценивался индивидуально и вслед за ним угол зажигания регулировался также индивидуально.
И когда во время очередного приезда начальства начался разбор причин недостижения целевых показателей двигателя, я высказал описанные выше соображения.
После споров, в которых американцы доказывали невозможность достичь записанных в контракте показателей и просили их уменьшить, Мирзоев показал на меня пальцем и сказал: «Делайте так, как он говорит».
После этого американцы разработали (с помощью фирмы
К слову сказать, показатели двигателя улучшились, но целевых всё же не достигли. Но на это уже были другие причины.
Ещё была командировка в город Кокомо, штат Индиана. Там располагалась фирма
Командировка была вызвана тем, что А. Виноградов из
В результате американцы устроили для меня целую программу с поездкой в Кокомо и с показом разработки, производства и испытаний элементной базы микроэлектроники.
Контроллер
Однако главное для
После этих презентаций состоялся разговор о функциях контроллеров конкурентов и о ценах на них.
Я рассказал им о более продвинутых средствах калибровки конкурентов и более простой структуре контроллеров.
А через некоторое время Виноградов мне сообщил, что после моей поездки в Кокомо американцы сбросили цену на контроллер на 20 долларов, что составит экономию для
И обещал, что обязательно напишет руководству завода специальную докладную, чтобы меня как-нибудь наградили. Наверное, забыл.
Домой мы с Симульманом возвратились в ноябре 1991 года.
Но уже в 1992 году (работы с
Директором программы был назначен В. Кокотов, главным конструктором – Б. Терентьев, главным технологом – В. Плакида.
Генеральным подрядчиком разработки и размещения производства компонентов
Генеральным директором фирмы
Вскоре наряду с
Для разработки конструкции форсунки и подготовки её производства
Эти два бокса были оснащены новейшим по тем временам газоаналитическим оборудованием и управляющей ЭВМ, закупленными Минавтопромом незадолго до известных событий 1991 года. Преследовалась цель создания центральной отраслевой лаборатории по разработке алгоритмов систем управления двигателем для выполнения в отрасли надвигающихся на Европу норм токсичности
К тому времени лаборатория выполнила массу исследований по научному плану
Гирявец разработал научную теорию автоматического управления двигателем, защитил кандидатскую диссертацию и выпустил монографию под тем же названием.
Эту лабораторию отыскал руководитель
С саратовским
Поскольку и у
По контроллеру был создан ВТК на базе нашего КБ систем управления двигателем, состоящее из схемотехников и программистов.
Для разработки конструкции контроллера и топологии печатной платы были привлечены конструкторы С. Савинов и А. Маркин. Руководителем ВТК был назначен Ю. Федоренко.
По контроллеру решили
Руководство считало, что контроллер должен быть разработан на отечественной элементной базе вплоть до однокристальной микроЭВМ.
Если таких элементов в производстве нет, то разработку их нужно заказывать предприятиям отечественного
Исключение было сделано только для микроконтроллера – на первом этапе разрешили использовать импортный микроконтроллер, а в дальнейшем предполагалось его скопировать.
Естественно, никаких электронных элементов для автомобильных бортовых систем управления наша электронная промышленность не выпускала, и нам пришлось разрабатывать технические требования на них.
Основную работу по разработке
К разработке отечественной элементной базы были привлечены такие предприятия
Была разработана документация, изготовлены опытные образцы микросхем и проведены их лабораторные испытания, но микросхемы не были освоены в производстве, поскольку по известным причинам прекратилось финансирование этих работ.
Причём
Таким образом, разработка контроллера поневоле растянулась на несколько этапов.
Пакет документации на первый контроллер был разработан на отечественной элементной базе. Были изготовлены образцы контроллеров, но отдавать их на испытания не было смысла, поскольку к первым образцам элементной базы были замечания, они работали не в полном соответствии с
Но наши предприятия
Кстати, этот контроллер получил название
Мы подумали – почему бы и нет? Сразу определили ограничения – название должно быть скромным, простым по звучанию и нейтральным.
После недолгих споров приняли мой вариант названия –
Элементную базу для контроллеров автомобильной электроники в то время разрабатывали и производили такие фирмы, как
После проработки импортной элементной базы были выбраны элементы фирмы
Разработка контроллера на компонентах фирмы
Однако вскоре фирмой
В результате чего образцы контроллеров
Параллельно с разработкой элементной базы контроллера совместно с
Специалистам
Тем самым удалось сократить количество элементов (процессоров) на печатной плате и упростить контроллер.
Разработка
С. Шпилёв и Ф. Гаджиев совместно с В. Муравлёвым (
Базовое
Управление зажиганием, в том числе гашение детонации, решили делать вазовское, поскольку у нас имелся достаточный опыт.
Первое описание алгоритмов контроллера
Уже в процессе калибровочных работ пришлось сделать ещё одну доработку аппаратного обеспечения контроллера – внесение в схему энергонезависимого запоминающего устройства (
Этот доработанный вариант получил название
Контроллер
Система управления двигателем с контроллером
Вскоре стало понятно, что не все компоненты могут быть разработаны и произведены в нашей стране – многих технологий у нас просто не существовало.
Например, не нашлось производителя для датчика кислорода.
Хотя в металлургической промышленности и применялся подобный датчик, но освоить массовое производство датчиков кислорода автомобильного применения со стабильными параметрами и с долговечностью не менее 120 тыс. км пробега оказалось невозможно.
То же можно сказать и о датчиках массового расхода воздуха, топливных форсунках и бензонасосах, а ведь это были ключевые компоненты системы.
Встал вопрос об освоении производства ключевых
В результате всех переговоров, анализа техники и цен была выбрана фирма
По соглашению предполагалось освоить два контроллера фирмы
На контроллер
В процессе переговоров с фирмой
Самым дешёвым и быстрым оказался вариант – контроллер
Первые считали, что в принципе невозможно установить наше
Перенос
Основная работа по сопровождению калибровок и развитию
Следует сказать, что мы не ограничились внедрением норм
Мы перевели все проекты автомобилей
Следующим этапом нашей работы стало внедрение контроллера
Инициатива по его внедрению принадлежит
Его конструкция коренным образом отличалась от конструкции контроллеров
Плата прижималась к корпусу контроллера, обеспечивая отвод тепла от теплонагруженных микросхем через металлизированные отверстия в фольгированном стеклотекстолите.
Тем самым конструкция контроллера резко упрощалась, а если учесть, что все элементы контроллера установлены на одной стороне печатной платы, то сокращались и производственные затраты на сборку и пайку.
Сначала у нас были опасения, что силовые микросхемы будут перегреваться, но разработчики нас уверили, что эксперименты подтверждают достаточную теплопередачу от силовых микросхем корпусу.
Конструкция была чрезвычайно перспективной. Во-первых, это конкуренция фирме
После переговоров Мирзоев дал
Так появилось совместное предприятие
С 1999 года он начал устанавливаться на автомобили Волжского автозавода, а к 2000 году был распространён на все автомобили
Учитывая, что контроллер
В 2000 году московская фирма
И в 2001 году фирма
В это время в НТЦ полным ходом шли работы по калибровке
Калибровочные работы велись по проектам
Кроме того, начались также калибровки контроллера
Но на
Это была уже шестая по счёту подобная конструкция (начиная ещё от
Мы же считали своей задачей разработку современного контроллера уровня
Контроллер получил название
В 2004 году были утверждены
В 2005 году стало известно, что нормы токсичности
По инициативе
В соответствии с ним разработку
В 2007 году
С ноября – декабря 2007 года
При этом на
На
В том же 2007 году было принято решение, что с 2010 года на всех автомобилях
Причём на автомобилях с 16-клапанными двигателями должен применяться контроллер
Выше было рассказано только о контроллерах, внедрённых в серийное производство. Но почти столько же конструкций, разработанных и изготовленных в нашем бюро, до производства не дошло.
Это контроллер
Это контроллеры
Все эти контроллеры были разработаны на базе одного процессорного ядра с 8-разрядным микроконтроллером
Особняком стоит целое семейство контроллеров
С помощью такой диагностики существует принципиальная возможность исключить сразу несколько датчиков системы управления двигателем: неровной дороги, фазы, детонации и кислорода.
Причём с одновременным улучшением диагностики пропусков сгорания, вялого сгорания и детонационного сгорания, а также индивидуального управления составом топливной смеси в каждом цилиндре.
Но тут требовалась разработка не только новых контроллеров, но и новых катушек зажигания с элементами ионной диагностики.
На что денег так и не нашлось. И это при том, что наше бюро сэкономило для завода сотни миллионов рублей.