Управление главного конструктора АВТОВАЗ (коллектив авторов) - Высокой мысли пламень (Часть третья)
Кстати, этот контроллер получил название Январь, а история здесь такая. Терентьев зашёл как-то к нам в бюро и в разговоре о том, как идут дела по разработке контроллера, сказал: «Дали бы имя какое-нибудь своему детищу, что ли».
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 – Январь.
Элементную базу для контроллеров автомобильной электроники в то время разрабатывали и производили такие фирмы, как Motorola (США), Siemens (ФРГ), Philips (Голландия), Thomson (Италия).
После проработки импортной элементной базы были выбраны элементы фирмы Thomson.
Разработка контроллера на компонентах фирмы Thomson и микроконтроллере фирмы Siemens получила название Январь-2.На переговорах в Москве фирма Thomson передала нам около десятка комплектов микросхем для испытаний и оценки, которые мы пустили на изготовление первых образцов контроллеров Январь-2.
Однако вскоре фирмой Thomson был предложен комплект новых, только что разработанных микросхем.
В результате чего образцы контроллеров Январь-2 даже не испытывались, а быстро был разработан Январь-3. На контроллере Январь-3.1 начались калибровочные работы.
Параллельно с разработкой элементной базы контроллера совместно с Элкар и ПОРИА велось согласование структуры программного и аппаратного обеспечения вычислительного ядра контроллера.
Элкар к тому времени имел контроллер и ПО на сложную двухпроцессорную аппаратную структуру, основанную на двух вычислительных процессах – по углам и по времени.
Специалистам ВАЗа (С. Шпилёву и Ю. Федоренко) удалось показать, что современные специальные микроконтроллеры (к примеру, Siemens), имеющие специальные таймерные средства на кристалле, позволяют совместить угловые и временные вычислительные процессы, необходимые для управления двигателем.
Тем самым удалось сократить количество элементов (процессоров) на печатной плате и упростить контроллер.
Разработка ПО (по сути – перевод программы с двухпроцессорного варианта на однопроцессорный) велась совместными усилиями в Москве, на Элкаре, поскольку документации на алгоритмы не существовало.
С. Шпилёв и Ф. Гаджиев совместно с В. Муравлёвым (Элкар) и А. Бановым (ПОРИА) под руководством А. Гирявца два месяца сидели в боксах Элкар и писали базовое ПО для контроллера Январь-3.
Базовое ПО – это синхронизация, ввод/вывод, выбор режимов, расчёт циклового наполнения и топливоподачи, регулятор кислорода, регулятор холостого хода.
Управление зажиганием, в том числе гашение детонации, решили делать вазовское, поскольку у нас имелся достаточный опыт.
Первое описание алгоритмов контроллера Январь-3.1 было сделано А. Бановым (ПОРИА) с помощью А. Гирявца.
Уже в процессе калибровочных работ пришлось сделать ещё одну доработку аппаратного обеспечения контроллера – внесение в схему энергонезависимого запоминающего устройства (EEPROM) для хранения кодов иммобилизатора.
Этот доработанный вариант получил название Январь-4. Разработку ПО диагностики и иммобилизации я поручил перешедшему к нам в то время из отдела функциональных испытаний Д. Дударю.
Контроллер Январь-4.1 пошёл в серийное производство. Производство было организовано на НПО Квант, г. Зеленоград и на ПТО ВАЗа.
Система управления двигателем с контроллером Январь-4.1 была внедрена в 1995 году на автомобилях Самара и 2110.
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 импортных компонентов в России. В. Кокотову было поручено проработать вопрос организации СП по производству таких компонентов с одним из мировых глобальных поставщиков.
В результате всех переговоров, анализа техники и цен была выбрана фирма Bosch. С ней было подписано соглашение о создании СП в Саратове по производству форсунок, датчиков расхода воздуха, бензонасосов и контроллеров.
По соглашению предполагалось освоить два контроллера фирмы Bosch: М 1.5.4 для норм токсичности России (тогда это были нормы Евро-0, без нейтрализатора и без датчика кислорода) и МР 7.0 для норм токсичности Евро-2, Евро-3 и США-98 для Канады.
На контроллер М 1.5.4 должно быть поставлено наше программное обеспечение и наши калибровки, а на контроллер МР 7.0 – программное обеспечение Bosch и наши калибровки.
В процессе переговоров с фирмой Bosch были рассмотрены все возможные варианты программного и аппаратного обеспечения контроллера для норм России, который должен быть освоен на СП, включая контроллер Январь-4.
Самым дешёвым и быстрым оказался вариант – контроллер Motronic 1.5.4 с вазовским ПО. Самое интересное, что в такой вариант не верили ни моё руководство (Потапов, Вершигора), ни мои подчинённые – программисты и схемотехники КБ.
Первые считали, что в принципе невозможно установить наше ПО на контроллер Bosch, а вторые – что немцы не дадут нам довести дело до конца. Так что, мне пришлось воевать как с верхами, так и с низами.
Перенос ПО с контроллера Январь-4.1 на М 1.5.4 выполнил С. Кабаков, вернувшийся к тому времени из Америки, и начались будни калибровочных работ и развития программного обеспечения.
Основная работа по сопровождению калибровок и развитию ПО контроллера М 1.5.4 была выполнена Ф. Гаджиевым.
Следует сказать, что мы не ограничились внедрением норм Евро-0 на автомобилях Самара и 2110, как было записано в соглашении с Bosch.
Мы перевели все проекты автомобилей ВАЗ (кроме Нивы) норм токсичности Евро-2 на контроллер М 1.5.4, который был намного дешевле контроллера МР 7.0, а эти проекты были самыми массовыми. Тем самым удалось сэкономить для завода довольно приличные суммы.
Следующим этапом нашей работы стало внедрение контроллера Январь-5.1 – отечественного аналога М 1.5.4 по функциям, присоединительным размерам и разъёму. Конструкцию контроллера и схемотехнику разработал Элкар, программное обеспечение – ВАЗ.
Инициатива по его внедрению принадлежит Элкару. Дело было так. Работы на ВАЗе по калибровке ЭСУД с контроллером М 1.5.4 шли полным ходом, когда приехали А. Гирявец и Л. Сакулин и привезли конструкцию своего перспективного контроллера.
Его конструкция коренным образом отличалась от конструкции контроллеров Январь– 4, М 1.5.4 и МР 7.0. Силовые микросхемы контроллера устанавливались не на теплоотводящие элементы конструкции контроллера (радиаторы), а прямо на печатную плату.
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 Bosch; во-вторых – шаг вперёд в технологии производства контроллеров; в-третьих – затрат на ПО и калибровку почти никаких, они просто переносятся с контроллера М 1.5.4 на новый контроллер.
