Что такое ЭБУ (ECU): электронный блок управления

Содержание

Как устроен электронный блок управления ДВС

ЭБУ является электронной платой, которая размещается в корпусе из пластика или металла для надежной защиты контроллера. ECU может быть установлен в моторном отсеке или в салоне автомобиля (в области центральной панели со стороны водителя или пассажира). Место установки контроллера зачастую указано в руководстве по эксплуатации.

Электронная плата ЭБУ включает в себя микропроцессор и запоминающие устройства. Также блок управления имеет специальные внешние разъемы на своем корпусе. Обычно таких разъемов два, они представляют собой выведенные наружу корпуса элементы контроллера. Первый разъем позволяет осуществить подключение блока управления к бортовой сети автомашины. Вторым разъемом (диагностический разъем ЭБУ) становится место для подключения сканирующего устройства (сканера).

Электронный блок управления двигателем имеет на своей плате несколько типов памяти. Существует постоянная память, в которой содержатся базовые микропрограммы и записаны ключевые параметры для нормальной работы ДВС. На плате ЭБУ дополнительно присутствует оперативная память, которая позволяет блоку управления динамично обрабатывать поступающие данные от датчиков, а также кратковременно сохранять определенные результаты.

Еще одним элементом является отдельное запоминающее устройство, в котором хранится временная информация о том, сколько времени проработал ДВС, какой километраж был пройден, количество потребленного топлива, коды блокировок или доступа, коды ошибок двигателя и т.д. Информацию из этого устройства можно удалять (стереть или сбросить код ошибки в ЭБУ).

Программы ЭБУ разделяются на два типа модулей. Присутствует функциональный и контрольный модуль ПО блока управления двигателем. Функциональный модуль принимает и обрабатывает полученные данные, а также отсылает импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль следит за тем, чтобы сигналы от датчиков находились в допустимых рамках применительно к заданным изначально параметрам. Если контрольный модуль фиксирует отклонения от прописанных параметров, но они еще находятся в допустимых пределах, тогда осуществляется коррекция. В случае серьезного сбоя контрольный модуль ЭБУ заблокирует двигатель.

Программное обеспечение ЭБУ поддается коррекции. Блок управления двигателем можно перепрошить, тем самым заменив штатную программу и внеся изменения в базовые настройки и параметры работы силового агрегата. Данный способ получил название чип-тюнинг бензинового или дизельного двигателя.

ЭБУ — устройство, принцип работы

ЭБУ — электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название — контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.

Обмен информацией ведется посредством CAN-шины, которая объединяет все электронные и цифровые системы современного автомобиля в одну сеть.

Благодаря такому подходу можно оптимизировать работу двигателя: расход топлива, подачу воздуха, мощность, крутящий момент и др.

Основными функциями ЭБУ являются:

управление и контроль за впрыском топлива в инжекторных двигателях;
контроль за зажиганием;
управление фазами газораспределения;
регулировка и поддержание температуры в охлаждающей системе двигателя;
контроль за положением дроссельной заслонки;
анализ состава выхлопных газов;
контроль за работой системы рециркуляции отработанных газов.

Кроме того на контроллер поступает информация о положении и частоте вращения коленчатого вала, текущей скорости движения транспортного средства, о напряжении в бортовой сети автомобиля. Также ЭБУ оснащен системой диагностики и в случае обнаружения каких-либо неполадок или сбоев информирует о них владельца посредством кнопки Check-Engine.

Каждая ошибка имеет свой код и эти коды сохраняются на запоминающем устройстве.

При проведении диагностики специалисты подключают к контроллеру через разъем сканирующее устройство, на экран которого выводятся все коды ошибок, а также информация о состоянии двигателя.

Устройство электронного блока управления двигателем.

Контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера.

Для нормального функционирования в блоке управления применяется несколько типов памяти:

ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — здесь содержатся основные программы и параметры работы двигателя;
ОЗУ — оперативная память, используется для обработки всего массива данных, сохранения промежуточных результатов;
ЭРПЗУ — электрически репрограммируемое запоминающее устройство — применяется для хранения различной временной информации: коды доступа и блокировки, а также считывает информацию о пробеге, времени работы двигателя, расходе топлива.

Программное обеспечение ЭБУ состоит из двух модулей: функционального и контрольного. Первый отвечает за прием данных и их обработку, отправляет импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль отвечает за корректность входящих сигналов от датчиков и в случае обнаружения каких-либо расхождений с заданными параметрами проводит корректирующие воздействия, либо полностью блокирует работу двигателя.

Внести изменения в программное обеспечение ЭБУ можно только в авторизованных сервисных центрах.

Необходимость в перепрограммировании может возникать при проведении чип-тюнинга двигателя для повышения его мощности и улучшения технических характеристик. Провести данную операцию можно только при наличии сертифицированного программного обеспечения. Однако, производители автомобилей очень неохотно делятся данной информацией, поскольку не в их интересах, чтобы пользователи самостоятельно изменяли настройки.

Ремонт и замена ЭБУ.

Если контроллер выходит из строя или работает некорректно, то прежде всего это отображается в провалах в работе двигателя, а иногда и в полной его блокировке. Check Engine может постоянно высвечивать ошибку, которую невозможно удалить. Основные причины выхода ЭБУ из строя это:

перегрузка, воздействие короткого замыкания;
влияние внешних факторов — влага, коррозия, удары, вибрация.

Кроме того любой микропроцессор перегревается, если система охлаждения выходит из строя.

Ремонт, равно как и замена блока управления обойдутся не дешево. Оптимальным вариантом будет приобретение нового блока. Чтобы его подобрать, нужно знать все параметры машины

Нормы токсичности

После создания транспортной техники, начали появляться нормы по защите окружающей среды. Стандарты по количествам выбросов выхлопных газов получили название ЕВРО-0, -1, -2, -3, -4, -5.

Автомобили с большой долей выбросов вредных веществ, то есть класса ЕВРО-0, не содержат в своей конструкции нейтрализаторы, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода (О2).

По внешнему виду конструкции двигателя можно отличить автомобиль с ДВС ЕВРО 3 от ЕВРО 2. В конструкции машины ЕВРО-3 устанавливаются два датчика кислорода в выпускную систему. В конструкции ЕВРО-2 такой датчик один. Также отличаются по наличию датчика неровной дороги и внешней форме адсорбера.

Осторожно: «Напряжение»

Для того, чтобы узнать, поступает ли напряжение в цепь подогрева, понадобиться дополнительное оборудование. Сигнал измеряется стрелочным или цифровым вольтметром или более современным — мультиметром.

Включить зажигание, не отсоединяя разъем датчика.
Воткнуть щупы в разъемы проводов.
Монитор должен высвечивать

12 В. Это значение соответствует напряжению аккумулятора.

«+» поступает к нагревателю непосредственно через предохранитель. Если он отсутствует, необходимо проверить звенья цепи: «аккумулятор-предохранитель-кислородник».
«—» передается посредством электронных систем управления. При его отсутствии надо проверить разъемы цепи, ведущие к блоку управления.

Опорное напряжение проверяется тем же вольтметром или можно использовать мультиметр.

Включить зажигание.
Измерить напряжение между сигнальным проводом и массой.
Значение число должно составлять 0,45 вольта.

Способы решения проблемы своими силами

Если вы уверены в том, что версия программного обеспечения стоит рабочая, в частности, речь идет о прошивке 1.5 и выше, то решить проблему можно своими силами. Убедитесь в том, что в устройстве есть все 6 протоколов из 6. Подключение к управляющему модулю авто возможно при использовании строк инициализации, это позволит девайсу подстроиться под команды ЭБУ. В данном случае имеются в виду строки инициализации к программам для проверки Хоб Драйв и Torque.

Чтобы решить проблему подключения, необходимо действовать следующим образом:

Для начала нужно подсоединить гаджет к соответствующему разъему, который расположен в автомобиле. Обычно на этом этапе у автовладельцев не возникает проблем с установкой, но в зависимости от конструктивных особенностей транспортного средства, возможно, придется использовать переходник. Как правило, данный разъем располагается под рулевым колесом в салоне машины, в бардачке, за или под ним, иногда штекер монтируется в районе прикуривателя. Более подробно о расположении диагностического разъема вы можете узнать из сервисной документации.
После этого следует запустить мотор авто. Сделав это, вы увидите, определяет ли бортовой компьютер подключенный адаптер или нет

Важно именно завести двигатель, а не включить зажигание.
Следующим этапом будет синхронизация работы устройства со смартфоном, причем последний должен работать на операционной системе Android. Для синхронизации оба гаджета подключаются по беспроводному соединению Bluetooth

Для этого необходимо зайти в настройки Bluetooth на телефоне, активировать опцию, а затем произвести поиск всех устройств, находящихся в сети. После того, как телефон выявит устройство, к нему надо будет подключиться, причем для подключения должен использоваться код. Комбинация может быть разной, но, как правило, это цифры 0000, 1111, 1234, 6789.
Если гаджет успешно соединится со смартфоном, то нужно запустить программное обеспечение для проверки. Само ПО необходимо настроить, учитывая параметры работоспособности транспортного средства. Для настройки воспользуйтесь рекомендациями, приведенными в инструкции.
В том случае, если все шаги были выполнены верно, то программное обеспечение должно начать проверку. С помощью утилиты вам будет предоставлена все важные данные о работоспособности двигателя, основных систем, а также контроллеров и датчиков. Если же произошло такое, что синхронизировать девайсы не получилось, то выход также есть — нужно попытаться добавить необходимые строки инициализации. Необходимо учитывать, что эти строки являются индивидуальными для всех моделей автомобилей и их необходимо вносить в память вручную. Эти данные представлены ниже, если каких-то строк нет, то их без проблем можно найти в сети. Главное, чтобы строки инициализации точно соответствовали вашей модели автомобиля, иначе синхронизировать устройства не удастся.

Расположение ЭБУ

Вы знаете, где может находиться модуль АКПП? А он может устанавливаться как внутрь автомата, так и отдельно снаружи. Причем тип электронного блока управления совершенно не влияет на его расположение. Например, модуль с внешним креплением может быть как совмещенного типа, то есть управлять и двигателем и автоматом, так и отдельного, то есть управлять только АКПП.

Рассмотрим преимущества внешнего и внутреннего размещения.

https://youtube.com/watch?v=-kd9MqLTUug

Внешнее размещение

Внешний тип модуля расположен снаружи автомата и двигателя в любом месте подкапотного пространства. Преимущество такого ЭБУ АКПП в том, что к нему легко подобраться, открутить, снять и сделать ремонт.

Внешнее расположение защищает процессор и микросхему блока управления от постоянного повышения температур, от попадания влаги внутрь. Такие блоки управления редко выходят из строя.

Минусы внешнего расположения в большом количестве проводов. Они тянутся от датчиков АКПП до электронного модуля. Могут быть погрызены крысами или кошками. В зимнее время дубеют и шлейфы могут сломаться от легкого прикосновения незадачливого водителя.

Внутреннее расположение

Внутреннее же расположение модуля АКПП дарит минимальное количество проводов. Но вместе с этим возрастает риск ЭБУ быть перегретым от высоких температур коробки передач. Хоть такие блоки управления защищаются производителем от перегрева за счет изготовления их из качественного, стойкого к температурам металла, постоянный нагрев все равно отрицательно влияет на электронный чип и микросхемы.

Во время ремонта к таким блокам управления трудно подобраться. Порой, бывает, приходится снимать и разбирать полностью автомат, чтобы перепаять схемы ЭБУ или просто поменять его.

Основные достоинства и недостатки ЭБУ

Несмотря на наличие множества преимуществ, у электронных модулей есть и недостатки.

Достоинства ЭБУ

Плюсы устройств:

возможность оптимизации динамических параметров работы ДВС;
снижение расхода горючего при правильной регулировке соотношения воздуха и топлива;
простота пуска силового агрегата — модуль быстро адаптирует двигатель для работы в разных условиях, к примеру, при функционировании на холостом ходу;
при установке ЭБУ в авто у владельца машины отпадает необходимость в ручной регулировке параметров работы ДВС;
увеличение показателей экологичной чистоты при правильной регулировке объемов вредных веществ в отработанных газах.

Недостатки ЭБУ

Минусы электронных модулей:

высокая цена на составляющие элементы, если возникнет необходимость проведения ремонта модуля;
при неполадках блок часто не подлежит ремонту, его приходится менять целиком;
необходимость в эксплуатации недешевого и сложного оборудования для проверки модуля, иногда для диагностики требуются квалифицированные мастера;
повышенные требования параметров надежности питания бортовой сети — скачки напряжения могут привести к поломке ЭБУ;
необходимость использования только качественного топлива при заправке машины.

Канал Avto-blogger подробно рассказал об особенностях и недостатках электронных модулей.

Плюсы и минусы электронного блока управления двигателем

Несмотря на очевидные достоинства ЭБУ, у него имеются не только сильные стороны.

Достоинства ЭБУ

оптимизация динамических показателей;
снижение расхода;
простота запуска мотора – ЭБУ оперативно адаптируется в непростых условиях функционирования (прогрев мотора зимой или режим холостого хода);
отсутствие потребности в ручной регулировке;
повышение показателей экологической чистоты.

Недостатки ЭБУ

дороговизна компонентов;
невозможность ремонта – только замена;
потребность в дорогом и сложном оборудовании для диагностики ЭБУ, а еще специально обученных техниках и электриках;
высокие требования относительно показателей надежности в электропитании;
необходимость в качественном горючем.

ЭБУ — устройство, принцип работы

Основными функциями ЭБУ являются:

управление и контроль за впрыском топлива в инжекторных двигателях;
контроль за зажиганием;
управление фазами газораспределения;
регулировка и поддержание температуры в охлаждающей системе двигателя;
контроль за положением дроссельной заслонки;
анализ состава выхлопных газов;
контроль за работой системы рециркуляции отработанных газов.

Устройство электронного блока управления двигателем.

Для нормального функционирования в блоке управления применяется несколько типов памяти:

ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — здесь содержатся основные программы и параметры работы двигателя;
ОЗУ — оперативная память, используется для обработки всего массива данных, сохранения промежуточных результатов;
ЭРПЗУ — электрически репрограммируемое запоминающее устройство — применяется для хранения различной временной информации: коды доступа и блокировки, а также считывает информацию о пробеге, времени работы двигателя, расходе топлива.

Ремонт и замена ЭБУ.

перегрузка, воздействие короткого замыкания;
влияние внешних факторов — влага, коррозия, удары, вибрация.

Кроме того любой микропроцессор перегревается, если система охлаждения выходит из строя.

Как это работает?

Основным исполнительным элементом блока управления является микропроцессор, он обрабатывает полученную информацию, производит подсчеты и отдает команды, корректируя работу всех систем. Руководствуется процессор заложенной микропрограммой, в которой четко прописаны все сценарии работы мотора и всех его систем «на все случаи жизни».

ЭБУ получает информацию от таких датчиков:

Кислородный датчик (лямбда-зонд);
ДМРВ (датчик массового расхода воздуха);
ДПКВ (датчик положения коленвала);
ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки);
ДТОЖ (датчик температуры охлаждающей жидкости);
Датчик включения вентилятора;
Датчик детонации;
Датчик скорости;
Выпускной клапан.

Поступившие данные обрабатываются, после чего корректируется работа мотора или отдельных его систем. Так, исходя из тех или иных потребностей могут корректироваться:

Кроме того, ЭБУ имеет отношение, а также получает информацию от таких систем как ABS, ESP, подушки безопасности и системы пассивной безопасности, а также противоугонной системы.

Кроме микропроцессора в ЭБУ есть и другие модули

ОЗУ – Оперативное Запоминающее Устройство или, проще говоря, оперативная память. Любые изменения в работе мотора и каждая неисправность будет фиксироваться и храниться в памяти ОЗУ. Ошибки хранятся до тех пор, пока вы не выключите зажигание. После этого ОЗУ обнуляется до тех пор, пока вы снова не запустите мотор. После запуска двигателя происходит самодиагностика всех систем, датчики посылают информацию о состоянии вещей в тех или иных узлах, ЭБУ анализирует полученные данные и на основании собственных алгоритмов принимает решение все хорошо или нет. Если какие-то данные не соответствуют понятию «норма», формируется ошибка и записывается в память, а водителю выдается предупреждение на панель приборов. Как правило, это либо «Check Engine» или другой индикатор, который загорается на приборке.

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.

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.

Системы электронных блоков управления[3]

ABS (Anti-lock braking system) — Антиблокировочная система.
ACU (Airbag Control Unit) — Блок управления подушками безопасности.
Amplifier (Звуковой усилитель).
BCM (Body Control Module) — controls door locks, electric windows, courtesy lights, etc. — Контроллер бортовой электроники.
Brake Control Module (ABS or ESC) — Модуль управления тормозной системой.
CCP (Climate Change and Prediction) — Блок управления климат-контролем.
CCU (Convenience Control Unit)
CD Changer (Проигрыватель компакт-дисков).
Cellular Telephone (сотовый телефон).
Chime (Система звукового оповещения).
CV RSS (Continuously Variable road sensing suspension) — Подвеска с бесступенчатой изменяемой жесткостью амортизаторов).
DCU (Door Control Unit) — Блок управления дверьми.
Digital Radio Receiver (Цифровой радиоприемник).
DIM (Dashboard Integration Module) — Интегрированный модуль приборной панели.
Door Module (s) (Дверные контроллеры).
Driver Door Module (Контроллер водительской двери).
Driver Information Center — (Система информации водителя).
Dual Zone HVAC — Двухзонный климат-контроль.
E&C Bus (Мультиплексная шина систем комфорта).
ECM (Engine Control Module) — Модуль управления двигателем. (Не путать с электронным блоком управления, общим термином для всех этих устройств.)
ELC (Electronic level control) — Пневмоподвеска с электронным контролем уровня положения кузова).
EPS (Electric power steering) — Электрический усилитель руля.
ESP (Elektronic Stability Program) — Электронный контроль устойчивости.
ETACS (Electronic Timing And Control System) — Электронная система полного управления автомобилем
Head Up Display (Контроллер верхнего информационного дисплея).
HMI (Human Machine Interface) — (Board Computer) — Бортовой компьютер.
HPS (Hydraulic power steering) — Гидравлический усилитель руля.
HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) — Климат-Контроль.
IPC (Instrumental Panel Cluster) — Электронная комбинация приборов.
Memory Mirror Module (Контролер зеркал с памятью).
Memory Seat Module (Контроллер сидений с памятью).
Multifuncton Alarm Module — Многофункциональный охранный модуль.
Navigation Radio (Радио с навигационной системой).
OnStar (Навигационная система).
Passenger Door Module (Контроллер двери пассажира).
PCM (Powertrain control module) Комбинированный модуль управления, состоящий из блока управления двигателем (ECU) и блока управления коробкой передач (TСМ).
Personalization (Система авторизованного доступа).
PPS (Passenger Presence System) — Система контроля наличия пассажира.
PSCU (Electric Power Steering Control Unit — Generally this will be integrated into the EPS powerpack.
Radio (Радиоприемник).
RCCP (Rear Climate Change and Prediction) — Задняя панель управления климат-контролем.
Rear Aux Climate Module — Дополнительная задняя климатическая установка.
Rear Seat Entertainment (Развлекательный центр задней части салона).
Remote Function Actuation (Дистанционное управление).
RIM (Rear integration module) — Интегрированный модуль задней части салона.
RSS (Road Sensing Suspension) — Подвеска с изменяемой жесткостью амортизаторов.
SIR (Supplemental Inflatable Restraint) — Дополнительные (Airbags) подушки безопасности.
SCU (Seat Control Unit)
SCU (Spee
Serial Data Gateway (Контроллер мультиплексной шины).
TСМ (Transmission control module) — Модуль управления трансмиссией.
TCS (Traction control system) — Антипробуксовочная система.
TCU (Telephone Control Unit) — Блок управления телефоном.
VTD (Vehicle Thief Deterrent) — Охранная сигнализация.

Ремонт блоков управления двигателем – как справиться самостоятельно?

Электронная система управления дизельным двигателем устанавливается практически на всех современных моторах этого типа с различными системами впрыска топлива. Такое электронное управление предназначается, в основном, для регулирования и оптимизации их работы. Таким образом, обеспечивается эффективное функционирование всей топливной системы, турбонаддува, впускной и выпускной системы, а также систем охлаждения и рециркуляции отработанных газов.

Все электронное управление дизельным мотором состоит из главного блока, входных датчиков, а также исполнительных устройств систем двигателя. Нередко многие автолюбители могут столкнуться с необходимостью решения такого вопроса, как ремонт электронного блока управления двигателем. Актуальной считается возможность проведения такого ремонта самостоятельно.

С самого начала важно точно выяснить название блока, в том случае, когда отсутствуют необходимые выходные параметры. В основном, используется устройство ECU, в переводе «блок электронного управления». С его помощью осуществляется работа в соответствии с входными сигналами датчиков, которые создают выходные сигналы, управляющие исполнительными устройствами

С его помощью осуществляется работа в соответствии с входными сигналами датчиков, которые создают выходные сигналы, управляющие исполнительными устройствами.