Электронная шестеренка спидометра схема

Опубликовано: 04.07.2024

Спидометр с покупки автомобиля врал на 10-12 км/ч в плюс. Это жутко не удобно, часто нужно ехать под край разрешенного скоростного режима т.к. везде камеры и вместо того чтобы ехать по спидометру к примеру 78км/ч держа стрелку под делением 80-и пересчитываешь что 80 это 90, 60 это 70 и.т.д. Да и вообще ехать 90 по спидометру под камерами даже зная что это 79км/ч на уровне подсознания не комфортно)))

Сначала даже подумал что на заводе установили раздатку с приводом спидометра под скоростные пары мостов "спайсер", а у меня стоят гибриды. Но залаз под машину и сверка каталожных номеров на раздатке показали что стоит все правильно. Изучая методы решения такой проблемы наткнулся на обсуждение на сайте уазбуки. Было разработано миниатюрное устройство способное изменять частоту импульсов идущих с датчика скорости от раздатки к электронному спидометру. Насколько я понял все схемы находятся в открытом доступе и при наличии навыков можно спаять самому, я же заказал "шестеренку" у разработчика. Тут же отправили, в комплекте было распечатано руководство по установке и настройке.

Немного описания устройства:"Устройство «Электронная шестеренка» предназначена для коррекции показаний спидометра в случае установки нестандартных элементов трансмиссии. Это не штатный размер колес, нестандартные главные пары в ведущих мостах и т.п."

Сначала нужно было выбрать вариант подключения. Либо сделать разрыв непосредственно после датчика, тогда на спидометр и ЭБУ будут приходить одинаковые показания. Либо сделать разрыв непосредственно рядом со спидометром, тогда ЭБУ будет считывать "чистый"сигнал с датчика скорости и коррекция будет влиять только на спидометр. Сканер ELM 327 показывал правильную скорость, а значит редактировать сигнал идущий на ЭБУ не было смысла. Да и подцепиться сразу после датчика скорости мне было бы гораздо сложнее. Так что я решил что буду подключать устройство рядом со спидометром.

Извлек спидометр, по модификации нашел контакт на который приходит сигнал с ДС. На фото он показан красной стрелочкой:

Сделал разрыв провода идущего на этот контакт в колодке. Обжал на этом проводе клеммы "мама"и "папа" для того чтобы можно было удобнее к ним подключиться т.к. провод в этом месте очень короткий.

Из под панели приборов вывел колодку от реле с подключенными к ней плюсом и минусом. Подцепил к ней входной сигнал от ДС и выход ДС подключил к спидометру. После установки электронной шестеренки в гнездо спидометр продолжал показывать прежнюю погрешность.

Исходя из руководства можно было вычислить коэффициент погрешности и ввести его в память устройства даже дома при наличии 12в. Но я откорректировал кнопками +и- прямо на ходу.

Настраивал по скорости 30км/ч. И О! ЧУДО! Спидометр стал показывать правильно скорость в диапазоне до 120км/ч ( быстрее я просто пока не разгонялся) Я не ожидал такого результата, думал что настроив по GPS на скорости 30км/ч при скорости 90км/ч спидометр все равно будет немного уходить в плюс, но спидометр стал показывать тютелька в тютельку!))

После калибровки устройство размещенное в корпусе от реле было закрыто своей штатной релюшной крышечкой и запрятано под панель приборов.

Еще была проблема с диагностическим разъемом, меня давно напрягало что он открыт и с жабер капота на него сочится вода, что совершенно не хорошо! Приходилось его заматывать пленкой, но это как-то по-варварски)) Покопавшись в поиске была найдена подходящая заглушка разъема OBD 2 от автомобиля TOYOTA. Кат.номер: 8282120330

Думаю не надо объяснять зачем он нужен. На 29-х колесах спидометр врет еще терпимо — занижает скорость на 6%. Но если поставить другие главные пары, то корректор жизненно необходим, если только у вас не котлета.

Я нагуглил корректор под названием "Электронная шестеренка". Стоит он 1500 ₽ и выглядит как реле. Очень удобной фичей является то, что его можно заменить на обыкновенное реле и всё будет работать как будто его нет (на случай поломки или перестановки в другое авто).

Изучив схему для своего автомобиля (рейстайл, левый руль, европеец, 2006 год, АКПП, M13A VVT) я обдумывал куда его можно воткнуть. Есть по сути два места — сразу после датчика и перед панелью приборов. В первом случае, корректор будет влиять на работу мозгов авто. Во втором — только на показания скорости приборкой. Я выбрал второй вариант, так как в первом случае изменится алгоритм работы АКПП — включение четвертой скорости и блокировки бублика происходят на основе данных с датчика скорости, а не оборотов входного/выходного валов, и если изменить показания скорости идущие с датчика, то на заниженных парах 5.375 включение четвертой скорости будет на высоких оборотах. Именно из-за низкой скорости при езде на понижайке и не включается 4-ая скорость и не блокируется бублик malykh.blogspot .

Еще одной особенностью корректора последней версии является то, что он работает с двумя видами датчиков встречающихся в автомобилях. Датчики бывают обычные индукционные (два контакта) и индукционные датчики Холла (три контакта). По умолчанию устройство работает с датчиком Холла, но если разрезать перемычку, то можно корректировать работу обычного индукционного датчика. Устройство позволяет запомнить два коэффициента коррекции и переключаться между ними. Так же можно проверить установленный коэффициент, сбросить его или переустановить новый. Всё это делается двумя кнопками и светодиодом. Диапазон коррекции от 1/3.5 до 3.5х. Кстати девайс так же пригождается при свапе и замене мозгов и мотора на другие. Можно заказать с измененными диапазонами коррекции.

Как я написал выше — подключил я его к приборке (провод желто-зеленый YEL/GRN). Питание взял тоже из провода приборки (черно-красный BLK/RED). Потребление устройства не более 40 мА.

Варварски перекусил родную проводку и обжал мини клеммы. Запаял в два слоя термоусадки и прикрутил провода к штатной проводке изолентой.

Корректор скорости вывел вниз, под руль, за съемную панель. Там его удобно будет снять и/или перенастроить при замене ГП или изменении размера колёс. Коэффициент подсчитал при помощи GPS. Получилось 1.06. Теперь спидометр не врёт совсем.

Кстати, так как устройство интегрирует полученные данные, то оно работает с задержкой. После начала разгона, скорость начинает расти только через секунду. Тоже самое с торможением — уже стоишь, но по спидометру еще едешь.

Корректор электронного (стрелочного) спидометра на ARDUINO

Транзистор я применил какой валялся в ящике - kc238b, кажется это аналог обычного кт315, точно не помню.
3 цифровой pin на ARDUINO это сигнал с датчика скорости (у меня на бусе применен датчик фаз от 8 клапанного ВАЗ)
4 цифровой pin на ARDUINO это выход на стрелочный спидометр.
Спидометр я применил от УАЗ. Он дешевый и его легко встроить в нашу приборку вместо родного тросового.
A0 - аналоговый вход, сюда подключается потенциометр для регулировки. Можно любой.
Я применил 3,3kOm (контакты слева направо GND/СИГНАЛ/+5V)

Корректор электронного (стрелочного) спидометра на ARDUINO

Можно хоть на сигнал от датчика ABS повесить (а там много зубов на оборот, около 60 шт). Только коэффициент правильно подобрать.
Любой репер можно, с любым количеством зубов. Главное чтобы датчик давал квадратный сигнал от 0 до 5 вольт и подобрать коэффициент умножения.

A0 pin ардуино - вход от потенциометра регулятора спидометра (у меня применен 3,3кОм)
2pin ардуино - вход - сигнал тахометра от ЭБУ двигателя
3pin ардуино - вход - сигнал от датчика скорости
4pin ардуино - выход - на спидометр в приборку (соединять только через транзистор как по схеме выше)
7pin ардуино - выход - на тахометр в приборку (соединять только через транзистор как по схеме выше)

Корректор электронного (стрелочного) спидометра на ARDUINO

должно хватить. Люди "умные" дома собирают на Ардуино и где-то я видел в инете проект человек делал что-то вроде Января для управления двиглом.

Я не сильно силен в электронике (сын помогает), но как Ардуина на помехи будет устойчива в авто? Делал как-то управление потенциометром скоростью маленького движка и оказалось, что ее может изрядно глючить, даже если движок сравнительно далеко от платы (около 1,5м)

п.с. мысль в голову: если планируешь решать много задач на Ардуино, то может быть имеет смысл поставить где-то TFT панельку сенсорную? сейчас можно сравнительно недорого взять 10-12". Причем программа для создания визуалиции прилагается и там уже много заготовленных кнопок, индикаторов и т.п. с досточно простой привязкой к контроллеру

________________________________________________________

!Если есть глюки при работе (взмах стрелки, дрожание и т.п.), обновите прошивку до 8.1 или T2.1 в этом архиве !

Типовой датчик скорости, показания которого используют электронные спидометры и одометры, генерирует импульсы при вращении. Обычно это 600 или 1024 импульса на километр пути, но возможны и другие варианты. Если мы увеличили размерность резины, то на километр может генерироваться уже, к примеру, 930 импульсов вместо 1024, и спидометр покажет меньшую скорость, а одометр занизит пробег.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная корректора спидометра.

Корректор спидометра включается в разрыв провода, идущего от датчика скорости, установленного на коробке передач автомобиля. На вход прибора подаётся сигнал с части провода, идущего к датчику, выход же подключается к части провода, уходящему в приборную панель автомобиля:

Рис. 2. Схема подключения корректора.

Принцип работы.

Для измерения частоты входящих импульсов используется встроенный в DD1 16-и битный таймер Т1 и прерывание INT1. Таймер считает в цикле от 0 до 65535 и далее снова с 0. Каждый отрицательный перепад (1-0) на входе 7 (PD3) DD1 вызывает срабатывание прерывания INT1, в котором запоминается мгновенное значение таймера. Каждое второе срабатывание прерывания, дополнительно, вызывает вычисление периода импульса как разницу значений таймера в момент первого (Start_Time) и второго (Stop_Time) срабатывания прерывания. Полученное значение периода умножается на заранее записанный в энергонезависимую память DD1 поправочный коэффициент и результат запоминается в оперативной памяти DD1 в переменной Timing.

Для формирования выходных импульсов используется тот же самый таймер Т1 и прерывание COMPA. Это прерывание возникает при совпадении мгновенного значения таймера со значением в регистре сравнения OCR1A. В прерывании происходит инвертирование состояния вывода 8 (PD4) DD1 и вычисление следующего значения OCR1A. Это значение получается суммированием текущего значения OCR1A с рассчитанным в предыдущем прерывании значением Timing.

Таким образом, если частота входных импульсов превосходит необходимую частоту выходных импульсов (прибор работает на понижение), значение переменной Timing будет обновляться чаще возникновения прерывания COMPA. В противном случае (если прибор работает на повышение) прерывание COMPA может использовать несколько раз одно и то же значение Timing, прежде чем оно будет пересчитано. В обоих случаях переменная Timing будет всегда содержать некоторое значение и генерация выходных импульсов не будет прервана. За счёт этого прибор может работать при любом соотношении частот входных и выходных импульсов, как на понижение, так и на повышение показаний датчика.

Чтобы исключить «залипание» показаний приборов в случае внезапного прекращения поступления импульсов от датчика (при экстренном торможении или движении в пробке) в микроконтроллере DD1 задействован восьмибитный таймер Т0. Период счёта таймера равен 2 секундам. При каждом возникновении прерывания INT1 происходит обнуление этого таймера, не дающее ему досчитать до максимального значения. Если же таймер досчитает до максимума, он вызовет прерывание TIM0_OVF, в котором произойдёт запрещение генерации выходных импульсов, пока не поступит хотя бы один импульс на вход 7 (PD3) DD1.

За счёт использования единого эталона времени – таймера Т1 – для измерения частоты входящих импульсов и для генерации выходных импульсов, соотношение частот входных и выходных импульсов строго определено поправочным коэффициентом и ничем более. Это свойство используется для сохранения точности прибора во всём диапазоне скоростей автомобиля. Дело в том, что любой таймер микроконтроллера DD1 тактируется от тактовой часты ядра через внутренний настраиваемый делитель. При частоте ядра 16 МГц и коэффициенте деления 1024 частота тактирования таймера составит 15625 Гц, а при коэффициенте 64 – 250 кГц. Время цикла заполнения таймера до значения 65535 составит 4,2 сек и 0,26 сек соответственно. Первый диапазон используется для скоростей до 40 км/ч, второй – для скоростей от 40 до 200 км/ч. Переключение происходит автоматически. Ошибка показаний спидометра в этом случае не превышает 0,5 км/ч в диапазоне скоростей 1…90 км/ч и возрастает до 5 км/ч на скоростях более 200 км/ч.

Выходные импульсы от датчика скорости поступают на вход PD3 микроконтроллера DD1 через формирующую сигнал цепь R1R4C1VD2. R4 является подтяжкой для открытого коллектора выходного каскада датчика скорости, цепь R1С1 фильтрует высокочастотные помехи, VD2 ограничивает напряжение импульсов до безопасного для DD1 уровня 5 вольт. Выходной каскад корректора построен на MOSFET транзисторе VT2. Резистор R9 необходим для защиты DD1 в случае пробоя VT2 и его номинал должен быть не менее 100 ом. Для защиты VT2 от высоковольтных импульсов бортсети автомобиля необходима установка внешнего стабилитрона VD3 на напряжение 20-22 В. На транзисторе VT1 и элементах VD1R2R3R5 собран преобразователь уровней двуполярного сигнала интерфейса RS-232 напряжением ±12 В в однополярный ТТЛ сигнал, воспринимаемый DD1. RC цепь R8C3 необходима для формирования импульса сброса при включении питания DD1, а цепь R6C2 подавляет помехи и дребезг, поступающие от кнопки SB1. Диод VD5 защищает корректор от подключения напряжения питания неправильной полярности, а цепь R10C9VD4C8 фильтрует помехи по питанию и ограничивает высоковольтные всплески (вызываемые работой системы зажигания) до безопасного для DA1 уровня.

Детали и конструкция.

Диод VD1 может быть заменён любым маломощьным кремниевым диодом, например КД522. Диод VD5 – на КД212А или аналогичный с током не менее 100 мА. Стабилитроны VD2, VD3, VD4 заменяемы любыми стабилитронами мощностью не менее 0,5 Вт и напряжениями стабилизации 4,7 и 22В соответственно. В качестве транзистора VT1 подойдёт любой кремниевый npn транзистор (например, КТ315, КТ3102), а в качестве VT2 – любой MOSFET управляемый ТТЛ уровнем и напряжением С-И не менее 20В. Т.к. IRLML2402 исчезает из продажи, его можно заменить более современным IRLML2502. VT3 заменим на любой силовой транзистор типа КТ815Г или аналогичный. Микросхема DA1 может быть заменена любым параметрическим стабилизатором на 5 В с током стабилизации не менее 100 мА, например 7805, S7805, КРЕН5А. Но надо убедиться, что максимальное входное напряжение стабилизатора не менее 25 В и установить VD4 напряжением стабилизации на 3-4 В ниже этого значения. Для L7805 макс. входное напряжение составляет 35 В.

Корректор спидометра рассчитан на установку в автомобили с напряжением в бортсети 12В и подключается после замка зажигания. Все детали (кроме кнопки SB1 и светодиода HL1) монтируются на печатной плате размерами 45*65 мм, которая помещается в пластиковый корпус размерами не менее 50*70*20 мм. Его закрепляют в салоне под торпедо. Светодиод и кнопку (или кнопку со встроенным светодиодом) закрепляют в удобном месте на торпедо. Второй контакт светодиода и кнопки может быть соединён с корпусом автомобиля в любом месте.

Рис. 3. Печатная плата корректора спидометра.

Рис. 4. Внешний вид собранного корректора спидометра.

Программирование микроконтроллера.

Прошивка микроконтроллера состоит из двух частей: для Flash и Eeprom памяти. В микроконтроллер должны быть прошиты оба файла, они, а также исходники прошивки и плата находятся в архиве odometr_data

Управление устройством и режимы работы.

Собранное из исправных деталей и корректно запрограммированное устройство работает сразу и наладки не требует, за исключением ввода поправочного коэффициента (по умолчанию задан коэффициент 1,2). Возможны два способа введения коэффициента: с компьютера через кабель или путём самокалибровки. [метод самокалибровки удалён из поздних версий прошивок, т.к. работоспособен лишь на ограниченной номенктатуре авто и не является универсальным, таким образом, пользуемся ТОЛЬКО загрузкой через кабель] В первом случае необходимо заранее, вручную (например, по показаниям образцовых приборов) рассчитать коэффициент и загрузить в корректор спидометра с помощью программы Data_Sender. При этом коэффициент должен находиться в диапазоне от 0,3 до 3 (хотя известны случаи ввода через программатор коэффициентов от 0,1 до 8 и прибор работал).

Во втором случае корректор спидометра сам рассчитывает коэффициент прямо на автомобиле. Способ, а так же тип датчика, задаётся двумя джамперами, которые устанавливаются на разъёме программирования X3 (рис. 6) и замыкают на землю выводы 19 или 18 DD1. Для программирования корректора спидометра использован стандартный для программаторов фирмы Atmel штыревой 10-и контактный разъём с шагом 2,54 мм. В силу цоколёвки разъёма, контакты 8 и 10, соединённые с выводами 19 и 18 DD1, находятся напротив контактов 7 и 9, соединённых с землёй. После программирования DD1 на выводах 19 и 18 программно подключаются внутренние подтяжки к питанию и эти выводы удобно использовать для задания режимов работы корректора.

Рис. 6. Вид сверху разъёма для программирования с установленными джамперами.

Для задания поправочного коэффициента любым из способов необходимо сначала ввести корректор спидометра в режим калибровки. Для этого требуется удерживая нажатой кнопку SB1 включить питание корректора (от внешнего блока питания или повернуть ключ в замке зажигания, если корректор на автомобиле). В момент включения питания корректор проверяет нажатие на кнопку SB1. Если удерживать кнопку нажатой более 2 с, светодиод HL1 включается и корректор спидометра входит в режим калибровки, если же кнопка не была нажата, корректор входит в обычный режим работы.

Для загрузки поправочного коэффициента через ПК необходим кабель, соединяющий корректор с СОМ портом компьютера. Схема кабеля показана на рисунке 7.

Рис. 7. Схема кабеля и внешний вид разъёмов.

Для подключения к COM порту компьютера используется стандартный девятиконтактный штекер ХР1 типа DB-9F, а для соединения с разъёмом Х1 корректора – двухконтактный штекер ХР2 типа HU-2. Контакт №3 (TxD) штекера DB-9F должен быть соединён с резистором R1 корректора, контакт №5 (GND) – с общим проводом.

Накрутка пробега или тест.

Всем привет!
В продолжении темы о том как привести показания спидометра в порядок, расскажу о доработках корректора (предыдущий пост).

Смысл корректоровки в том, чтобы показания спидометра соответствовали реальным значениям скорости, так как изначально показания обычно завышены на 5-10%, а например после установки звезд нестандартных размеров скорость по спидометру «уплывает» еще больше.

Как раз после установки нестандартных звезд сам столкнулся с завышенной скоростью на спидометре и быстро наматывающимся пробегом, собрал для себя корректор с которым без проблем откатал весь предыдущий сезон. После предыдущей темы собранные корректоры отправил желающим. Сейчас уже вместе с товарищами доработали этот корректор (печатную плату, программу, внешний вид) и добавили разъемы для простоты подключения к штатной проводке мото, теперь для подключения корректора нужно только разъединить штатный разъем датчика скорости и подключить разъемы корректора что гораздо проще чем врезаться и впаиваться в штатную проводку.

Внешний вид корректора (версия 1):

Установка под сиденье:

Подключение разъемов:

Один из первых корректоров отправил в Украину, Дима не поленился написать отзыв о установке и работе, спасибо!

На сегодня закончили тестирование второй и третьей версий корректора. Версия 2 с цифровым индикатором, и дополнительным функционалом в виде нескольких коэффициентов коррекции, выводом максимальной скорости, измерения ускорения, генератором импульсов, в основном применяется на авто. Версия 3 в полностью герметичном и компактном корпусе корпусе (40 х 32 мм), с функцией генерации сигнала, фиксации максимальной скорости.
Корректор, версия 2:

Корректор, версия 3:

С помощью корректора можно также обойти блокировку ограничителя скорости на мото, где ограничитель работает по датчику скорости. Корректор будет передавать в блок управления двигателем сигнал более низкой скорости чем есть на самом деле, соответственно ограничитель срабатывать не будет.

Читайте также: