Электронный блок управления двигателем

Barik-CZ › Блог › Обзор современных блоков управления двигателем (Standalone ECU)

В большинстве случаев на постройку гоночного или даже просто “заряженного” автомобиля тратятся значительные ресурсы. Ключевым фактором в успехе любого такого проекта, является принятие решения, на чем подготовленный двигатель будет настраиваться и в дальнейшем работать.

Давайте сразу отбросим вариант с использованием решений для классического чиптюнинга типа: WinOls, ECM и т.д. Для более менее нормального результата, необходимо иметь, как минимум, профессиональное лицензионное программное обеспечение и оборудование “заточенное” на определенную марку автомобилей. Приобретение лицензии на программу и специального прибора для загрузки, дает доступ практически ко всем картам в оригинальной прошивке и их модификаций.

Предлагаю рассмотреть один из таких вариантов. Не плохое решение для автомобилей Форд предлагает компания STC Flash.

Основным преимуществом является то, что в базе программы уже есть обработанные данные большинства тюнинговых запчастей, имеющихся на рынке на данную модель (форсунки, турбины, компрессоры, системы впуска и выпуска, дроссельные заслонки, датчики расхода воздуха …). И даже, если вы сделали кастом модификации или установили то, чего нет в базе, то программа позволяет это прописaть.

Подобные решения стоят в пределах 500 долларов на одну машину, плюс настройка. Это позволит вам настроить не плохой тюнинг проект, установить турбо КИТ и так далее.

Но если речь идет о настоящем “заряженном” или вообще гоночном автомобиле, то решение существует только одно – самостоятельный блок управления двигателем. На рынке имеется огромный выбор — от дешевых, со слабеньким функционалам (вряд ли это будет лучше, чем выше описанное решение) и до таких как – Bosch Motorsport или Magneti Marelli, которые используются в профессиональных гоночных командах заводов производителей.

Откинем всякую фигню и супер накрученные блоки управления и давайте рассмотрим средний класс, те ЭБУ, которые имеют современный интерфейс, широкие возможности достаточные для выполнения любых задач в современном высоко форсированном автомобиле, именно автомобиле, а не двигателе. К таким бы, я отнес следующие: AEM (Infinity series), Haltech (series Elite), Gems EM80, Link G4+, Vi-PEC, MoTec (M1 Series). У всех перечисленных блоков управления один принцип, похожий интерфейс и очень близкий функционал. Наверное, только стоит отметить блоки М142 и М182 от компании MoTec – они для управления двигателями с прямым впрыском.

Основное отличие современных блоков заключается в том, что топливная карта основана не на миллисекундах открытия инжекторов, а на Volumetric efficiency VE – коэффициент наполнения.

В двух словах — коэффициентом наполнения называется отношение количества свежего заряда, по массе, действительно поступившего в цилиндр, к количеству свежего заряда, также по массе, которое могло бы заполнить рабочий объем цилиндра при давлении и температуре в исходном состоянии на впуске в двигатель

где:
Ma = масса свежего заряда, поступившего в цилиндр
ρа = плотность окружающего воздуха
Vd = рабочий объем
N = частота вращения коленчатого вала
n = количество оборотов за один рабочий ход

В качестве видео иллюстрации предлагаю посмотреть ролик от АЕМ

Использование коэффициента наполняемости в топливной карте вместо миллисекунд имеет много преимуществ. О бонусах поговорим чуть позже. Принцип простой, если вы знаете массу поступающего воздуха, размер инжекторов, целевое значение топливовоздушной смеси (АФР) – в таком случае система, работающая на основе VE (коэффициент наполнения), автоматически определят необходимое количество топлива при любой частоте вращения коленчатого вала и при любых условиях.

Коэффициент наполнения напрямую зависит от “железа”. Карта наполнения практически идентичная крутящему моменту двигателя, а максимальное значения VE, всегда находится в точке максимального момента.

С теорией на сегодня закончим, и предлагаю пощупать в действии. Начнем с американского представителя АЕМ series Infinity, а в случае, если понравится, то в дальнейших постах, в таком же стиле, познакомимся и с остальные “спортивные мозгами” (Haltech (series Elite), Gems EM80, Link G4+, Vi-PEC, MoTec (M1 Series)).

Блок управления от АЕМ серии Infinity имеет самый простой, дружеский интерфейс, меньше всего необходимо вносить данных. Конечно, чем больше возможностей для настройки, внесения корректировок и т.д., тем лучше. Но и тем больше шансов для ошибок и фатального исхода для двигателя.

Так выглядит окно, где вносятся основные данные по двигателю. В качестве расчёта подачи топлива в данном примере я выбрал именно VE метод. Для оси загрузки как для таблицы VE и угла опережения зажигания в данном случае используется значения датчика давления воздуха, можно выбрать и положение дроссельной заслонки или значения с датчика расхода воздуха.

После этого прописываем все датчики, инжектора, выбираем тип топлива. Стоит сказать отдельное спасибо инженерам АЕМ за то, что уже есть большая база датчиков, форсунок и если вы используете, то что есть в базе, то калибровать нет необходимости.

Естественно есть такая функция, как обратная связь по датчику кислорода или замкнутый контур (close loop). Для этого надо прописать к каким форсункам относится какой датчик кислорода (lambda 1, lambda 2). В отдельной карте вы пишите Target Lambda (AFR) т.е. то значение смеси, которое вы хотите иметь в каждой конкретной ячейке в зависимости от нагрузки на двигатель (в данном случае давление во впускном коллекторе) и частоты вращения коленчатого вала. Указываете максимальные отклонения, от целевой АФР, которые допустимы, и в этих пределах блок управления будет сам подстраивать смесь под целевые значения АФР.

И так, пора и к делу

Так как на данном автомобиле с 6-ти цилиндровым двигателем установлено 2 датчика кислорода, то соответственно и две замкнутых петли (клоуз луп). Значение LambdaFB – показывает насколько и в каком направлении происходит мгновенная коррекция подачи топлива, постоянно сравнивая реальную лямбду (Lambda1,2) с заданной (Target Lambda). В данном примере, карта VE уже практически идеальна (желательно, что бы корректировки LambdaFB не превышали 5%), в данном случае -0.01, или всего 1% мгновенная корректировка на 1935 об/мин при постоянном удержании двигателя в этой точке. Изменяя значения коэффициента наполняемости в ячейке. Мы подгоняем реальную лямбду к требуемой. Таким образом, пройдя на стенде все точки, мы составили полную карту. Теперь время посмотреть на результат.

На видео видно, что при открытии дросселя более 90% (Throttle%) коррекция по лямбде отключена. Это сделано специально в настройках. Для серьезных, длительных гонок на треке лучше не полагаться 100% на датчик кислорода, он может выйти из строя, перегреться и т.д. Поэтому важно заполнить карту эффективной наполняемости как можно лучше.

Данный блок управления имеет очень мощный процессор с частотой 200 МГц, что позволяет невероятно быстро обрабатывать всю необходимую информацию и производить запись до 100 параметров и все это в режиме онлайн.

Нижней части окна, находится поле для показа выбранных параметров. Они идут как в режиме онлайн, так и всегда есть возможность посмотреть лог файл. Лог файл помогает быстро найти и подстроить проблемные ячейки в таблице VE. Наводя мышку на график из лог файла, сразу же в таблице указывается та самая ячейка. Изучив графики замера, стало понятно, что настройка требует корректировки. Особенно на 6000-6500 об/мин.

Выделенные ячейки, это те места, где была произведена подстройка таблицы.

Пробуем еще раз и смотрим на результат

Как видно, стало намного лучше, но есть проблемка на оборотах близких к 6500 происходят резкие изменения показаний давления во впускном коллекторе (MAP kPa), голубого цвета график

Что в свою очередь приводит к скачкам значений лямбды в этой зоне. Для решения этого, зайдем в настройки и изменим чувствительность датчика давления (MAP Smoothing)

Смотрим результат на видео

Ситуация значительно улучшилась, можно так и оставить.

Поговорим немного о преимуществах системы настройки основанной на таблице коэффициента наполняемости (VE table). Необходимо один раз качественно настроить двигатель, и этого будет достаточно для дальнейших манипуляций. В выше приведенных замерах требуемая лямбда (Target lambda) была 0.88. Без всяких перенастроек, не используя функцию коррекции по лямбде, мы можем просто изменить значения в соответствующей таблице (Lambda Target Table) на те, которые пожелаем

И больше ничего делать не придется. Как пример, выставим целевое значение лямбды при максимальной загрузке – 0.82 и сделаем замер.

Лямбда стабильно держится в районе 0.82 на протяжении всего заезда. Также, нет необходимости перенастраивать двигатель при переходе на другой вид топлива – метанол, этанол, Е85 и т.д. Достаточно выбрать вид топлива в настройках, или установив датчик flexfuel, определяющий процентное содержание спирта в топливе, и включив эту функцию, все будет делаться автоматически.

Для четкой работы системы мгновенной коррекции топлива необходимо не только ввести лимиты, но настроить эту функцию — Lambda Control. Там есть несколько параметров, с которыми необходимо поработать.

Lambda Target (AFR Gasoline) = 14.7 – белая линия.
Зеленая линия показывают значения измеренной АФР. Как видно из графика, изменяя настройки этой функции, мы влияем на время реакции, амплитуду и т.д. В итогe добились практически 100% повторения линии требуемой АФР (правый нижний угол).

Для настройки таблицы VE вы можете пользоваться несколькими методами. На стенде изменяя значения в конкретной ячейке и следя за результатом, по старинке с калькулятором и лог файлом или включить соответствующий показатель NewVE, который сразу рекомендует вам какое значение в данную ячейку ввести и это функция работает, как онлайн, так и с лог файлами.

Как в данном примере – в точке 2000 об/мин и загрузке 45 кПа (точнее, где-то в том районе) значение VE в таблице 62.5. При введении нового значения NewVE – 65.3, LambdaFB или значения коррекции станут равны нулю.

И последнее, на чем сегодня хотелось бы заострить внимание. Огромное преимущество использования независимых современных электронных блоков управления (Stand Alone ECU) перед настройкой оригинальных блоков управления или дешевых независимых – наличие мощной системы зашиты и диагностики двигателя (Engine Protection), коммуникация по CAN шине, внутренняя память (в данном блоке 64 Гбайт) позволяющая записывать до 100 параметров.

Наличие встроенной системы логирования, это как черный ящик, всегда даст ответ кто виноват, в случае поломки двигателя — пилот, настройщик или моторист. Но главное, все же не в этом. Система Engine Protection прежде всего предназначена для защиты двигателя.

Из моего личного опыта, работы с клиентами участвующими на различного уровня гоночных соревнований, могу с уверенностью сказать, что наличие приборов в автомобиле (АФР, ЕГТ, давление и температура масла и т.д.) в большинстве случаев для пилота только помеха. Начинающие гонцы просто не видят их, из-за стресса на треке.

Мне, как настройщику, данная система поможет убедить “упертого” клиента, привести свой автомобиль в порядок т.к. в большинстве случаев, люди кто строит сильно заряженные автомобили, не все вопросы по двигателю решают в полном объеме. Особенно это касается системы охлаждения и давления масла (при использовании гоночной резины из-за повышенных перегрузок происходят отливы масла).

Что еще сказать. Цена за данный блок управления – от 1500 долларов, зависит того, сколько цилиндров способна система контролировать. Самая простая версия за 1500 способна работать с двигателями до 6-ти цилиндров.

Естественно имеются следующие функции: электронная педаль газа, Launch Control, Nitrous Control, Variable Cam Control, Traction Control, Multiple boost control strategies (time, gear, vehicle speed, switch and more, Individual cylinder ignition trim (RPM based), Individual cylinder fuel trim (RPM based), 2-channel adaptive knock control, …

Проще посмотреть у них на сайте. Да, стоит отметить 4 различных карты с переключением “на лету” (4 Separate ignition maps, 4 separate Lambda target maps, 2 separate VE tables).

Напомню, если будет интерес, то в дальнейшем сделаю подобные обзоры и по остальным блокам управления, указанным в начале поста.

P.S. В последнем своем посте было упомянуто, что в Москве, на территории современного автоцентра компании Торгмаш в ближайшее время открывается филиал нашей компании со всем необходимым оборудованием (динамометрическим стендом, продувочным и т.д.).

После этого, получил очень много сообщений в личку с различными вопросами. Отвечу здесь, информация вся будет на сайте компании Торгмаш.

Пожалуйста, не надо в комментариях перечислять все названия ЭБУ, их сотни, и обзор этот посвящен современным, мощным, надежным блокам управления ДВС и отлично себя зарекомендовавшим не только в автоспорте но и на гражданских автомобилях — работающих на базе VE Table.

ЭБУ (электронный блок управления)

ЭБУ – сокращение от термина “электронный блок управления двигателем” на английском языке звучит Powertrain Control Module, представляет собой одну из основных частей системы контроля за двигателем транспортного средства. Часто этот блок называют «мозг» системы управления двигателем. ЭБУ принимает и обрабатывает входящую информацию от большинства датчиков автомобиля и, оперируя собранными данными, обуславливает управляющее воздействие на большинство управляющих систем.

Преимущества электронного блока управления двигателем:

оптимизация мощности и крутящего момента двигателя;
оптимизация расхода горючего и состава отработанных топливных газов;
оптимизация остальных опций работы двигателя внутреннего сгорания.

Основной принцип работы блока управления двигателем

Приспособление сконструировано по принципу объединения программного обеспечения и аппаратной части девайса. Основным компонентом аппаратного обеспечения можно назвать микропроцессор, перерабатывающий аналоговые сигналы с датчиков автомобиля. В некоторых случаях бортовик обеспечивает аппаратное воздействие, совершаемое с помощью совместного перерабатывающего устройства.

Модули программного обеспечения блока управления:

Функциональный. Получает и обрабатывает сигналы от сенсоров, а также оказывает управляющее воздействие на отдельные устройства автомобиля.

Контролирующий. Выполняет проверку и корректирует сигналы. Большинство Электронных Блоков Управления являют собой программированное устройство, благодаря чему пользователь в любой момент может перепрограммировать девайс. Эта функция особенно актуальна для тех, кто решил заняться тюнингом двигателя: установкой турбины и гиперкулера, внесением изменений в топливную систему или установкой дополнительного оборудования для обработки дополнительных видов топлива.

Функции, которые выполняет электронный блок управления двигателем:

Оптимизация, корректировка и контроль за впрыском топлива;
Корректирование положения заслонки при любом ходу;
Оптимизация систем, отвечающих за зажигание, предотвращение неполадок связанных с ним;
Регулирование отработанных газов и управление системами сбора паров отработанного топлива;
Продвинутое регулирование большинства систем регулирования газов и управление их распределением;
Регулирование температуры жидкости для охлаждения.

Электронный блок управления двигателем подключается ко всей электронике автомобиля и работает в совокупности с ними.

Основные признаки проблем с электронным блоком управления:

Замену ЭБУ нужно производить лишь после тщательной диагностики и определения причин неисправности.

отсутствие сигналов, отвечающих за управление системами двигателя и исполнительными механизмами;
отсутствие реакции на регулирование датчиков автомобиля;
полное отсутствие любой связи с подключающимся диагностическим устройством;
физические повреждения ЭБУ.

Основные причины возникновения неисправностей в ЭБУ:

Вмешательство в электронные системы авто неквалифицированным работником;
«Прикуривание» при рабочем двигателе автомобиля;
Неправильное подключение полярности аккумулятора авто;
Снятие клеммы аккумулятора при рабочем двигателе;
Запуск стартера при отсоединенной силовой шине;
Попадание электрода на датчики или проводку при проведении сварочных работ;
Чрезмерная влажность, что приведет к попаданию воды в блок ЭБУ;
Неисправность частей системы зажигания;
Замыкание или частичных обрыв проводки автомобиля.

В сервисных условиях можно определить лишь основные коды внутренних неисправностей. Блок ремонту не подлежит, меняется целиком.

Произвести самостоятельный поиск неисправности можно следуя универсальному алгоритму:

визуальный осмотр электронного блока управления двигателем;
сканирование с помощью специального оборудования;
проверка исправности приспособления путем его замены;
мониторинг функций обеспечения работы бортовика;
полная проверка функций исполнения бортовика.

Прежде, чем произвести визуальный осмотр или замену, нужно убедиться что:

в бензобаке отсутствует топливо;
в выхлопной трубе отсутствует затычка;
клеммы аккумулятора надежно затянуты;
электропроводка авто не повреждена;
ключ зажигания подлинный.

Следует отметить один важный момент – когда вы меняете блок управления, то основная работа заключается в подключение к проводке через соответствующие разъемы. Подключение часто усложняется и труднодоступностью к расположению ЭБУ.

А вместе с ним, последствия коснутся работы электропитания, трансмиссии, выхлопной системы и других элементов. Поскольку для правильного функционирования, электронный блок нуждается в сигналах от всех датчиков, ему требуется нормальное напряжение от аккумуляторной батареи, хорошее соединение с «массой» и возможность отправлять управляющие импульсы и сигналы всем исполнительным устройствам электронной системы.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

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.

Электронный блок управления является составным звеном бортовой сети автомобиля, он ведет постоянный обмен данными с другими компонентами системы: антиблокировочной системой, автоматической коробкой передач, системами стабилизации и безопасности автомобиля, круиз-контролем, климат-контролем.

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. Важно также правильно произвести настройку. ЭБУ будет нормально функционировать при условии, что на него поступают сигналы от всех датчиков и поддерживается нормальный уровень напряжения в сети.

Электронный блок управления (контроллер) ДВС

Современный автомобиль невозможно представить без множества электронных систем. Развитие и активное внедрение электроники в конструкцию ДВС привело к тому, что работу двигателя контролирует электронный блок управления двигателем ECU (ЭБУ). Модули подобного типа также имеют название контроллер. Как сам бензиновый или дизельный мотор, так и другие системы транспортного средства управляются посредством специальных блоков управления.

Читайте в этой статье

Бортовая сеть и CAN-шина

ЭБУ взаимодействует с различными датчиками, которые отправляют сигналы в блок управления. Далее контроллер производит обработку полученных данных по заранее прописанным алгоритмам. ЭБУ в процессе работы двигателя опирается на информацию от датчиков и посылает ответные команды, которые адресованы исполнительным устройствам, интегрированным в конструкцию ДВС.

Автомобиль имеет так называемую бортовую сеть, в которой главным элементом является ЭБУ. По этой причине блок управления называют компьютером автомобиля, а в среде автолюбителей существует обиходное название «мозги». Не только двигатель, но и другие системы автомашины имеют собственный контроллер. К таким системам относятся: автоматическая коробка передач, управление подушками безопасности, антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости, система климат-контроля и т.д. Каждая из систем имеет свой отдельный электронный модуль: блок управления АКПП, модуль подушек Airbag, блоки-контроллеры ABS, ESP и т.д. Все модули взаимосвязаны между собой.

Тесная взаимосвязь модулей, контроллеров и блоков позволяет максимально оптимизировать работу силового агрегата. Так достигается наилучший показатель расхода топлива, динамично корректируются параметры топливного впрыска и подачи воздуха на впуске. От работы ЭБУ зависит мощность, показатель крутящего момента в том или ином режиме работы двигателя, а также ряд других характеристик.

Какие задачи выполняет ЭБУ двигателем

К базовым функциям блока управления двигателем автомобиля относятся:

управление зажиганием;
анализ положения дроссельной заслонки;
контроль и управление процессами топливного впрыска;
управление системой изменения фаз газораспределения;
контроль температуры ДВС и охлаждающей системы двигателя;
управление системой рециркуляции отработавших газов;

ЭБУ получает от датчиков информацию о частоте вращения и положении коленчатого вала двигателя. Контроллер учитывает скорость движения автомобиля, фиксирует данные о напряжении в бортовой сети и т.п.

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.

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.

Сбои и ошибки двигателя записываются в память ЭБУ

ЭБУ имеет встроенную систему диагностики. Если контроллер фиксирует отклонение, ошибку или сбой в работе двигателя, тогда на приборной панели загорается соответствующая пиктограмма (обычно желтого или красного цвета), или же информационная надпись сheck-еngine. Автолюбители в быту данный предупреждающий сигнал определяют как «загорелся чек».

Возникающие ошибки в работе двигателя имеют индивидуальный код. Коды ошибок хранятся в ЭБУ, так как записываются в память запоминающего устройства на плате контроллера. Для диагностики и выявления неисправностей специалисты подключают к блоку управления двигателем специальный сканер через диагностический разъем ЭБУ. Сканер считывает коды ошибок (расшифровывает) и отображает их на своем дисплее. По этим данным можно получить представление о том, в каком состоянии находится мотор и какие имеет неисправности.

Неисправности электронного блока управления двигателем

Блок управления является надежным устройством, но встречаются отдельные случаи его некорректной работы или выхода из строя. Неисправности ЭБУ двигателя могут возникать по следующим причинам:

короткое замыкание ЭБУ;
сильный перегрев контроллера;
воздействие влаги на плату и разъемы;
коррозия корпуса и разъемов блока управления;
механическое ударное воздействие, вибрации;

Если ЭБУ вышел из строя, тогда двигатель может работать неустойчиво или с большими провалами на разных режимах работы. Часто двигатель с неисправным ЭБУ оказывается заблокирован. На панели приборов высвечивается ошибка (горит «чек»). Данная ошибка полностью не сбрасывается сканирующими и другими устройствами, или же «чек» снова загорается после сброса ошибки спустя какое-то время.

В таких случаях необходимо оценить состояние блока управления двигателем. Ремонт ЭБУ возможен и обойдется дешевле, но предпочтительнее осуществить замену ЭБУ на новый полностью исправный блок. Подбирать блок управления двигателем на машину необходимо строго в соответствии с маркой и моделью, типом установленного двигателя и другими важными параметрами конкретного транспортного средства. Дополнительно может потребоваться настройка нового ЭБУ после его установки на автомобиль.

Назначение электронного блока управления ECU, принцип работы устройства. Входной и выходной сигнал ЭБУ, преобразование аналогового и цифрового сигнала.

Компьютерная диагностика автомобильного двигателя и других агрегатов: для чего необходима и какие неисправности определяет. Как самому проверить автомобиль.

Основные причины, по кторым двигатель начинает глохнуть после прогрева. Частые проблемы карбюраторных и инжекторных моторов, диагностика неисправностей.

Стоит ли делать чип-тюнинг двигателя серийного автомобиля: преимущества и недостатки таких доработок. Ресурс и обслуживание двигателя после чиповки, советы.

Топливные карты, чип-тюнинг и тюнинг-бокс. Влияние ЭБУ на состав рабочей смеси. Зависимость показателя AFR от различных режимов работы двигателя, детонация.

Прошивка дизельного ДВС, преимущества и недостатки чип-тюнинга. Негативные последствия чип-тюнинга турбодизельного мотора.

Что такое ЭБУ и в чем его секрет?

Автомобили в наше время становятся не только роскошью и средством передвижения, но и умными и продвинутыми гаджетами. То, что когда-то было безлошадной телегой, сегодня наполнено электроникой наравне с хорошими компьютерами. И как в компьютере есть центральный узел – процессор, так и в автомобиль устанавливается ЭБУ, он же электронный блок управления, он же контроллер, он же «мозги». Всё, чем может похвастаться современное авто, в большинстве случаев является заслугой не только инженеров, но и программистов.

Что такое ЭБУ, где он расположен?

Как «подружить» между собой систему АБС, двигатель, адаптивные фары лобового света, охлаждение и множество других функциональных систем автомобиля? Нужен какой-то центральный координатор, в котором будет происходить распределение и синхронизация информационных потоков. Эту функцию и берет на себя ЭБУ, от которого, без преувеличения, зависит работа большинства узлов автомобиля.

ЭБУ — это электронный блок управления, который собирает информацию от датчиков, обрабатывает и подает команды связанным с ним узлам и процессам. Типичный пример – регулировка системы впрыска топлива в зависимости от того, какие данные подает датчик кислорода. Или, например, включение вентилятора системы охлаждения, когда температура антифриза достигает критической точки.

Физически ЭБУ представляет собой печатную плату, упакованную в пластиковый или металлический корпус с разъемами для подключения под CAN шины, а также сервисный разъем, к которому подключается диагностическое оборудование. Примерные размеры платы блока 10х15 см при толщине 7-10 мм.

Читайте также: Антифриз или вода?

Размещают контроллер в автомобиле не на виду, но так, чтобы до него было легко добраться. Чаще всего в салоне, за передней панелью, за бардачком или под задним сиденьем. Менее удобный вариант – под капотом (а неудобный он в первую очередь для самого ЭБУ, страдающего от влаги и перепадов температур). Иногда автопроизводители располагают блок управления в багажнике.

Глобально можно выделить четыре основных функции контроллера.

Сбор данных от датчиков (которые, в свою очередь, предоставляют информацию о текущих процессах в автомобиле).
Обработка поступившей информации.
Управление процессами и узлами, связанными с ЭБУ.
Подача сигнала о текущем состоянии подконтрольных процессов.

Теперь немного подробней о функционале блока управления.

Датчики преобразовывают информацию о физических процессах (температура, частота вращения, концентрация кислорода в выхлопе и т.д.) в электронные импульсы, и отправляют ее в блок управления. Датчиков в современном автомобиле огромное количество, и каждый важен для выполнения общей работы.
ЭБУ обрабатывает полученную информацию.
В зависимости от результатов обработки контроллер подает команды на различные узлы автомобиля, регулируя все подконтрольные процессы.
Также ЭБУ подает сигналы на панель управления. Именно благодаря этому мы можем отслеживать температуру в системе охлаждения, уровень моторного масла и т.д.

Устройство и принцип работы ЭБУ

Корпус ЭБУ служит для защиты электронных компонентов от влияния внешних факторов: влаги, механических повреждений и частично от температурных перепадов. Если блок размещается в подкапотном пространстве, корпус делается из алюминия. Если же контроллер расположен в салоне автомобиля, где меньше неблагоприятных воздействий, внешняя оболочка будет скорей всего пластиковой.

Плата, которая находится внутри корпуса, напоминает материнскую плату любого компьютера или ноутбука, и даже содержит аналогичные элементы. Кроме того, блок управления имеет три типа памяти.

Программируемое постоянно запоминающее устройство, оно же ППЗУ. Здесь хранится ПО для выполнения всех задач.
Оперативная память, она же ОЗУ. Как и в компьютере, оперативная память нужна для обработки поступающей информации в реальном времени. Оперативная память ничего не фиксирует дольше, чем длится обработка данных.
Электронно репрограммируемое запоминающее устройство или ЭРПЗУ. Это полупостоянная память, где фиксируются данные, меняющиеся со временем: пробег, расход топлива, коды доступа и т.д.

ПО или программное обеспечение – это пакет специфических программ, необходимых для управления всеми системами конкретного автомобиля. Под каждую модификацию создается свое ПО, чтобы блок управления работал корректно. Оно бывает двух типов: функциональное и контрольное.

Функциональное ПО – это и есть те самые программы, которые предназначены для управления всеми подотчетными системами автомобиля. Они работают с данными, поступающими от датчиков, обрабатывают эти данные в соответствии с заложенными алгоритмами и выдают команды на связанные системы для регулировки их работы.
Контрольное ПО – это отдельные элементы, в которых происходит сравнение данных, полученных от датчиков, с контрольными показателями, а затем поиск ошибок и передача информации об этих ошибках на ЭБУ. В зависимости от серьезности этих ошибок, блок управления либо корректирует работу систем автомобиля, чтобы устранить причину, либо включает информационные пиктограммы на панели управления (например, значок масла или Check Engine), либо вообще блокирует работу двигателя.

Неисправности ЭБУ и их признаки

Повредить ЭБУ довольно сложно, но можно. Выйти из строя может как «железо», то есть сама плата или ее отдельные компоненты, так и программное обеспечение. Физические неисправности всегда хуже, поскольку не решаются перепрошивкой, а требуют ремонта или замены устройства. Учитывая стоимость контроллера, можно понять, почему при появлении первых подозрений на неисправность ЭБУ нужно срочно решать проблему, пока она не зашла дальше.

Поиск несправностей

Физическое воздействие на устройство: удары, падение, вибрация.
Попадание на плату воды или масла.
Перегрев.
Короткое замыкание.
Коррозия.
Неправильно проведенное «прикуривание».
Неграмотный чип-тюнинг.

Проблемы и сбои в работе ЭБУ сказываются в первую очередь на работе двигателя, поскольку именно он больше всего требует точности управления.

Как проявляются неисправности ЭБУ?

Любые сбои в работе двигателя, нестабильные обороты, повышенное потребление топлива, «троение», пропуски зажигания.
Тяжелый старт двигателя, потеря точности и легкости управления.
Произвольное включение или отключение отдельных функций (например, вентилятора охлаждения двигателя).
Периодически перегорают предохранители.
Некорректная работа педали газа – туго, с замедлением ответа.
Блокировка отдельных узлов – дверей, сцепления, самого двигателя.
Загорается сигнал ошибки на панели приборов.
При подключении сканера система показывает некорректные данные.

Диагностика ЭБУ

При появлении подозрений на неисправность ЭБУ диагностика нужна срочно. Но что делать, если нет возможности отправить машину к хорошим мастерам? Как проверить состояние блока управления, и можно ли это сделать самостоятельно?

Процесс диагностики

В принципе ЭБУ можно проверить самостоятельно. Для этого понадобится ноутбук и программа для диагностики (в большинстве случаев подходит KWP-D). Также специальный кабель с коннектором для диагностического разъема на блоке управления с одной стороны, и USB-разъемом – с другой. Если найти такой кабель не удалось, можно попробовать найти адаптер под USB, поддерживающий протокол KWP2000. Получится громоздко, но будет работать. Главное, чтоб было подключение к ноутбуку.

Порядок действий при диагностике в домашних условиях.

Адаптер (кабель) подключить к диагностическому разъему на ЭБУ и ноутбуку.
Запустить программу диагностики.
Включить зажигание, но не запускать двигатель.
После этого начнется тестирование ЭБУ, после которого появится сводная таблица с важными параметрами работы систем автомобиля.

Если действительно есть ошибки в работе двигателя и других узлов, они будут зашифрованы соответствующими кодами, собранными в раздел DTC. Посмотреть, что означает тот или иной код, можно в разделе «Коды», и только после этого анализировать состояние систем автомобиля и решать, как устранять неполадки.

Другие разделы сводной таблицы параметров, которые будут полезны для оценки состояния автомобиля.

UACC – отчет о состоянии аккумуляторной батареи, а именно – о реальном напряжении. Нормальные показатели составляют не менее 11,5 В, если меньше, нужно искать проблему в электросети или в самой АКБ.
THR – отчет о работе дроссельной заслонки. На холостом ходу она должна быть закрыта, то есть датчик должен показывать 0%. Если цифры другие – пора в сервис.
QT – показатель расхода топлива. Норма расхода составляет 0,6-0,9 л/ч. Если больше – нужно искать причину, и в первую очередь проверять свечи зажигания.
LUMS_W – обороты коленвала. На холостом ходу он должен вращаться 600-1200 об/мин, в зависимости от типа двигателя и его разогретости.

Действительно ли целесообразно проводить диагностику ЭБУ самостоятельно?

Как обычно, всё зависит от обстоятельств. И первый аргумент за то, чтобы научиться проверять блок управления, это финансовый вопрос. Профессиональная диагностика обойдется довольно дорого. К тому же не всегда найдется специалист, действительно разбирающийся в электронике и ПО. Чаще можно встретить мастеров по технической части, которые «плавают» в вопросах электроники, но плату за свои услуги берут на уровне профессионалов. К таким ребятам можно обратиться же пост-фактум, когда становится понятно, где искать проблему.

Второй аргумент за собственную диагностику – возможность неспешно разобраться, что означает тот или иной код ошибки, в чём может быть причина ее появления и как с ней бороться. Можно задавать «гуглу» глупые вопросы, и он не поднимет тебя на смех, а наоборот, поможет найти ответ. Информация в Интернете есть буквально обо всём, и нет необходимости делать умное лицо и молча кивать, когда мастер начинает говорить с тобой на марсианском диалекте, из которого понятны только числительные. И, наконец, умение разбираться в своей машине – это просто интересно.

Советы автомобилистам

Если ЭБУ неисправен, попробуйте его отремонтировать. Но не самостоятельно! Такую тонкую работу лучше доверить мастерам с опытом. Проблема в «железе» чаще всего возникает от перегрева, короткого замыкания, коррозии или перегорания какого-нибудь конденсатора. Последнее устраняется легче всего: конденсатор просто перепаивают, и дальше можно пользоваться своим блоком управления.

Коррозийные повреждения могут затронуть дорожки, и их (теоретически) тоже можно восстановить. Работа это тонкая, требующая умения, специальных инструментов, оборудования и знаний. Так что лучше сдать контроллер в ремонт и уповать на лучшее.

Часто проблемы с блоком управления появляются после ДТП, даже если оно не затронуло сам блок. Удар, сотрясение могут вывести из строя электронное устройство. Ну а если есть видимые повреждения корпуса, это в большинстве случаев приговор устройству.

Чип-тюнинг – это лотерея. Если есть желание рискнуть (в том числе деньгами на новый ЭБУ), можно попробовать улучшить характеристики двигателя. Но такие попытки нередко приводят к обратному эффекту, то есть сбою в ПО, после которого блок требует перепрошивки (не бесплатно, конечно).

Если необходимо определить, действительно ли проблема в ЭБУ, или это «шалит» механическая часть, можно найти аналогичный рабочий ЭБУ и временно поставить его на свой автомобиль. Проблемы исчезли – менять блок управления, проблемы остались – пора к механикам на поклон.

Заключение

Поломка электронного блока управления – одна из довольно неприятных, в основном из-за неясности того, как ее устранять. Покупка нового ЭБУ может обойтись довольно дорого, но без этого устройства современный автомобиль превращается в груду разрозненного железа, несогласованного между собой и зачастую неподвижного и бесполезного. Поэтому лучше сразу отнестись ответственно к защите ЭБУ от факторов риска.