ЭБУ. Электронный блок управления: Для чего нужен. Виды "ЭБУ" и принцип работы

Общее определение

Под электронным блоком управления подразумевают любую систему на микропроцессоре, которая отвечает за работу той или иной электрической компоненты автомобиля (или нескольких подсистем). Часто в англоязычной литературе встречается термин ECU, что расшифровывается как Electronic Control Unit.

Выделяют виды блоков:

просто ECU – управляющий любой подсистемой ЭБУ, кроме двигателя;
ECM – модуль, отвечающий за двигатель (по-английски Engine Control Module);
объединенный моторно-трансмиссионный ЭБУ, управляющий и КПП, и двигателем;
систему управления тормозами;
блок управления автоматической коробкой передач;
ЭБУ контроля подвески;
центральный ЭБУ управления и блок синхронизации;
главный ЭБУ;
и пр.

Всего контроллеров в современном продвинутом автомобиле, оснащенном по последнему слову инженерной техники, бывает до 80, и более. Все вместе ЭБУ составляют единую систему – автомобильный компьютер.

Важным элементом ЭБУ является его программное обеспечение («прошивка»). Она отвечает за логику работы компонентов, и модификация прошивки ЭБУ способна существенно изменить эксплуатационные характеристики машины. Это часто используется любителями тюнинга и гонщиками, программно усиливающими те или иные стороны своего «железного коня» — оптимизирующими расход топлива, параметры разгона, и многое другое.

Прочие виды ЭБУ

Остальные контрольные блоки, управляющие другими электронными системами (круиз-контроль, модуль управления тормозами, освещение и пр.), работают по схожим принципам и подвержены аналогичным неисправностям.

Важно следить за состоянием электроники и ЭБУ автомобиля, обслуживать их и своевременно обращаться за ремонтом при неполадках: это обеспечит бесперебойную и слаженную работу всех систем авто.

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.

Модуль контроля двигателя

Его можно назвать одним из главных, поскольку этот электронный блок отвечает за сердце машины – ее мотор. ЭБУ получает информацию со множества датчиков, анализирует ее, основываясь на заложенных в прошивку алгоритмах, и посылает соответствующие сигналы на различные исполнительные устройства.

ЭБУ двигателя обменивается с другими элементами внутренней системы автомобиля по шине, называемойCAN (CANbus), объединяющей всю электронную начинку транспортного средства в сеть. Основные блоки, с которыми «общается» ЭБУ мотора:

АКПП;
антиблокировочная (ABS) система;
стабилизирующие системы;
тормоза;
блок обеспечения безопасности;
модуль курсовой устойчивости;
круиз-контроль;
климатическая установка.

Основные задачи ЭБУ двигателя:

управление процессом зажигания;
если двигатель инжекторный, то и управление системой впрыска;
контроль за газораспределением мотора;
слежение за датчиком дроссельной заслонки;
поддержание целевой температуры в охлаждающей системе;
анализ состава отработанных газов и контроль подсистемы рециркуляции таковых.

Описание ЭБУ

Для начала рассмотрим описание ЭБУ двигателя автомобиля, его типовые параметры, а также расскажем, где находится девайс. Начнем с основных опций, возложенных на это устройство.

Функционал

Итак, что такое ЭБУ в машине? Блок управления двигателем представляет собой устройство, использующееся для приема сигналов от контроллеров и датчиков, а также их последующей обработки и передачи команд на исполнительные механизмы. Данные, которые получает система управления мотором в машине, обрабатываются по установленному производителем алгоритму. После обработки информации электронный блок управления двигателем передает соответствующие команды на исполнительные механизмы и компоненты.

Электронная система управления двигателем дает возможность оптимизировать важные параметры для функционирования силового агрегата, в частности:

наладить наиболее оптимальный расход горючего;
контролировать состав и соотношение вредных веществ в выхлопных газах;
произвести контроль за показателями крутящего момента;
обеспечить наиболее оптимальную мощность силового агрегата;
произвести регулировку положения заслонки дросселя;
контролировать работу системы зажигания;
отрегулировать работу системы рециркуляции выхлопных газов;
произвести управления фазами газораспределительного механизма;
произвести регулировку температуры антифриза при необходимости.

Нужно учитывать, что это далеко не все функции, которые может выполнять электронный блок управления двигателем. Это самые основные параметры, но в зависимости от модели ЭСУД, управляющий модель может выполнять и другие опции. Этот девайс также дает возможность произвести диагностику автомобиля в целом, если в работе тех или иных узлов были зафиксированы неполадки. О необходимости проведения проверки может свидетельствовать появление лампочки Чек на щитке приборов.

Контрольная лампа системы управления двигателем, которая стоит на приборке, появляется в том случае, если ЭСУД обнаружила неисправности в функционировании тех или иных узлов. Для получения более точных данных о поломках, автовладелец должен осуществить компьютерную диагностику системы и расшифровать полученные комбинации ошибок (автор видео — Павел Ксенон).

Теперь рассмотрим вопрос расположения управляющего модуля в автомобиле. В большинстве случаев, как видно по фото, девайс стоит в салоне автомобиля, за центральной консолью, посредине. Для получения доступа к устройству необходимо будет разобрать часть торпеды. Также ЭБУ может быть расположен за вещевым ящиком или приборной панелью, если же он был установлен самостоятельно, то место монтажа определяется установщиком. В некоторых моделях авто устройство находится в моторном отсеке.

Компоненты

Две основные составляющие любой электронной системы управления двигателем — это программное, а также аппаратное обеспечение.

Программное обеспечение, в свою очередь, включает в себя следующие вычислительные модули:

Контрольный модуль, изначально предназначенный для проверки транспортного средства и инспектирования исходящих сигналов. Благодаря этому модулю, если нужно, осуществляется корректировка импульсов. Помимо этого, контрольный модуль позволяет даже заглушить мотор, если в этом есть необходимость (к примеру, при перегреве или других неполадках).
Не менее важный модуль — функциональный. Он используется для получения сигналов, передающихся на блок управления автомобиля от контроллеров и датчиков. Когда модуль получает сигнал, он его обрабатывает, а затем формирует определенные команды, которые впоследствии посылаются на исполнительные элементы (автор видео — Павел Ксенон).

Также схема ЭБУ включает в себя и аппаратное обеспечение, которое включает в себя разные электронные элементы — микросхемы, процессор и т.д. В конструкции управляющего модуля имеется специальный аналогово-цифровой преобразователь, предназначенный для улавливания аналоговых сигналов, которые передают контроллеры и датчики. С помощью преобразовательного устройства осуществляется перевод полученных импульсов в цифровой формат, с которым в дальнейшем работает сам процессор. Также данный элемент преобразует импульсы и в обратной последовательности, если есть необходимость передачи сигнала от микропроцессора.

Отдельно следует сказать о защите модуля. В случае взлома автомобиля злоумышленник может с легкостью получить доступ к ЭБУ, вскрыв торпеду. Защита ЭБУ может быть обеспечена путем установки дополнительного сейфа либо специального резервуара, который позволит предотвратить получение преступником доступа к устройству. Здесь же нужно отметить такой момент, как взаимозаменяемость ЭБУ.

Взаимозаменяемость ЭБУ автомобиля позволяет заменить управляющий модуль в машине в случае его выхода из строя, однако это также позволит преступнику поменять установленный в авто блок на собственный. Благодаря чему злоумышленник сможет обойти противоугонную систему, именно поэтому важно позаботиться о защите модуля.

Принцип работы

Если говорить о принципе действия, то блок управления мотором получает сигналы от различных датчиков, их количество может изменяться в зависимости от типа авто:

импульсы от лямбда-зонда;
сигналы о расходе воздуха, поступающие от ДМРВ;
о температуре работы двигателя;
о положении коленвала, а также о частоте его работы:
о неровной дороге;
о скорости авто и т.д.

Обрабатывая полученные сигналы, управляющий блок передает команды на различные системы:

Зажигания машины. Как известно, транспортное средство, в зависимости от того, какой двигатель на него установлен, может быть оснащено одной или несколькими катушками. В соответствии с полученным сигналом система зажигания определяет оптимальный режим для подачи искры, что необходимо для возгорания топливовоздушной смеси.
На приборную панель. Лампа Чек, как сказано выше, является связующим звеном между блоком и водителем. Ее появление на приборке может быть обусловлено обнаружением ЭСУД неполадок в работе тех или иных узлов. В некоторых случаях сообщения об ошибке свидетельствуют о неисправности тех или иных датчиков.
На форсунки силового агрегата, с помощью которых осуществляется наиболее оптимальный впрыск топливовоздушной смеси в цилиндры ДВС. Нужно учитывать, что частота изменения объема смеси может быть разной.
На устройства для тестирования ЭСУД (автор видео — Павел Ксенон).

Устройство ЭБУ двигателя

Технически данный ЭБ состоит из платы с распаянным на ней процессором и модулем памяти. Плата ЭБУ заключена в корпус из металла или пластика. На плате имеются выведенные через корпус разъемы, связывающие ЭБУ с системами автомобиля и позволяющие подключиться диагностическим приборам. В инструкции к машине всегда приводится расположение ЭБУ: обычно это место за бардачком, подкапотное пространство, или внутри переднего торпедо.

У ЭБУ на борту есть три вида запоминающих устройств (ЗУ):

ППЗУ – программируемая постоянная память. В ней содержится код прошивки и параметры, по которым работает силовая установка;
ОЗУ – ЗУ оперативное, иначе «оперативная память» ЭБУ. Она энергозависима, в ней хранятся временные сведения;
ЭРПЗУ. Электрически программируемое ЗУ хранит некоторые данные – коды блокировки, ключи доступа, сведения о расходе топлива, пробеге и периоде работы мотора.

Прошивка ЭБУ делится на контрольную часть и функциональную. Первая проверяет приходящие на блок сигналы и, если обнаружены неверные значения, корректирует их или блокирует двигатель, предотвращая поломку. Вторая принимает данные, обрабатывает их и отправляет результат от ЭБУ в виде импульсов на нужные устройства.

Схема работы ЭБУ мотора:

Иногда блок перепрограммируют. Это делают в целях чип-тюнинга, чтобы снимать больше мощности с двигателя и улучшить другие его параметры. Чип-тюнинг ЭБУ требует знания специальных протоколов доступа и наличия сертифицированного ПО. Информацию о внутреннем устройстве своих электронных блоков автоконцерны выдают публике крайне неохотно, поэтому чип-тюнинг может обойтись дорого: обладатели информации знают ей цену.

Плюсы и минусы электронного блока управления двигателем

Сначала рассмотрим достоинства:

с помощью ЭСУД осуществляется оптимизация основных рабочих параметров автомобиля;
снижается расход воздушного потока;
обеспечивается более упрощенный запуск силового агрегата;
у автовладельца больше нет необходимости производить регулировку параметров работы мотора, практически все, что нужно, регулируется автоматически;
если двигатель работает правильно, то корректная работа ЭБУ позволит добиться оптимальных параметров в плане экологической чистоты.

Основные недостатки:

Стоимость ЭБУ достаточно высокая. В случае выхода из строя девайс можно попытаться отремонтировать, но если это не поможет, то устройство подлежит замене.
Чтобы система работала правильно, проводка автомобиля должна быть целой, в частности, речь идет об участке цепи питания самой ЭСУД.
Для оптимальной работы водитель должен заправлять только качественное горючее.
Чтобы выявить поломку в работе агрегата, автовладельцу потребуется специальное оборудование, которое обычно стоит недешево.

Неполадки и ремонт

ЭБУ двигателя выходит из строя из-за физических повреждений или некорректно настроенного программного обеспечения. Если блок «барахлит», мощность двигателя упадет, водитель будет ощущать «просадки», высокий расход топлива и другие симптомы, а иногда мотор и вовсе отказывается заводиться. На панели будет гореть индикатор Check Engine, появляющийся даже после сброса ошибок ЭБУ.

Неисправности ЭБУ возникают по причинам:

внешнее воздействие на ЭБУ – попадание влаги и влияние коррозии, сильные удары, постоянная существенная вибрация, перегрев из-за выхода охлаждения платы из строя;
электрические причины – короткое замыкание, возникновение перегрузки в бортовой сети авто.
ЭБУ – сложное и дорогое устройство, замена или ремонт его недешевы. Для установки нового модуля его придется подбирать для конкретного автомобиля, чтобы ЭБУ подходил под все параметры. А после подбора и установки модуль придется правильно настроить, чтобы гарантировать исправную работу всех подконтрольных ему систем.

Блок управления АКПП

Автоматическая коробка передач – агрегат весьма сложный и высокотехнологичный, в управлении им задействована электроника, ориентирующаяся на сигналы различных датчиков. Они передают информацию ЭБУ АКПП, прошитое в блок программное обеспечение обрабатывает их и шлет сигналы для изменения режима работы коробки.

Как и ЭБУ двигателя, соответствующий модуль коробки — плата с процессором, устройством памяти и портами ввода-вывода:

Местоположение ЭБУ

Блок управления автоматической коробкой может располагаться:

непосредственно в корпусе АКПП;
вне таковой.

Первый вариант позволяет существенно уменьшить количество проводки в автомобиле, поскольку меньше проводных «жгутов» идет от электронного мозга ЭБУ к датчикам. Но есть и минусы:

тяжелый температурный режим. Коробка в процессе работы существенно нагревается, что негативно влияет на тонкую электронную начинку платы контроллера ЭБУ;
затруднения при ремонте: любая операция с ЭБУ требует разбора коробки, что делает ремонт сложнее и дороже.

Неисправности ЭБУ

Наиболее частая причина поломки управляющего модуля АКПП:

сильный удар по коробке (трескается плата ЭБУ, процессор или чип памяти);
вибрационные воздействия;
высокая температура;
скачки напряжения в бортовой сети;
коррозия под воздействием влаги.

Неисправность электроники коробки приводят к неправильному переключению передач или ситуации, когда АКПП переходит в аварийный режим, работая только на одной передаче (обычно на третьей). Если есть любые подозрения насчет исправности ЭБУ коробки, следует как можно скорее обратиться в специализированный сервис.

Важно: двигаться на неисправной АКПП категорически не рекомендуется! Это может привести к повреждениям не только ЭБУ, но и механической части коробки. Везти авто в сервис следует на эвакуаторе.

Диагностика неисправного ЭБУ коробки проводится специальным оборудованием. Обычно неисправный ЭБУ стараются просто заменить, поскольку если перепаять сгоревшие конденсаторы еще относительно просто, но замена микросхем ЭБУ – операция трудоемкая, при этом подходящий чип еще нужно найти. Поэтому часто лучший вариант – замена ЭБУ, такой шаг полностью решит проблемы с коробкой и вернет ей работоспособность.

Еще один важный момент – чинить ЭБУ коробки (и любое в принципе) должен только знающий специалист. Услуги по ремонту АКПП предлагают многие «гаражные» сервисы, но они не способны гарантировать качество услуги, и после их вмешательства коробка способна «умереть» окончательно.

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

Ни один современный автомобиль не может функционировать без ЭБУ. Электронный блок управления двигателем, по сути, является «мозгом» транспортного средства, позволяя наиболее оптимальным образом осуществлять процедуру управления двигателем. В этой статье мы подробно разберем вопрос устройства, принципа работы ЭБУ, покажем фото и видео.