Вступление

История Мегасквирта берёт своё начало в середине 90-х, когда два инженера в области систем автоматизации Брюс боулинг и Ал Гриппо взялись за разработку электронной системы управления двигателей внутреннего сгорания (ДВС), позволяющей с учебной точки зрения в деталях рассмотреть принципы и методы управления процессами, протекающими в работающем ДВС. Проект был построен на базе 32-x битного микроконтроллера от Motorola и запущен в производство в 99-м под именем EFI332. Однако очень сложная электрическая схема, кодировка и алгоритмы настроек управляющих кривых не способствовали популяризации устройства, и в 2000 году было продано всего 200 единиц. Проведя работу над ошибками, они решили упростить EFI332, сосредоточившись на механизмах управления впрыска топлива (EFI332 мог так же управлять и зажиганием, если требовалось). Получившийся в итоге ЭБУ стал прародителем самого первого Megasquirt.
Поскольку EFI332 и Megasquirt с самого начала проектировались в обучающих целях, вся техническая документация, электрические схемы, а так же программная часть открыты для пользователей, для возможности изучать, модифицировать и экспериментировать. НО, не стоит забывать, что торговая марка MegaSquirt защищена авторскими правами и элементарное копирование данного продукта в коммерческих целях, запрещено!

Megasquirt-1

Это самый первый и самый бюджетный вариант из того, что вообще есть на рынке «Спорт-ЭБУ». Нечто простое, но универсальное. Установка его в двигатель взамен карбюратора может производиться без кардинальных переделок. Т.е. для его работы является достаточным наличие трамблера, электрического бензонасоса с регулятором давления, корпуса карбюратора, с установленным в него 2-мя или одной форсунками, датчика положения дросселя и датчика температуры охлаждающей жидкости (ОЖ). Зубчатое колесо в такой конфигурации не нужно! В совокупности же с ДПКВ и модулями зажигания, к примеру FORD EDIS или без него (непосредственное управление катушками), можно организовать попарно параллельную систему управления впрыском и зажиганием, с возможностью корректировки по температуре (воздух/ОЖ), лямбде, давлению. Выпускается Megasquirt-1 в 2-х вариантах, на плате V2.2 и V3.0. Возможна установка дополнительных фитчей как Boost-Controller (регулятор наддува), датчика давления бензина, контроллера температуры выхлопных газов, детонации и т.п., c соответствующей корректировкой смеси или зажигания по ним. По умолчанию смесь и зажигание отстраивается по ДАД (серийно встроен в плату), но можно их привинтить и к другим датчикам (например, к датчику расхода воздуха или дросселю).

Megasquirt-2

Уже нечто более серьезное. Построенный на базе 16-ти битного процессора от Motorolla, работающий на частоте 24МГц, он предлагает куда больше возможностей. А именно: расширенные карты (зажигание/впрыск/гор.смесь AFR), возможность переделки под фазированный впрыск и зажигание (только для 4-х цилиндровых двигателей), расширенные настройки для дополнительных PWM устройств (импульсные регуляторы/клапаны), + больше выходов для них. Появилась интерфейсная шина CAN, дающая возможность подключать к мегасквирту внешние блоки входов/выводов, тем самым ещё больше расширив его возможности. Добавился встроенный тестовый режим, позволяющий просматривать (мониторить) сигнал от ДПКВ, проверять, не запуская двигатель, форсунки и катушки зажигания для определения возможных источников неисправностей.

Megasquirt-3 с платой расширения MS3X

На данный момент является TOП-версией. Построенный тоже на базе 16-ти битного процессора от Motorolla, но с рабочей частотой в 50МГц, он предлагает куда больше возможностей. При использовании платы расширения MS3X, на базе 3-й версии без дополнительных модификаций можно организовать фазированный впрыск и зажигание до 8-ми цилиндров с функцией тримминга каждой отдельно взятой форсунки и катушки (подстройка момента и времени открытия). НО! Встроенные управляющие транзисторы рассчитаны на высокоомные форсунки, при использовании низкоомных необходимо последовательно котушкам форсунок ставить мощные резисторы. А транзисторы управления катушками зажигания рассчитаны на катушки типа «coil-on-plug», т.е. со встроенным усилителем (катушки пр-ва GM). При использовании катушек в которых нет пред. усилителей (пр-ва BOSCH) необходимо для каждой катушки создать дополнительную эл. цепочку состоящую из резисторов и специального высоко-мощного транзистора.
Добавилось 6 независимых выходов для управления пуском закиси азота, ругуляторов наддува, вентиляторов охлаждения, всевозможной световой сигнализации, внешних тахометров и т.д. Расширенные настройки для переключателей режимов работы ЭБУ (норм/закись или норм/турбо, х.х. с кондиционером/без и т.д.).
Добавились входы для всевозможных внешних сигналов, встроенный модуль записи лога со слотом под SD карту позволяющий включать запись лога, одним нажатием кнопки, без подключения к ПК. Добавился встроенный COM-адаптер позволяющий подключится к мегасквирту при помощи USB кабеля.
Появились СПОРТ-фитчи, позволяющие, к примеру, определять скорость авто и передачу, с выводом соответствующей информации на экран монитора тюнинг программы или приборную панель, организовать впрыск воды по различным параметрам, отключение двигателя по температуре выхлопных газов и т.д.

Сравнительная таблица

В приведённой ниже таблице более подробно описаны возможности каждой из версий:

Примечания по платам

Всего существует 3 вида оригинальных материнских плат: V2.2, V3.0 и V3.57.

V2.2 – самая первая из серийных. Первоначально разработанная под Megasquirt-1, элементарная и дешёвая. На ней так же без проблем можно юзать и Megasquirt-2.

V3.0 – следующее поколение. Предназначена по полной раскрыть возможности Megasquirt-2, не теряя внешнего вида и компактности. Эта плата подойдёт на все случаи жизни. Добавившаяся цепь преобразования сигналов от индукционных ДПКВ в прямоугольный сигнал, понятный процессору (серийно отсутствует на V2.2), сделала возможным подключить Megasquirt к любому двигателю без дополнительных устройств или модификаций. Для тех же, кому стандартного набора фитчей окажется недостаточно, а таких большинство, на плате предусмотрена прото-площадка со сквозными отверстиями под пайку, и выведенными по краю «+5В», «+12В» и « - » для питания дополнительных транзисторов, датчиков и т.п., при всевозможных апгрейдах. Верхние контакты D-SUB-овского штекера (1-19) теперь только от части замкнуты на « - » (в сравнение с V2.2). Освободившиеся контакты теперь служат для подсоединения дополнительных внешних устройств, исключив необходимость монтировать дополнительный разъём.

Общего в платах V2.2 и V3.0 то, что их можно заказать в виде «набора радиолюбителя» для самостоятельной сборки, или купив только саму плату и процессор, докупать остальные недостающие радиодетали самому, что весьма неплохо для тех, у кого ограничен бюджет, но есть немного свободного времени.
V3.57 – по сути та же V3.0, но есть несколько кардинальных отличий. Во-первых, эта плата выполненная на CMD элементах и продаётся только уже в собранном и сконфигурированном варианте. Это удобно с одной стороны - не нужно собирать самому, и не очень с другой - в ней мало что изменишь. Во-вторых, убрана прото-площадка. На том месте где она была раньше теперь находятся несколько дополнительных цепочек, соединённых с добавленным 15-ти пиновым D-SUB разъёмом. Чего, в принципе, достаточно для подключения к системам двигателя без необходимости модификации платы.

MS3X – плата расширения. Эта дополнительная плата сделана специально под Megasquirt-3, чтобы вывести добавившиеся в этой версии входы и выходы. Таким образом, собрав комплект из процессорной платы Megasquirt-3, MS3X и платы V3.57 получим «фабричное» ЭБУ, не требующее больших самостоятельных модификаций, в сравнении с другими вариантами на основе материнских плат V3,0 или V2.2.

Тюнинг программы

Всего существует несколько тюнинг программ работающих с Megasquirt:

- МегаТюн [MegaTune] ( скачать можно здесь )

- ТюнерСтудио [TuterStudio] ( скачать можно здесь )

- МегаТюникс [MegaTunix] ( скачать можно здесь )

Все три программы бесплатны, функционально одинаковые, но имеют отличный друг от друга интерфейс.
Среди недостатков стоит отметить, что MegaTune устаревшая программа и не поддерживает третью версию мегасквирта, что за полную версию TunerStudio все же придётся выложить около 40$, и что ни одна из программ не имеет русского интерфейса (только английский).

Для просмотра логов мегасквирта нужно пользоваться программой MegaLogViewer. Она тоже, к сожалению, только на английском.

Расшифровка терминов и сокращений из таблицы

Размер топливной карты [Fuel Table Size]: количество ячеек в таблице, определяющих величину впрыскиваемого топлива, в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки. Чем больше таблица, тем точнее тюнинг.

Шаг регулирования по топливу [Fuel table resolution]: минимальный шаг которым оперирует ЭБУ, регулируя время открытия форсунки. Теоретически, чем меньше этот шаг, тем тоньше подстройка. Однако большую роль в выжимании максимума из двигателя играет точный тюнинг и то, на сколько корректны (в физическом смысле) параметры, которыми руководствуется ЭБУ в своих расчётах.

Шаг регулирования по оборотам [RPM resolution]: минимальный шаг которым оперирует ЭБУ, при расчёте времени открытия форсунки. Для МС1 это 100 об/мин, что означает – только раз в 100 оборотов будут внесены изменения в систему.

Ускоритель [Accel enrichment]: этот параметр определяет способ расчёта количества топлива, добавляемого к основному, при резком нажатии на газ или увеличении нагрузки на двигатель.

Размер карты углов зажигания [Spark table size]: количество ячеек в таблице, определяющих угол опережения зажигания, в зависимости от нагрузки на двигатель и оборотов.

EDIS: независимый контроллер управления зажиганием производства Ford.

Распределитель зажигания [Distributor spark]: возможность работы с простейшими распределителями зажигания (трамблерами) с механическим прерывателем.

Трамблёр с электронным прерывателем [Trigger return dizzy]: некоторые трамблёры, взамен механического, оборудованы электронным прерывателем на базе датчика Холла.

Простейший декодер зубчатых колёс [Simple wheel decoding]: Возможность распознать только популярные разновидности зубчатых колёс ДПКВ (36-1, 24/2, 60-2, 24/1).

Декодер каждого отдельного зуба колеса [Every tooth wheel decoding]: возможность рассчитывать временной промежуток от зуба до зуба колеса ДПКВ для более точного определения скорости вращения, а так же более точной настройки момента зажигания и заряда катушки (номер зуба + промежуток времени). Megasquirt-1, например, может определить положение коленчатого вала только по частоте импульсов (т.е. по номеру зуба).

Попарно-параллельное зажигание [Wasted spark]: возможность управлять двумя или несколькими катушками для осуществления попарно-параллельного зажигания. Требуются модификации в материнской плате и замена прошивки на альтернативную. Первоначально Megasquirt-1 и 2 могут управлять только одной катушкой.

Катушка на цилиндр [Coil on plug]: возможность управлять отдельными катушками для осуществления фазированного зажигания. Требуются модификации в материнской плате и замена прошивки на альтернативную.

Двойной трамблёр [Dual Dizzy]: возможность оперировать двумя трамблёрами. Часто встречается на V-образных двигателях, где правая и левая части имеют свой собственный трамблёр.

Подключение датчика фаз [Cam / 2nd tach input]: Возможность подключения к Megasquirt датчика фаз, необходимого для синхронизации катушек зажигания типа «катушка на цилиндр», а так же при использовании зубчатого колеса, не имеющего пропущеных зубьев.

Максимально-возможное кол-во выходов для катушек зажигания [Number of spark outputs]: сообщает, максимально-возможное кол-во катушек зажигания, которыми может оперировать данная версия Megasquirt.

Роторные двигатели [Rotary trailing]: возможность управлять специфическим зажиганием роторных двигателей.

HEI7/GMDIS: независимый контроллер управления зажиганием производства GM (General Motors).

TFI: независимый контроллер управления зажиганием производства Ford.

Совместимость с зубчатыми колесами непарно работающих двигателей [Oddfire wheel decoder]: возможность управлять зажиганием двигателей с непарно работающими цилиндрами при использовании обыкновенного колеса ДПКВ.

Совместимость с трамблёром непарно работающих двигателей [Oddfire dizzy]: возможность оперировать сигналами распределителя тромблёра двигателей с непарно работающими цилиндрами.

Neon/420A, 36-1+1, 36-2-2-2, Subaru 6/7, IAW Weber-Marelli, Mitsubushi 6G72, 99-00 Miata, Suzuki Swift, Suzuki Vitara, Daihatsu 3cyl, Daihatsu 4cyl: возможность работать со специфическими зубчатыми колёсами вышеперечисленных типов.

Второй ДПКВ / двойное зажигание. [Twin trigger / Dual spark]: возможность оперировать системами, в которых расположены друг напротив друга два ДПКВ и колесо с одним зубом. Такие системы часто встречаются на мотоциклах с 4-х цилиндровыми двигателями.

Способ определения нагрузки [Load methods]: SD - по ДАД-у (speed density). TPS - по дросселю (alpha-N). MAF - по расходомеру воздуха (Mass Air Flow). Map/baro – по 2-м ДАД-aм (один меряет разрежение, второй атмосферное давление).

Смешанные режимы [Load blending]: возможность объединять/комбинировать несколько методов определения нагрузки для обеспечения более стабильной работы как на холостом ходу (ХХ), так на максимумах.

Кол-во параллельно работающих способов определения нагрузки [Load tables]: количество методов определения нагрузки, одновременно участвующих в процессе управления впрыском/зажиганием при использовании смешанного режима.

Поэтапный впрыск [Staged injection]: возможность подключения к Megasquirt второго ряда топливных форсунок, позволяющих напитать двигатель при максимальных режимах. Т.е. на ХХ и при малых нагрузках может работать первый ряд небольших форсунок (обеспечивающих стабильную работу), а при нехватке топлива, МС автоматически подключает к работе второй ряд.

Отсечка топлива [Over-run fuel cut]: возможность полностью прекратить подачу топлива при сбрасывании скорости, в целях экономии (на ХХ не распространяется).

Выход для внешнего тахометра [Tachometer output]: Возможность (программно) вывести на один из выходов Megasquirt сигнал для подключения внешнего тахометра, независимо от типа колеса ДПКВ и способа определения оборотов.

Старт/переключение скорости с выжитым в пол газом [Launch control/flat shift]: способность Megasquirt, при выжатом в пол газе, ограничивать обороты двигателя для "переключения скорости"/"старте с места" с минимальными потерями момента/наддува.

Ограничение оборотов отсечкой зажигания [Spark cut rev limiter]: весьма грубый и жёсткий способ, тем не менее, необходимый для режима переключения скорости/старте с места.

Рабочий цикл катушки в % [Dwell duty%]: возможность задание времени заряда катушки зажигания в процентах от рабочего цикла цилндра. Необходимо при организации зажигания на базе систем типа TFI или MSD.

Корректировка заряда по напряжению [Dwell battery correction]: возможность корректировки времени заряда катушки зажигания в зависимости от напряжения бортовой сети.

Кол-во топлива впрыскиваемое при пуске [Cranking pulsewidth]: способ задания кол-ва топлива необходимого для запуска двигателя.

Поочерёдный впрыск [Alternate cranking injection]: возможность организовать поочерёдный впрыск топлива. Т.е. когда каналы форсунок МС работают поочерёдно и впрыскивают топливо один раз в два такта. При фазированном впрыске - поочерёдно и один раз в 4-ре такта.

Расширенные настройки зажигания и заряда катушки зажигания [Specific cranking advance, dwell]: расширенные настройки зажигания и заряда катушки взамен [Lookup table].

Установка постоянного угла опережения зажигания, для настройки системы зажигания [Fixed timing]: функция, позволяющая программно зафиксировать УОЗ, для установки зажигания по меткам, при первом пуске двигателя. А так же чтобы лишний раз удостовериться, что система зажигания работает исправно.

Тестовый режим [Test mode]: режим в котором можно проверить работоспособность различных систем (ХХ, зажигание, форсунки и т.д.) не запуская двигатель.

Управление регуляторами ХХ [Idle valve control]: способы регулировки холостого хода.

Управление наддувом [Boost control]: способы управления клапаном сброса давления для поддержания необходимого наддува.

Пуск закиси азота [Nitrous control]: система контроля пуска закиси азота. Позволяет производить запуск только при определённых условиях (температура, обороты, положение дросселя и т.п.), а так же добавить топлива, изменить УОЗ, задерживать пуск закиси и прочее.

Датчик детонации [Knock sensor]: изменение УОЗ при наличии сигнала детонации. Во всех версиях необходима установка дополнительного контроллера между Megasquirt и датчиком.

Коррекция давления в режиме реального времени [Realtime baro]: возможность подключение второго ДАД для отображения действительного давления/разряжения во впускном коллекторе, независимо от атмосферного в данный момент. Весьма полезная функция при езде в горной местности и при больших перепадах давления.

Впрыск воды [Water injection]: наличие системы позволяющей управлять водяным насосом и форсунками для впрыска воды.

Переключатель режимов/таблиц [Table Switching]: возможность подключить тумблер, позволяющий включать одну из преднастроек (топливную карту, карту УОЗ), которую МС будет использовать в данный момент. Вопреки всеобщему заблуждению, данная функция предназначена не для переключения режимов "экономный/спортивный", а для изменения, на пример, настроек при пуске закиси азота, наддува или езде на гоночном топливе.

Свободно-параметрируемые выходы [Configurable outputs]: возможность задавать имеющимся логическим (вкл/откл) выходам различные функции, такие как: включение вентилятора охлаждения, предупреждающих ламп, блокирующих реле и т.п.

Таблица смеси [АFR target tables]: таблица желаемых значений смеси в зависимости от нагрузки на двигатель и оборотов.

Автоматическая подстройка смеси [Automatic Mixture Control]: возможность, при наличии широкополосного датчика кислорода, подстраивать горючую смесь под значения указанные в таблице AFR. А так же при помощи тюнинг программ корректировать значения топлива в топлива в топливных (VE) картах.

Две топливные карты [Dual Fuel tables]: возможность использовать по отдельной топливной карте на каждую из половинок двигателя. Не путайте со ступенчатым впрыском!!!

Дискретизация датчиков по положению коленчатого вала [Synchronous sensor sampling]: возможность обновлять показания датчиков в системе только при определённом положении (угле) коленчатого вала. Позволяет стабилизировать показания, отбросить не нужное.

CAN-интерфейс [CAN communications]: наличие встроенного CAN-интерфейса, дающего возможность подключать к МС внешние блоки входов/выводов, тем самым ещё больше расширив его возможности. Подробнее здесь

Регулируемый момент впрыска топлива [Crank based injection points]: возможность производить впрыск топлива при определённом положении коленчатого вала (угле). Позволяет улучшить наполнение цилиндров ГС и сжигание топлива.

Более детальную информации, а так же инстрйкции по настройке, найдёте на следующих страницах:

Megasquirt 1 - Стандартная прошивка (B&G)

Megasquirt 1 - Aльтернативная прошивка (MS1/Extra)

Megasquirt 2 - Стандартная прошивка (B&G)

Megasquirt 2 - Aльтернативная прошивка (MS2/Extra)

Megasquirt 3