Lucas 14CUX (иногда называемая Rover 14CUX ) — это автомобильная электронная система впрыска топлива, разработанная компанией Lucas Industries и устанавливавшаяся на двигатель Rover V8 в автомобилях Land Rover в период с 1990 по 1995 год. [1] Эту систему также устанавливали на Rover V8 ряд производителей мелкосерийных автомобилей, таких как TVR , Marcos , Ginetta и Morgan .
Эту систему также иногда называют «Rover Hot-Wire» или «Hitachi Hot-Wire», в связи с типом используемого в ней датчика расхода воздуха (и производителем датчика, Hitachi ). [2]
В середине 1980-х годов Лукас разработал систему 13CU, доработав систему Bosch L - Jetronic и добавив возможности электронной диагностики для соответствия требованиям Калифорнийского совета по воздушным ресурсам . Конструкция 13CU также отличалась от оригинальной конструкции L-Jetronic тем, что в ней использовался датчик массы воздуха с нагреваемой проволокой вместо механического датчика заслонки Jetronic.
13CU был далее усовершенствован в 14CU, который имел (помимо других изменений) более компактный физический блок управления. 14CU использовался в Range Rover для американского рынка в 1989 году. Оба, 13CU и 14CU, были разработаны для использования только с 3,5-литровой версией Rover V8. [3]
14CUX был последней итерацией системы и отличался модернизированными инжекторами и (для некоторых рынков) внешним диагностическим дисплеем. Он также представил использование «настроечного резистора», который является внешним резистором, подключаемым к жгуту и считываемым ЭБУ для выбора одного из пяти различных наборов данных о подаче топлива.
Блок управления двигателем (ECU) системы 14CUX управляется 8-битным микропроцессором Motorola MC6803U4 , который является необычным вариантом повсеместно распространенного 6803. Процессор неправильно маркирован в ECU, возможно, для того, чтобы предотвратить любые попытки обратного проектирования . 14CUX определяет значения подачи топлива для каждого ряда V8 отдельно, что требует использования двух выделенных выходов таймера для независимого управления топливными форсунками. Это требование помогло выбрать часть MC6803U4, которая имеет три доступных выхода таймера (в отличие от одного выхода таймера на стандартном 6803.)
В течение всего срока службы блока управления двигателем (ЭБУ) в конструкцию блока вносились незначительные изменения: более ранние блоки получили префикс «PRC» в номере детали, а более поздние — «AMR».
Код и данные, используемые микропроцессором, хранятся в EPROM 27C128 или 27C256 (в зависимости от версии ECU), которая припаяна на место в большинстве блоков PRC и вставлена в гнездо в некоторых поздних блоках PRC, а также в блоках AMR. Используется только половина из 32 КБ пространства PROM, поэтому изображение кода/данных появляется дважды, дублируясь в верхней половине.
В отличие от более современных систем управления двигателем, 14CUX контролирует только подачу топлива ; он не управляет искровым зажиганием . На автомобилях, оборудованных 14CUX, управление искрой осуществляется механически с использованием распределителя .
При первом включении зажигания ЭБУ активирует реле, которое запускает топливный насос на короткое время, чтобы создать давление в топливной рампе. Как только стартер начинает вращать двигатель, ЭБУ получает сигнал 12 В постоянного тока, который заставляет его снова запустить топливный насос и активировать топливные инжекторы. В течение следующих нескольких секунд ширина импульса инжектора шире, чем обычно, чтобы обеспечить достаточное количество топлива для запуска. Управление холостым ходом осуществляется путем регулировки перепускного клапана с шаговым двигателем во впускном коллекторе . Когда зажигание выключено, ЭБУ полностью открывает перепускной клапан, чтобы обеспечить достаточное количество воздуха при следующем запуске двигателя.
Чтобы определить количество топлива, необходимое двигателю, ЭБУ считывает данные с ряда датчиков, измеряющих следующие факторы:
Масса всасываемого воздуха измеряется с помощью датчика массового расхода воздуха с «горячей нитью»: всасываемый вакуумом во впускном коллекторе воздух проходит мимо электрически нагреваемой проволочной нити, а степень охлаждения нити указывает на массу воздушного потока.
Два фактора ( частота вращения коленчатого вала и нагрузка на двигатель) используются для индексации в двумерной матрице числовых значений, известной как «топливная карта». Значение, считываемое с карты, компенсируется другими факторами окружающей среды (такими как температура охлаждающей жидкости). Это скорректированное значение затем используется для измерения топлива путем широтно-импульсной модуляции топливных форсунок. Поскольку каждый ряд V8 питает выхлопную линию со своим собственным датчиком кислорода , соотношение воздух/топливо можно контролировать и регулировать для рядов независимо.
14CUX PROM может содержать до пяти топливных карт, что позволяет одному образу ROM содержать карты для нескольких целевых рынков. На некоторых рынках активная карта выбирается путем размещения внешнего резистора настройки на определенном выводе ЭБУ. Этот внешний выбор карты был отключен в коде для транспортных средств североамериканской спецификации (NAS).
Выше определенной частоты вращения двигателя или положения дроссельной заслонки ЭБУ переключается в режим «разомкнутого контура»; сигналы от лямбда-датчиков выхлопных газов игнорируются, а смесь обогащается сверх стехиометрического значения для повышения мощности и снижения износа двигателя.
В дополнение к скорости двигателя и условиям нагрузки, вызывающим режим открытого контура, выбор топливной карты также может принудительно включить этот режим. Для определенных топливных карт прошивка 14CUX работает в режиме открытого контура при всех рабочих условиях.
Конструкция 14CUX была разработана задолго до появления требования (для модельного года 1996 года), чтобы все легковые автомобили, продаваемые в США, поддерживали OBD-II . В результате диагностическая информация, собранная 14CUX, недоступна через интерфейс, совместимый с OBD-II. Вместо стандартного диагностического интерфейса 14CUX может обмениваться данными по последовательному каналу на нестандартных уровнях напряжения и скорости передачи данных. Опорный тактовый сигнал для UART работает на частоте 1 МГц, а делитель тактового сигнала установлен на 128, что обеспечивает скорость передачи данных 7812,5 бод. Последовательный интерфейс позволяет считывать и записывать произвольные ячейки памяти с помощью простого программного протокола. Поскольку значение с заданного датчика всегда хранится в одном и том же месте в ОЗУ , эти значения датчика можно считывать, если известно место в памяти.
14CUX способен хранить диагностические коды неисправностей в 32-байтовом сегменте своей внутренней памяти, которая поддерживается (даже при выключенном зажигании автомобиля) путем подачи 5 В постоянного тока ( регулируемого с 12 В постоянного тока от аккумулятора автомобиля). Из-за этого поддерживающего напряжения ЭБУ всегда потребляет небольшое количество тока. Коды неисправностей можно сбросить, отсоединив аккумулятор на короткий период времени. Диагностические коды неисправностей можно извлечь из ЭБУ с помощью небольшого электронного дисплея, называемого «Блоком отображения кодов неисправностей». Этот блок содержит два семисегментных дисплея , которые вместе показывают один двузначный код неисправности. При подключении к жгуту проводов 14CUX ЭБУ обнаруживает его присутствие и перенастраивает линии RDATA и TDATA для работы в качестве канала I2C с этим устройством.
Помимо Land Rover Discovery , Defender и Range Rover, 14CUX использовался с Rover V8 в TVR Griffith и его родственном автомобиле Chimaera . В приложениях TVR предлагались двигатели объемом до 5,0 л; эти большие рабочие объемы требовали разработки новых топливных карт для правильной работы двигателя.
В период с 1990 по 1993 год Ginetta выпускала родстер G33, который использовал 3,9-литровый двигатель Rover V8 и 14CUX.
Для модельного года 1996 компания Land Rover решила прекратить использование 14CUX в своих продуктах и вместо этого использовать GEMS («Generic Engine Management System»), которая была разработана совместно Lucas и SAGEM . Это было сделано отчасти из-за требования OBD-II на рынке Соединенных Штатов. Некоторые автопроизводители, чья продукция не экспортировалась в Северную Америку (например, TVR), продолжали использовать 14CUX до более позднего прекращения выпуска двигателя Rover V8.
ЭБУ взаимодействует с остальной частью системы через 40-контактный разъем. Если посмотреть на разъем на самом блоке ЭБУ, с защелкой слева, нумерация контактов разъема начинается с 1 в нижнем левом углу. Нумерация контактов продолжается вправо, затем в форме буквы S через два других ряда контактов.