Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Электронный блок управления (ЭБУ) — это общий термин для любого из компьютерных модулей, которые получают данные от датчиков в автомобиле и управляют различными электрическими функциями. Можно сказать, что это компьютерные мозги автомобиля.

Электронный блок управления также называют ECU — Electronic Control Unit.

По мере того, как автомобили становятся более сложными и оснащаются бóльшим количеством датчиков и функций, на одном транспортном средстве могут быть установлены десятки различных блоков управления.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Из чего состоит ЭБУ

ЭБУ включает в себя:

  1. ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, оно же ROM —  read-only memory, постоянное запоминающее устройство. Здесь хранится прошивка и данные калибровочных таблиц. Прошивка представляет собой алгоритм управления.
  2. 8-битное микропроцессорное ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, оно же RAM — random access memory, память с произвольным доступом. Здесь хранятся данные, которые в процессе работы изменяются. Это могут быть промежуточные результаты вычислений или значения, полученные от датчиков. В отличие от ПЗУ, информация в ОЗУ стирается после выключения питания контроллера.
  3. Формирователи входных сигналов. В них происходит согласование уровней входных сигналов (усиление или ослабление). Бывают формирователи аналоговых, дискретных, частотных сигналов.
  4. Формирователи выходных сигналов (драйверы). Усиливают сигнал с процессора для управления исполнительными механизмами.
  5. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, Analog-to-digital converter — ADC). Преобразует аналоговые сигналы в цифровые.
  6. Процессор. Производит арифметические и логические операции, управляет сигналами на исполнительные механизмы и датчики.
  7. Источник питания. Преобразует и стабилизирует напряжение с аккумулятора в +5 вольт. От него также запитаны некоторые датчики.
  8. Интерфейс ввода/вывода (input/output, I/O). Через порты ввода/вывода происходит считывание входных и отправка выходных сигналов и информации.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Виды ЭБУ

Разберем типы электронных блоков управления на примере JEEP Grand Cherokee.

Body Control Module (BCM)

Блок управления бортовой электроникой (дверные замки, стеклоподъемники, подсветка салона и т. п.). BCM крепится к блоку предохранителей с водительской стороны ниже приборной панели.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Внутри BCM есть микросхема, которая получает  информацию от датчиков в автомобиле через программируемый интерфейс связи (РСI — Programmable Communication Interface).

PCI предназначен для организации обмена данными между микропроцессором и удаленными внешними устройствами.

BCM обеспечивает работу многих электрических функций:

  • внутреннее освещение;
  • внешнее освещение;
  • прерывистый режим работы стеклоочистителей;
  • дополнительная задержка (это функция, которая позволяет использовать аксессуары, в том числе аудиосистему, до 10 минут после выключения двигателя);
  • радио;
  • подогрев сидений.

Passenger Door Module (PDM)

Модуль пассажирской двери. PDM расположен за обшивкой правой двери. Он встроен в блок дверного переключателя.

Управляет различными электрическими функциями, такими как дверные замки с электроприводом, электрические стеклоподъемники, зеркала с электроприводом, подсветка и моторчик замка задней двери.

Airbag Control Module (ACM)

Блок управления подушками безопасности. ACM расположен под центральной консолью за механизмом переключения передач.

  • Микропроцессор в контроллере подушек безопасности содержит логические схемы системы SRS (Supplemental Restraint System — система пассивной безопасности) и управляет всеми ее компонентами.
  • Электронный информационный центр автомобиля.
  • Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

EVIC находится в потолке. Содержит в себе компас, температуру, маршрутный компьютер.

Controller Antilock Brakes (CAB)

Другое название BCM (Brake Control Module) — контроллер тормозной системы. Крепится к гидравлическому блоку управления (HCU) под капотом перед главным цилиндром.

Управляет антиблокировочной системой ABS. Также управляет системой распределения тормозных усилий (EBD — Electronic brakeforce distribution).

Transmission Control Module (TCM)

Блок управления коробкой передач. Находится в правой (пассажирской) стороне моторного отсека возле перегородки с салоном, крепится к внутреннему крылу.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Управляет коробкой передач, обрабатывая сигналы от датчиков оборотов и скорости в АКПП, а также датчиков температуры и давления. Сохраняет информацию адаптации и коды неисправности OBD2.

Sentry Key Immobilizer Module (SKIM)

Модуль иммобилайзера. Расположен с нижней стороны рулевой колонки.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

SKIM содержит радиочастотный приемопередатчик и микропроцессор. Модуль иммобилайзера передает и принимает сигналы от чипа в ключе зажигания.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Когда ключ зажигания переводится в положение «Вкл», SKIM передает сигнал на транспондер в ключе. Если полученный ответ идентифицирует ключ как действительный, SKIM отправляет сообщение в блок управления двигателя (PCM) по шине данных PCI с разрешением запуска.

  1. Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления
  2. Если полученный ответ идентифицирует ключ как недействительный или если ответ от чипа ключа не получен, SKIM отправляет сообщение о недопустимом ключе в PCM.
  3. Блок управления двигателя запускает или блокирует работу двигателя в зависимости от состояния сообщений от SKIM.

Heated Seat Module (HSM)

Модуль подогрева сидений. Расположен под водительским сиденьем. Выполняет функцию подогрева сидений.

Подогрев сидений работает от аккумулятора через предохранитель. HSM получает сигналы от переключателей подогрева сиденья и включает нагревательные элементы. Уставка низкой температуры нагрева составляет около 36° C, а уставка высокой температуры — 42 ° C.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Если блок управления подогревом сидений обнаружит обрыв или короткое замыкание цепи нагревательного элемента, он сохранит соответствующий диагностический код неисправности.

Memory Seat Module (MSM)

Блок управления положением сидений (модуль памяти). Расположен под водительским сиденьем. Выполняет функции памяти положения сидений.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

MSM позволяет водителю настраивать и персонализировать форму и положение сидений. Сиденья регулируются с помощью небольших моторчиков, размещенных в разных местах для регулировки различных частей сиденья. Водитель нажимает переключатель положения, который отправляет сигнал на модуль управления, чтобы включить реле и запустить моторчик.

  • Сиденья с электроприводом позволяют водителю изменять положение сиденья в разных направлениях, например вперед, назад, вверх, вниз, наклонять вперед, наклонять назад или изменять положение подголовника для достижения оптимального положения при вождении.

Driver Door Module (DDM)

Модуль водительской двери. Находится за обшивкой левой двери, встроен в блок дверного переключателя.

  1. Управляет различными электронными функциями, такими как дверные замки с электроприводом, электрические стеклоподъемники, зеркала с электроприводом, дополнительное освещение и моторчик замка задней двери.

Powertrain Control Module (PCM)

PCM — блок управления двигателем. Находится под капотом в правой задней части моторного отсека. Это предварительно запрограммированный контроллер с тремя микропроцессорами.

  • Он регулирует угол опережения зажигания, соотношение топливно-воздушной смеси, контролирует выбросы, систему зарядки, некоторые функции трансмиссии, контроль скорости, включение муфты компрессора кондиционера и обороты холостого хода.
  • PCM может адаптировать свои настройки в зависимости от условий эксплуатации.

Sunroof Module (SM)

SM — модуль люка в крыше.

Расположен в потолке, является частью люка. Управляет открытием, закрытием и вентиляцией люка.

Rain Sense Module (RSM)

RSM — модуль датчика дождя. Установлен рядом с зеркалом заднего вида таким образом, чтобы он соприкасался с лобовым стеклом.

Датчик дождя работает по принципу полного внутреннего отражения. В этой технике используется инфракрасное излучение. Инфракрасный свет излучается под углом 45 градусов на чистую область лобового стекла от датчика внутри автомобиля.

Когда идет дождь, мокрое стекло заставляет свет рассеиваться, и меньшее количество света отражается обратно на датчик. Когда количество отраженного света уменьшается до уровня, установленного программным обеспечением внутри датчика, он автоматически включает стеклоочистители.

Программное обеспечение также определяет скорость работы дворников в зависимости от количества влаги. Эта скорость изменяется в зависимости от влажности, определенной датчиком.

Adjustable Pedals Module (APM)

APM — модуль управления положением педалей. Находится под панелью, над педалью тормоза. Управляет положением педалей.

Система регулируемых педалей предназначена для перемещения тормоза и акселератора вперед и назад. Это улучшает эргономику по отношению к рулю для высоких и низких водителей.

Возможность регулировки положения педалей также позволяет водителю регулировать угол наклона рулевого колеса и положение сиденья в наиболее удобное положение. Положение педали тормоза и акселератора регулируется без ущерба для безопасности или комфорта.

Блок управления APM позволяет хранить одно или два предпочитаемых положения педалей. Положение может быть сохранено и вызвано с помощью переключателей.

Что такое блок управления двигателем: какие бывают блоки, неисправности и проверка

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

30.08.2019

Начнем с того, что современный автомобиль представляет собой совокупность механических узлов, которые работают под управлением электронных компонентов. Другими словами, многими процессами во время работы ДВС и других агрегатов управляет сложная электронная система управления двигателем ЭСУД.

Читайте также:  Электропривод багажника и кнопка открытия багажника: установка своими руками

Указанная электронная система имеет в основе электронный блок управления (ЭБУ), датчики, а также электронно-механические исполнительные устройства. При этом именно блоки управления двигателем являются  так называемым «мозгом» автомобиля.

Блок управляет работой ДВС, осуществляет контроль за состоянием мотора и его систем, постоянно изменяя параметры для создания оптимальных условий с учетом того или иного режима. Далее мы рассмотрим назначение и устройство ЭБУ, ответим на вопрос, как проверить блок управления двигателем и какие симптомы указывают на проблемы с контроллером.

Электронный блок управления двигателем: назначение и устройство

  • Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления
  • Отметим, что электронный блок управления применительно к автоэлектронике является своеобразным «центром», который объединяет разные подсистемы, управляющие по отдельности теми или иными узлами и агрегатами.
  • Что касается видов электронных блоков управления в авто, их существует достаточно много. При этом условно их можно разделить на:
  • электронный блок управления двигателем (ЭБУ, ECU);
  • блок управления ДВС и трансмиссией;
  • отдельные блоки управления двигателем, коробкой передач, системой тормозов, подвеской, системами безопасности, стабилизации и т.д., которые объединены между собой при помощи центрального блока.

Фактически, в зависимости от особенностей той или иной модели автомобиля, узлы и агрегаты могут иметь свой отдельный блок-контроллер. Затем указанные блоки объединяются в общую единую систему при помощи центрального модуля.

Становится понятно, что современные авто могут иметь на борту несколько десятков электронных блоков под управлением указанного центрального модуля. Как правило, основным блоком в системе является ЭБУ.

При этом на многих авто ECU управляет не только двигателем, но и выполняет функцию центрального модуля. По этой причине его принято просто называть центральным блоком управления.

Интеграция такого устройства в конструкцию автомобиля позволяет значительно оптимизировать работу ДВС, повысить производительность мотора, снизить уровень токсичности выхлопа и т.д. Также блок фиксирует различные неполадки и отклонения от нормы, своевременно уведомляя об этом водителя.

Конструкция ЭБУ и принцип работы

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Итак, блок управления представляет собой вычислительное устройство, которое способно обрабатывать информацию. Информация поступает на блок от датчиков. Далее блок «анализирует» показания датчиков и формирует управляющие команды, передавая их на электронно-механические исполнительные устройства.

Сам блок  управления имеет аппаратную начинку и программное обеспечение. В основе блока лежит микропроцессор, благодаря которому данные от датчиков анализируются и обрабатываются. Наличие программного обеспечения позволяет осуществлять вычислительные операции.

Если же говорить о датчиках, на ЭБУ поступает информация о положении коленчатого вала и частоте его вращения, расходе воздуха, скорости движения ТС, количестве кислорода в выхлопе, температуре двигателя, положении педали газа и степени открытия дроссельной заслонки и т.д.

Работа блока состоит в том, чтобы поддерживать и оптимизировать работу двигателя с учетом постоянно изменяющихся условий. На многих авто даже в бюджетном сегменте сегодня  устанавливается от 10 и более датчиков.

Кстати, современные электронные блоки управления имеют возможность перепрограммирования. Это значит, что такие блоки пригодны для тюнинга, так как имеется возможность изменения заводской программой. На практике это позволяет поставить на атмосферный мотор турбокомпрессор,  увеличить производительность после форсирования ДВС, перевести двигатель на газ и т.д.

Неисправности электронного блока управления двигателем и диагностика

Хотя производители выполняют ЭБУ в виде защищенной коробки, размещая аппаратную начинку в прочном металлическом корпусе, данное устройство также может выйти из строя.

Проблемы с блоком управления могут сопровождаться неустойчивой работой ДВС или невозможностью завести двигатель, отклонениями в процессах смесеобразования, нарушениями в работе трансмиссии (как правило, автоматической) и т.д.

Чтобы проверить ЭБУ, начинать следует с визуального осмотра, что позволяет выявить очевидные дефекты (например, трещины в корпусе). Однако если таковых не обнаружено, это все равно не позволяет исключить возможные повреждения микропроцессора, так как причин для выхода из  строя данного устройства достаточно много.

Среди самых простых  специалисты выделяют:

  • перегрев;
  • сильную коррозию и попадание влаги;
  • повреждения в результате ударных нагрузок;
  • короткое замыкание;

Также виновником проблем может оказаться не сам ЭБУ, а плохой контакт с датчиками, окисление в месте присоединения проводов. Отметим, что нередко к проблемам с блоком управления приводит банальная безответственность самого автовладельца.

Например, во время мойки двигателя под давлением блок не защищается должным образом от попадания влаги, машина эксплуатируется во влажную погоду со снятыми элементами (без крыльев, капота). Часто владельцы игнорируют тот факт, что крепление ЭБУ в месте установки недостаточно надежное или имеются проблемы с проводкой, что может привести к короткому замыканию и т.п.

Еще вывести из строя электронный блок  может «прикуривание» от другого автомобиля с заведенным двигателем, неквалифицированная установка в автомобиль дополнительного оборудования, проблемы в высоковольтной части системы зажигания. 

Добавим, что также встречаются случаи полного выведения из строя ЭБУ после попыток непрофессионального или самостоятельного ремонта данного типа устройств, а также чип-тюнинга. Важно понимать, на некоторых моделях блок является неремонтопригодным, то есть предполагается полная замена блока.

При этом после проведения поверхностной диагностики владелец снимает ЭБУ и пытается его разобрать/отремонтировать. Затем часто выясняется, что причиной проблем все же оказывается какой-либо датчик, однако после попыток ремонта блок для дальнейшей эксплуатации уже не пригоден.

По этой причине важно понимать, что сначала должна быть проведена комплексная профессиональная компьютерная диагностика. Только после этого можно принимать решение о том, что делать, менять или выполнить ремонт блока управления двигателем.

Если же говорить о доступной проверке, которую может выполнить автолюбитель самостоятельно, это банальная подмена имеющегося блока на точно такой же заведомо рабочий. Например, можно под залог взять ЭБУ от такого же авто на разборке, установить такой блок и проверить работу ДВС. Если машина работает с новым блоком нормально, тогда проблема очевидна.

Также отметим, что не всегда удается устранить поломку только заменой контроллера. Как уже говорилось выше, часто первопричиной поломки ЭБУ является не сам блок. Простыми словами, если, например, имеется замыкание в проводке, новый блок управления быстро выйдет из строя точно так же, как и предыдущий.

Ремонт ЭБУ двигателем и подбор блока для замены

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Важно понимать, что ремонт  электронного блока управления  является сложной и ответственной процедурой, которая требует определенных навыков, оборудования, знаний и понимания принципов работы устройства.

При этом ремонтировать блоки управления рекомендуется только в тех случаях, когда заменить контроллер  на исправный нет возможности. Как правило, не удается заменить ЭБУ на старых и редких автомобилях (возникают трудности с подбором как нового, так и б/у контроллера), а также тогда, когда стоимость блока очень высока.

Что касается попыток сэкономить и отремонтировать ЭБУ самостоятельно, в этом случае риск повреждения электронного устройства высок. Также результатом попыток установить такой блок после ремонта в автомобиль является выход из строя и других систем на борту транспортного средства.

Простыми словами, на обычном СТО блок просто меняется на новый или заведомо рабочий. В остальных случаях попытки ремонта могут не только не принести желаемого результата, но и усугубить ситуацию. По этой причине ремонтировать блок нужно только в специализированных центрах, которые сами определят, целесообразно или нет проводить ремонтные процедуры с тем или иным типом устройств.

  • Теперь перейдем к подбору устройства в рамках замены. Как уже говорилось выше, сначала нужно найти возможную причину, которая и привела к выходу блока из строя. Это позволит избежать скорой замены только что установленного ЭБУ.

Итак, необходимо учитывать, что в продаже часто встречаются восстановленные  блоки, причем ремонт провел сам завод-изготовитель.

Такая практика является нормальной, так как экономически заводу выгоднее восстановить старый блок, чем изготавливать новый. Естественно, завод не будет ремонтировать полностью залитый водой, разбитый или сожженный ЭБУ.

Читайте также:  Чем промыть топливную систему дизельного двигателя: особенности промывки разными способами

При этом на восстановленную деталь должна даваться гарантия, как на новое устройство.

  • При выборе нужно понимать, что визуально, а также по разъемам и маркировке электронные блоки управления могут быть одинаковыми, однако ПО в таких устройствах разное. Дело в том, что для каждого типа ДВС на той или иной модели двигателя, а также в зависимости от года выпуска, программное обеспечение может сильно отличаться. 

Получается, вполне возможно, что с не подходящим для конкретной машины ЭБУ автомобиль будет работать, однако о стабильности такой работы мотора и других агрегатов и узлов говорить не приходится.

Вполне очевидно, что новый электронный блок должен быть точно таким же, как и старый. Для подбора нужно не только учитывать марку и модель автомобиля, но и объем/тип двигателя, год выпуска авто, VIN-код, а также все маркировки, которые производитель нанес на сам блок.

  • После того, как нужный блок был подобран, остается только реализовать подключение устройства к соответствующим разъемам. На практике ЭБУ далеко не всегда расположен в удобном и легкодоступном месте, так что нужно знать, где стоит блок управления двигателем на том или ином автомобиле. Перед подключением клеммы с АКБ следует обязательно снять.

Еще нужно помнить, что многие электронные блоки управления  нуждаются в дополнительной настройке. В одном случае это просто автоматическая подстройка ЭБУ под параметры и особенности работы конкретного авто (самоадаптация). Для такой подстройки на машине нужно просто поездить в разных режимах.

Более сложным случаем является необходимость выполнять перепрограммирование, более известное под названием чип-тюнинг. Такие доработки нужны тогда, когда требуется внести коррективы в работу ДВС, а также отдельных систем автомобиля.

Результата добиваются путем изменения штатного ПО и заводских стандартных настроек, которые «зашиты» в память ЭБУ. Качественно такую процедуру могут выполнить только квалифицированные специалисты, которые имеют подходящее программное обеспечение и оборудование.

Источник: http://krutimotor.ru/bloki-upravleniya-dvigatelem-vidy-ustrojstvo-remont/ 

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши Мастера свяжутся с вами!

Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управленияПроцесс чип-тюнинга заключается в смене программы управления двигателем в электронном блоке управления(ЭБУ). А что такое ЭБУ, как он устроен и за что отвечает — мы рассмотрим в этой статье.

С 80-х годов для повышения экологичности и экономичности (и ни для чего другого) вместо карбюратора установили систему впрыска и на форсунку повесили «мозги» — электронный блок управления (ЭБУ), или electronic control unit (ECU). Управлял он впрыском, углом опережения зажигания и подачей воздуха. С тех пор прошло достаточно много времени, и на сегодняшний день в автомобиле легко может находиться около 80 блоков управления самыми разными узлами — от подогрева сидений до системы автоматической парковки.

Электронный блок управления — это герметично закрытая металлическая (в редких случаях — с пластиковой крышкой) коробка в которую идет пара толстых кабелей. В самом блоке, наиболее важными элементами является микроконтроллер и EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory — энергонезависимая память с возможностью перепрограммирования)

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Микроконтроллер отвечает за обработку сигналов от датчиков по программе, содержащейся в EPROM.

В памяти блока находятся так называемые Калибровки — таблицы со значениями по конкретному узлу «что показывает датчик»->»что нужно передать(открыть/закрыть/увеличить/уменьшить)».

Как пример — «Если датчик детонации показывает такое-то значение — изменить угол опережения зажигания на такую-то величину».

Програма в EPROM отвечает за использование калибровок и за их обновление. Многие величины не могут быть заложены в память и всегда выдавать эталонный результат — тот же УОЗ будет разным при разном зазоре электрода на свече, поэтому значения постоянно обновляются. Это назвается самообучение блока. 

В зависимости от предназначения блоки управления имеют разделение по видам.

ECM(Engine Control Module) — модуль, отвечающий за работу двигателя. Ранее его называли ECU — Engine Control Unit, и EMS (Engine management system).

Формирование топливной смеси, время впрыска, зажигание, контроль скорости вращения валов — это его область ответственности. И да, чип-тюнинг мотора затрагивает именно его.

Изменения вносятся в значения калибровок и в управляющую программу EPROM, благодаря чему получается исправить некоторые ошибки и недочеты производителя, увеличить мощность и крутящий момент (в основном за счет более точной топливной корректировки из-за исключения работы с 92-м октаном), отключить некоторые экологические функции. Основные датчики, работающие на этот блок — датчик массового расхода воздуха(ДМРВ), датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) и еще несколько десятков датчиков напрямую или косвенно влияющие на работу двигателя. Например, датчик неровной дороги помогает отличить электронному мозгу детонацию двигателя от вибрации при езде по колдобинам. 

EBCM(Electronic Brake control module) — электронный блок контроля тормозной системы. Система ABS — Anti-block system управляется именно им.

На входе в этот блок подаются значения нажатия педали тормоза, скорость автомобиля, скорость вращения каждого колеса и положение ключа зажигания. Кстати, на большинстве автомобилей именно эта система используется для анализа накачанности колес.

По скорости вращения колеса можно определить его радиус, сравнить с эталонным и в случае значительного отклонения от нормы — зажечь лампочку на приборке. 

PCM (Powertrain control module) — модуль управления силовой установкой, или передачи крутящего момента на колеса. Отвечает за коробку передач, круиз-контроль, режим овердрайва (переключение на повышенную передачу для повышения экономичности при езде по трассе) и выполняет другие функции по обеспечению корректной работы этого узла.

VCM(Vehicle control module) — модуль контроля автомобиля. Отвечает за безопасность — EPS, ACC, ESC и подушки безопасности. Расположен, как правило в середине салона, подальше от источников опасности.

BCM(Body control module) — управление сиденьями, стеклоочистителями, стеклоподъемниками, люками в крыше и самими крышами (у кабриолетов) 

Самый интересный для чип-тюнинга блок — управления двигателем. Хотя и блок управления коробкой (PCM) тоже вызывает множество вопросов и пожеланий…хотя на самом деле всего один — можно ли сделать так, чтобы автомат перестал «тупить» и не в ущерб надёжности? В большинстве случаев — нельзя. В редких случаях — можно. 

Электронный мозг имеет свои органы восприятия — датчики. Ориентируясь на их показания он принимает решения.

Некоторые используют эту возможность для обмана электромозга в своих целях — например, включив в цепь между ЭБУ и датчиком «хитрый» приборчик можно добиться от ЭБУ нужной реакции.

Такой подход был весьма оправдан на раннем этапе использования ЭБУ, когда программы были простыми. Подать неверный сигнал, например, с второй лямбды о том, что «катализатор по-прежнему на месте, а вовсе даже не удалён» было простым и дешевым решением.

Но сейчас блоки стали гораздо умнее, программы на много порядков усложнились и теперь одновременно анализируется несколько десятков показаний датчиков, строятся тренды и проверяются отклонения. Обмануть мозги внося исправленные данные в один единственный датчик уже невозможно.

Всевозможных датчиков, передающих информацию в электромозг автомобиля очень и очень много. Обо всех рассказывать долго, да и в рамках нашей общеобразовательной статьи не нужно. Но о самых главных — мы расскажем.

  • MAT Sensor (Manifold Air temperature) — датчик температуры воздуха впускного коллектора. 
  • CTS Sensor (Coolant Temperature Sensor) — датчик температуры охлаждающей жидкости
  • .
  • CPS Sensor (Camshaft/Crankshaft Position) датчик положения распредвала или коленвала. 
  • KS (Knock Sensor) — датчик детонации
  • .

HO2S (Heated Oxygen Sensor) — датчик кислорода, или лямбда. Обычно их два — первый датчик находится после выпускного коллектора и анализирует количество кислорода в сгоревшей смеси. На основании показаний этого датчика ЭБУ корректирует топливную смесь. Второй датчик кислорода стоит после катализатора и оценивает эффективность его (катализатора) работы. Вторую лямбду пытаются обмануть при помощи всевозможных «обманок» и именно её отключают программисты-чиптюнеры. Если интересно что лучше — обманка или программное отключение катализатора, то советуем почитать этот материал) 

  1. TPS (Throttle Position Sensor) — ДПДЗ — датчик положения дроссельной заслонки
  2. VSS (Vehicle Speed Sensor) — датчик скорости.
  3. MAP Sensor (Manifold Absolute Pressure) — ДАД — датчик абсолютного давления. 
  4. MAF Sensor (Mass Air Flow) — ДМРВ — датчик массового расхода воздуха.
Читайте также:  Двойное сцепление в устройстве КПП: как работают такие коробки передач

Что такое и для чего нужен ЭБУ в автомобиле?

Блок управления двигателем – краеугольный камень современной системы питания ДВС. Именно внутри ECU (Engine Control Module) обрабатываются сигналы датчиковой аппаратуры и генерируются команды для исполнительных механизмов.

Момент искрообразования, время открытия форсунок, работа клапана продувки адсорбера, ЕГР и других элементов зависят от корректной работы ЭБУ.

Рассмотрим, как работает электронная система управления двигателем (ЭСУД), устройство, принцип работы ее основных компонентов, а также  их распространенные неисправности.

Как устроен ECU?

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

  1. Микропроцессор – сердце любого блока управления (БУ). Принцип работы блока управления двигателем построен на обработке процессором цифровых сигналов и выборе алгоритма управления исполнительными устройствами.
  2. Порты входных сигналов с датчиков.
  3. Аналогово-цифровой преобразователь. Микропроцессор не может обрабатывать аналоговые сигналы, поэтому предназначение АЦП в перекодировании их в цифровой вид. Аналогично трансформируются импульсные сигналы с индуктивных датчиков частоты вращения.
  4. Задающие каскады. В задающих каскадах управляющие импульсы с микропроцессора трансформируются в силовые сигналы, с помощью которых ЭБУ управляет исполнительными устройствами. Примером задающего каскада можно считать работу силовых ключей, отвечающих за подачу напряжения на первичную обмотку катушек зажигания.
  5. Блок текущего контроля. Отслеживает нарушение функций электронных компонентов внутри блока, аномалии в показаниях датчиков, а также нарушение протекания тока в сигнальных и силовых цепях. Благодаря самодиагностике становится возможной диагностика ЭБУ, чтение кодов неисправности, просмотр фактических параметров.
  6. Блок связи с другими электронными блоками внутри автомобиля и диагностическим интерфейсом. Многие данные с блока управления двигателем применяются в работе блока управления АКПП, системы ABS, ESP, ASR и т.п. В современных авто для общения между блоками используют шины данных разных уровней.

Конструкция ЭБУ невозможна без блока питания, который при необходимости подстраивает питание бортовой сети автомобиля под особенности работы элементов внутри блока. В цепи питания присутствуют и защитные компоненты, предохраняющие ECU от скачков напряжения, переполюсовки.

Виды входных и выходных сигналов

ECU обрабатывает всего несколько типов входных сигналов:

  • цифровой сигнал (имеет всего два уровня – «высокий» и «низкий»). Еще такой сигнал называется логическим, так как он имеет всего два значения – истина или ложь (true/false), логический 0 либо логическая 1;
  • импульсный сигнал — кратковременное изменение физической величины. К примеру, по количеству импульсов с датчика АБС блок управления рассчитывает скорость вращения каждого из колес;
  • аналоговый сигнал – описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. В автомобиле к таким сигналам относится измерение напряжения.

Именно по падению напряжения на выводах потенциометрического датчика положения электронной педали газа ЭБУ оценивает мощность, которую хочет получить водитель от двигателя.

Задающие каскады, использующиеся для управления исполнительными механизмами, могут формировать переключающий сигнал и сигнал с широтно-импульсной модуляцией. ШИМ-сигнал характеризируется скважностью импульсов – соотношением периода импульсов к их длительности.

Скважность выражается в процентах, которые показывают соотношение периода подачи напряжения к периоду обесточенного состояния.

К примеру, если скважность сигнала управления регулятором холостого хода (РХХ) составляет 50%, то шток регулятора будет выдвинут на половину хода.

Тогда как широтно-импульсная модуляция позволяет гибко управлять исполнительным устройством, переключающий сигнал имеет только два состояния – включено или выключено. Таким сигналом будет включение вентилятора, муфты кондиционера и т.п.

Устройство микропроцессора

Работа микропроцессора строится вокруг 3 компонентов:

  1. Оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ/RAM). Оперативная память необходима для хранения изменяющихся данных, получаемых с датчиковой аппаратуры. Эти данные используются микропроцессором в вычислениях и хранятся только во время работы двигателя/времени включенного зажигания. К таким данным относится, к примеру, сигнал с датчика детонации, показания лямбда-зонда, на основании которых формируется кратковременная коррекция.
  2. Постоянно-запоминающее устройство (ПЗУ или EEPROM) – перезаписываемая память, в которой хранится программа обработки данных и управления элементами ECU, а также важные переменные, которые нельзя потерять при отключении питания.
  3. Постоянная память (ПМ или EEPROM) — хранят шифр распознавания ключа иммобилайзера, конфигурация комплектации автомобиля, коды неисправности и т.п.

На некоторых автомобилях коды неисправности двигателя хранятся в ОЗУ, поэтому при снятии клеммы они удаляются. В более современных вариантах конструкции ЭСУД для удаления кодов из EEPROM  требуется специальное диагностическое оборудование.

Межсетевой интерфейс

Многие электронные системы современного автомобиля оснащены отдельными цифровыми блоками управления. Подразумеваются не только такие важные системы как ABS, ESP, Airbag, ASR, но и компоненты, обеспечивающие комфорт и удобство при пользовании автомобилем. Речь о стеклоподъемниках, системе централизованного отпирания/запирания дверей, мультимедиа и т.п.

Для синхронизации работы отдельных блоков управления была придумана шина последовательной передачи данных. Она осуществляется по протоколу в виде обмена сообщениями между цифровыми блоками через очень короткие промежутки времени.

Такой протокол можно сравнить с телефонной конференцией, где у каждого абонента есть уровень приоритетности для вещания.

К примеру, исправность системы ABS важнее для безопасной эксплуатации автомобиля, нежели плавность переключения передач в АКПП, а поэтому сообщения от блока АБС будут иметь более высокую степень приоритетности.

В современных автомобилях могут совместно работать сразу несколько обособленных шин данных:

  • шина силового агрегата (ЭБУ двигателя, АКПП, АБС и т.п.);
  • CAN-шина системы «Комфорт» (стеклоподъемники, замки дверей);
  • CAN-шина информационно-командной системы (мультимедиа, навигация, комбинация приборов).

К привычной уже CAN-шине все чаще внедряются новые виды межсетевого интерфейса: однопроводная шина Lin, оптоволоконная шина MOST, беспроводная шина Bluetooth.

Видео: Система управления двигателем: обзор ЭБУ

Неисправности ЭБУ

  • коррозия места пайки, короткое замыкание между выводами элементов на плате по причине попадания внутрь влаги. Контроллер ЭБУ помещен в герметичный корпус, который должен препятствовать прониканию воды внутрь блока. Указанные выше неисправности чаще всего возникают после вскрытия блока для осмотра/ремонта, так как восстановить заводскую герметичность довольно сложно. Чаще всего блок управления двигателем находится в подкапотном пространстве – далеко не самой благоприятной среде для контроллеров. Реже производитель размещает ECU под жабо стеклоочистителей, за подкрылками или в салоне;
  • нарушение работы компонентов ЭБУ из-за попадания внутрь масла, антифриза. Из-за капиллярного эффекта нередки случаи, когда моторное масло или трансмиссионная жидкость проникает внутрь блока, стекая или даже поднимаясь по проводам вверх к разъему;

На некоторых автомобилях неудачное месторасположение блока управления предопределяет причину его поломки. К примеру, ECU на автомобилях Лада Калина установлен под радиатором печки.

Поэтому в случае протекания последнего антифриз попадает внутрь блока и выводит его из строя.

  • трещины пайки элементов печатной платы. Возникают вследствие постоянных перепадов температуры, вибраций. Некоторые производители устанавливают ECU на двигатель, что усугубляет влияние негативных факторов и становится главной причиной поломки ЭБУ двигателя;

Пожалуй, наиболее ярким примером такой конструктивной недоработки могут послужить двигатели X16XER, X18XER от Opel. Расположение ECU на двигателе приводит к отламыванию перемычек между пинами разъема и выводами  печатной платы. Нередко ЭБУ на авто с такими моторами выходят из строя на пробегах до 150-200 тыс.км.

  • перегорание элементов на плате вследствие короткого замыкания, неправильного подключения АКБ, перенапряжения в бортовой сети;
  • окисление пинов в контактном разъеме, загибание контактов после неаккуратной установки разъема ECU.

Диагностика и ремонт

Ремонт ECU требует как минимум базовых знаний схемотехники и хороших навыков пайки. Конечно, и без глубоких знаний вы увидите окислы, трещины на пайке, перегоревшую дорожку или вздутый конденсатор. Если блок не подлежит восстановлению, на корпусе всегда нанесена маркировка ЭБУ, которая поможет подобрать вам контроллер для замены.

Что такое ЭБУ (ecu): электронный блок управления

Вам также может понравиться

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector