Контроллер DCCD subaru — EDC 1.1(Easy Differential Controller)

Приветствую всех.
Тюнинг субару- это неотъемлемая часть владения автомобилем субару, и я думаю каждый субарист слышал про такую систему на WRX STI как — DCCD. Это скажем так вершина того, что можно взять от стоковой трансмиссии субару, чтобы получить максимально точное автомобилем на любом покрытии. Думаю многие владельцы 5мт, акпп — когда то задумывались о свапе 6МТ с этой, как говорят "сложной" ситемой DCCD.

Кстати часто встречаю такие высказывания — "КПП с DCCD не буду свапать", так как не хочется лишних проблем. Мне кажется не совсем до конца понимают что коробка с вискомуфтой и коробка с DCCD, отличается только тем, что полноценного перфоманса нужно иметь контроллер DCCD, который будет управлять этим дифференциалом. И вот тут все и начинают понимать, зачем в это ввязываться — куча проводлов, может не так будет работать, да еще для корректной работы нужен и правильный блок АБС от СТИ и тд.

Но благо, люди во всем мире понимают, что сток контроллеров на всех не хватит, и мало кто вообще пожелает протянуть штук 40 проводов ради какого то "мнимого контроля" над автомобилем. И тут приходит на мощь от разработчиков электроники, которые начинают выпускать контроллеры DCCD, которые устанавливаются на любой автомобиль с минимальным количеством точек подключения, и при этом имеют самое главное — возможность ручной настройки поведения автомобиля. Такие контроллеры имеют обычно несколько карт, которые моржно настроить например для режимов асфальт, грунт, снег, лед и еще че нибудь там).

Вот прмиер как работает мой контролеллер DCCD на моем автомобиле. На видео четко видно что автомобиль с разлоченной муфтой DCCD ведет себя ближе к заднеприводным автомобилям, а на залоченной муфте — жёсткое 4WD

Также на разлоченной муфте DCCD, полноприводная субару может ехать вот так.

Собственно говоря если изначально, когда только были первые мысли о свапе МКПП на версию с DCCD, я задумывался какой контроллер купить, то через время рассмотерв все контроллеры пришел к выводу — хочешь сделать хорошой, сделай Сам. Во первых, ты можешь использовать именно те алгоритмы которые тебе необходимы а не те что тебе предоставят за деньги. Во вторых, всегда можно что то изменить — добавить/убрать и тд.В третьих — это как минимум интересно — разработать устройство, которое будет работать так, как ты задумал.

Первой проблемой с которой я столкнулся — это была попытка засунуть в контроллер весь функционал всех конртроллеров которые были в сети. В итоге куча времени, запутанная система настройки. Чем больше вносилось желаний в контроллер, тем все дальше я понимал что я все дальше от готового результата, и этому нет ни конца ни края. Второй проблемой было — желание сделать схемотехнику простым проверенным путем котоыре максимально бюджетный.

Первую проблему решил простым путем. Все старое удаляем и пишем заново. За основу берем MOTEC, который уже проверен тысячами автоспортменов, который при своей простоте дает все то что нужно владельцу субару, который хочет иметь полный контроль над автомобилем. Программа настройки выглядит у мотека максимально просто учитывая самую высокую стоимость среди всех афтермаркет контроллеров на рынке. Ну оно и понятно — там парни не заморачиваются на фимшки маркетологов, а берут именно железом!

Собственно беру среду разработки VisualStudio и реализую примерно такой же стиль программы, но добавляю чуток приятного для глаз отображения данных — раскраска значений в таблице (чем больше значение блокипровки тем более красным оно становиться), добавляю визуализацию степени блокировки на основном экране, добавляю доп. экран на котором видны графики основных параметров а также визуализация состояния входов ручного тормоза, ножного тормоза итд.

Количество карт (вариантов работы), как и в Motec сделано 4шт (MODE1- MODE4), чего с головой хватает для использования любому челвоеку. Лично я больше 3х даже никогда не использовал — одна лето, вторая зима, третья для замеров 0-402 и тд, при которых муфта после 40-50кмч распускается полностью и все. Можно было бы и 10 карт сделать, но это только будет занимать память микроконтроллера и все).

Далее по схемотехнике. Изначально контроллер управлял силовой "массой", а +12в приходило от замка зажигания на муфту. Но через время переделал данный вариант, сделал его как в стоковом контроллере — муфта управляется по плюсу. Это позволило также без проблем использовать контроллер для управления хвостовиками АКПП. где один из выводов соленоида подключен к "массе". Микроконтроллер для работы блока DCCD выбран ARM CORTEX M3. Это намного эффективнее, доступнее, проще чем использование устаревших 8битных контроллеров. Переферия позволяет использовать различные варианты дополнений, которые по итогу могут улучшать юзабилити контроллера. Например 4 UART, CAN, 2 SPI и тд редко встретишь в 8 битных микроконтроллерах, котоыре при этом еще и стоят на 5 порядков дороже. Частота для работы микроконтроллера была выбрана 36МГц, что уже в 2 раза выше среднестатистических 8 битных контроллеров, позже частоту поднял до 72МГц, что увеличило скорость обработки данных, при этом никак не увеличивает за эти все плюхи… Силовой частью рулит интеллектуальный ключ, котоырй имеет алгоритмы защиты (это не просто транзистор как обычно) а сборка из силового транзистора, контроля тока, контроля температуры, итд. Для защиты силового ключа от высоковольтных выббросов при работе, также применены ультрабыстрый диод, вместо обычного дешевого MBR20xxxxx.

Разъёмы. Первую версию я сделал себе на базе обчных компьбютерных разъёмов miniFIT с шагом ножек 4.2мм, но позже понял что это и не совсем удобно, и мене понятно в подключении. Поэтому в последствии перешел на автомобильные разъёмы для силовых цепей (причем оба разъема разные, что позволяет "не перепутать" входы/выходы. Для низковольтных цепей применены разъемы меньшего размера — microfit.

Также в процессе разработки сделано две платы для различных версий кнополк управления. 1)Плата для машин 2003-2007 (где стоит ролик ручной блокировки и кнопка auto/manual), и 2) для авто с 2008 года, где используются толькор кнопки C.DIFF+, C.DIFF-, auto/manual.
Все платы с 2019 года я заказываю в Китае, на заводе который делает максимально качественные заводские платы с контролем итд и тп. От местных полупромышленных плат давно — отказался.

Корпус изначально как и планировал сделал алюминиевым. Хоть у меня его в машине и не видно, но все равно приятно, что сам контрроллер ну в термоусадку завернут:)

Первую версию которую себе сделал имела на лицевой панели всего лишь USB вход для настройки контроллера, в последующей версии уже применил один светодиод для индикации выбранного режима работы (MODE). Ну а дальше, чтобы контроллер не казался обделенным функционалом — добавил светодиодную линейку индикации текущего уровня блокировки, который помимо этой шкалы также передается и на штатные приборные панели WRX STI. То есть можно и на приборной панели и на самом контроллере видеть текущий уровень блокировки. Для отображения степени блокировки у себя на Subaru Legacy — я использовал шкалу АКПП (PRND123), убрав из которой подложку с буквами получаем внешний вид как на WRX STI:) Лайфхак так сказать.

Теперь по алгоритму работы блока:

На картинке видно как работает блок. Когда вы, не нажимаете на педаль тормоза, вы в автоматическом режиме едете по верхней карте ACCELERATION. Которая работает на основе входных сигналов с педали газа/датчика давления наддува и скорости автомобиля. На основе этих данных из этой карты берется установленное вами значение блокировки муфты. Как только вы нажимаете на педаль тормоза — значения блокировки мутфы уже беруться из нижней карыт BREAKING, которая позволяет более эффективно оттормаживать машину связывая передкюю и заднюю ось при торможении устанавливаемым вами процентом блокировки муфты. Также, под этими двумя таблицами есть третья, которой как раз в мотеке и нет — это таблица модификации процента блокировки на основе бокового ускорения. Устанавливая или снимая галочку вы можете задействовать лоибо нет эту таблицу. Работает она за счет встроенного в блок трёхосвеого акселерометра, котоырый позволяет видеть боковое ускорение в повороте, уменьшая значения блокировки муфты для того чтобы автомобиль мог более точно ехать в повороте. Так как если мы будем ехать на заблокированной муфте в повороте, машина будет "очень неохотно" ввинчиваться в поворот. А если у нас будет полностью разблокированная муфта, мы можем получить избыточную поворачиваемость автомобиля что приведет к заносу и развороту. На картинке ниже показана степень блокировки дифференциала в различных стабиях прохождения поворота

Как только водитель использует ручной тормоз — муфта автоматически полностью распускается. Все как и в стоке. Также в контроллере есть ручной режим работы, где пользователь от 0 до 100% сам плавно можно заблокировать муфту, если он не желает использовать авторежим. В этом режиме также при работе ручным тормозом — муфта полностью разблокируется. для работы я себе приобрел штатное колесико ручной блокировки от WRX STI, но без проблем можно купить любой потенциометр на радиорынке с ручкой и сипользовать его (как миниумм это в десятки раз будет дешевле).

Свой контроллер, я частично еще улучшил тем, что через встроенный CAN в блоке, я считываю скоростиь автомобиля, с датчика скорости на коробке необходимую для работы блока DCCD, но при этом я еще и по CAN-шине отпрпавляю эту скорость в ЭБУ двигателя. Таким образом я избавился от промежуточного звена — CAN-адаптера скорости, который необходим при свапах моторов EJ20X 20Y, 207 GRb итд (вобщем любых в которых скорость идет по CAN-шине). Это еще один плюс — когда ты сам разрабатываешь электронику, ты можешь дополнять, улучшать или наоборот что то убирать из алгоритмов, тем самым с максимальной эффективностью используешь одно электронное устройство.

Подводя итог, хочется написать одно. Никогда не нужно во первых ставить неопреодолимых целей для себя, а делать все лучше максимально эффективно. Создавая какое то электронное утсройство, не нужно его перегружать функционалом — не нужно в контроллер ДХО ставить управление вентиляторами охлаждения, или в кастом блок ДССД засовывать например управление дворниками ит.д. Во вторых — никогда не нужно сдаваться — поставил себе цель — доводи до конца. Лично я около двух лет начинал, бросал, начинал, бросал работу над контроллером, но потом написав четкое ТЗ, сделал все за максимально короткий срок. Ну и третье- не нужно думать что если кто-то сделоал какое-то устройство, то сделать такое же не получится. Поулчится! И если постараться получится еще и лучше — главное не сидеть смотреть, критиковать и тд — а брать и делать, делать лучше чем есть на данный момент.

Собственно вот такой вот не короткий рассказ вышело про разработку блока управления DCCD для моей машины. Всем добра и мира.

По всем личным вопросам по блоку — пишите в личку, либо тут либо в группе MEDUSA в вк, либо в INSTAGRAM