Компьютер автомобильный для управления мотором
Система ЭБУ автомобиля использует все параметры двигателя машины и на основе полученной информации предоставляет входные данные и реализует системные команды. Осуществляется сбор данных с различных датчиков двигателя. Фактически электронный блок управления машиной и двигателем в частности, контролирует всё, от температуры охлаждающей жидкости до количества кислорода выхлопа.
На основе данных, поступающих от датчиков двигателя автомобиля, бортовой компьютер выполняет миллионы вычислений за секунду. При этом осуществляется комбинация математических уравнений для произвольного угла опережения зажигания и продолжительности впрыска топлива в камеру сгорания.
Все эти действия выполняются блоком управления двигателем с целью уменьшения выбросов и достижения снижения расхода топлива. При этом одновременно реализуется задача получения максимально эффективной мощности от работы двигателя.
Современные автомобили, как правило, комплектуются ЭБУ с процессором на 32 бит в составе конструкции. Такой ЦП работает на частотах 40-100 МГц. Конечно, скорость действий процессора здесь не впечатлят по сравнению с теми же бытовыми компьютерами, где частота процессоров достигает 3 ГГц и выше.
Среда окружения ЭБУ: 1 — электронный блок управления; 2 — датчик давления в коллекторе; 3 — термоанемометрический расходомер воздуха; 4 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 — датчик детонационного сгорания топлива; 6 — датчик температуры воздуха; 7 — датчик положения коленчатого вала; 8 — лямбда зонд; 9 — сенсор положения дроссельной заслонки
Однако коды, обрабатываемые процессором блока управления двигателем автомобиля, занимают не более 1 МБ памяти. Но программы домашних компьютеров требуют намного больше этого значения. То есть автомобилю требуется в тысячи раз меньше памяти для выполнения процесса обработки данных.
Таким образом, если сравнить объём обрабатываемых данных в мегабайтах, получается впечатляющая картина быстродействия процессора ЭБУ автомобиля. Между тем, процессор на частоту 40 МГц – это далеко не верхний предел современных движковых компьютеров.
Модифицированные современные машины с улучшенными характеристиками двигателя имеют процессоры на частоту до 1 ГГц. Процессор устанавливается в корпус (модуль) вместе с сотнями других компонентов, из которых, собственно, и состоит модуль ЭБУ. Среди компонентов, поддерживающих работу процессора, есть аналого-цифровые преобразователи (АЦП).
Устройства АЦП считывают выходные значения датчиков, например, лямбда-зонд. Выходным значением этого датчика является аналоговое напряжение в диапазоне всего 0 — 1,1 вольта. Процессором распознаются только цифровые значения. Поэтому нужен преобразователь, чтобы преобразовывать показатель уровня напряжения в 10-битное цифровое значение.
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
Ремонт блока управления двигателем – чиним ЭБУ своими руками + Видео
1 Диагностика блока управления двигателем
Чтобы провести диагностику необходимо обратиться в специализированный автосервис, в котором с помощью специального модуля и кабеля специалисты подключаются к блоку управления и делают его диагностику. Модуль подключают к специальному компьютеру, на котором установлена программа, распознающая коды ошибок, которые выдаются на экран при диагностике блока управления. В случае необходимости специалисты также используют мультимеры.
Защитят ходовую и сэкономят вам деньги, увеличат дорожный просвет на 3 см. Читать далее >>
Таким образом, специалист фиксирует различные показатели в режиме реального времени. Он может определить положение дроссельной заслонки, топливные коэффициенты или, например, температуру. Осуществление диагностики для самых разных моделей современных автомобилей не составляет особого труда, кроме того, прошивка компьютера постоянно обновляется, а значит, компьютер получает новые данные по новым типам блоков управления. После того, как процедура диагностики выявила ошибки, специалисты приступают к ремонту блока управления двигателя, замене или же восстанавливают заводские настройки, сбрасывая появившиеся ошибки.
Ремонт ЭБУ двигателя – это достаточно сложный и трудоемкий процесс и рекомендуется исключительно в случаях, когда замена блока управления невозможна по каким либо причинам, или когда замена может стать слишком дорогостоящей для владельца автомобиля. Ремонтировать ЭБУ своими руками не рекомендуется вовсе, есть большой риск повредить электронные «мозги» окончательно, что выведет из строя все сопутствующие системы автомобиля.
2 Возможные причины неисправности блока управления двигателем
Причин, по которым электронный блок управления выходит из строя или начинаются какие-либо сбои в его работе, существует огромное множество. Среди самых распространенных поломок можно выделить такие как отсутствие обзора за датчиком АБС, отсутствие контакта с блоком зажигания, контролером работы инжектора, а также отсутствие контакта с различными датчиками, положения дросселя или датчиком температуры. Кроме того, блок управления может выйти из строя в результате механических повреждений или попадания влаги на микросхему. Таким образом в случае неисправности в блоке может произойти перенапряжение, что иногда полностью выводит систему из строя. Перегрев, попадание влаги, ржавчина, влага – все это может стать причиной поломки электронного блока. Также специалисты многочисленных автосервисов отмечают высокую долю обращений к ним автолюбителей, которые пытались ремонтировать блок управления своими руками или доверяли это дело неподготовленным людям.
Важно помнить, что ЭБУ состоит из множества сложных соединений, а потому некачественный ремонт своими руками может спровоцировать серьезные проблемы в работе этого агрегата. Что касается новых моделей автомобилей, то в случае проблем с блоком управления, рекомендуется полная замена этого элемента. Если автомобиль имеет гарантию, то стоит обратиться в дилерский центр, где и будет произведена замена ЭБУ на новый, при этом есть некоторые модели автомобилей, ремонт блока управления двигателем которых невозможен даже профессионалами
В любом случае стоит сначала провести качественную диагностику, затем посоветоваться со специалистом, и только после этого решать, что именно делать с вышедшим из строя блоком управления
Если автомобиль имеет гарантию, то стоит обратиться в дилерский центр, где и будет произведена замена ЭБУ на новый, при этом есть некоторые модели автомобилей, ремонт блока управления двигателем которых невозможен даже профессионалами. В любом случае стоит сначала провести качественную диагностику, затем посоветоваться со специалистом, и только после этого решать, что именно делать с вышедшим из строя блоком управления.
tuningkod.ru
Соединительные разъёмы блока управления двигателем
Конечно же, большое количество проводников нередко в прямом смысле — способно сбить с толку неискушённых в деле электроники владельцев автомобилей. Между тем, такая конфигурация соединений лишний раз демонстрирует реальную сложность функционала ЭБУ автомобиля. Многообразие линий электропередач позволяет компьютеру собирать информацию от разных датчиков двигателя машины.
После обработки полученных данных система отправляет команды на электрические и электронные исполнительные механизмы мотора. До того момента, когда был принят закон контроля выбросов и определён стандарт по количеству загрязняющих веществ, автомобили не имели электроники и микропроцессоров.
Установленным законодательством автомобильную промышленность мира заставили внедрить более совершенные методы смешивания топлива и воздуха. Целью являлось получение правильного соотношения топливной смеси для гарантированного полного сгорания топлива.
Здесь видится важная составляющая — только после полного сгорания топливовоздушной смеси катализатор машины способен удалять без остатка вредные газовые выбросы. Управление двигателем машины отмечается главной задачей ЭБУ — современного компьютера автомобиля.
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
АЦП чипа и цифровые выходы высокого уровня
Большинством конструкций современных автомобилей предполагается, что блок управления двигателем (ЭБУ) определяет:
- момент появления искры на свечах зажигания,
- открытие и закрытие форсунок,
- включение и выключение вентилятора охлаждения,
- включение и выключение топливного насоса и т.д.
Здесь определяется ситуация или значение. Например, для включения вентилятора охлаждения мотора требуется подать напряжение 12 вольт при токе 0,5 ампер для включения реле вентилятора. Или же создать ситуацию для отключения.
Задача состоит в том, чтобы получить нужный объём энергии от процессора для активации реле вентилятора. Путь реализации получается следующий: низким энергетическим потенциалом процессора активируется транзистор, который выполняет ту же функцию, что и реле.
Активированным транзистором в результате обеспечивается достаточный объём энергии, чтобы активировать реле вентилятора. В свою очередь, через реле начинает поступать достаточно энергии для запуска мотора вентилятора. Таким же образом процессор ЭБУ активирует другие исполнительные механизмы двигателя автомобиля.
Система управления двигателем
Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля.
Генератором развития систем управления двигателем в мире является немецкая фирма Bosch. Технический прогресс в области электроники, жесткие нормы экологической безопасности обусловливают неуклонный рост числа подконтрольных систем двигателя.
Свою историю система управления двигателем ведет от объединенной системы впрыска и зажигания. Современная система управления двигателем объединяет значительно больше систем и устройств. Помимо традиционных систем впрыска и зажигания под управлением электронной системы находятся: топливная система, система впуска, выпускная система, система охлаждения, система рециркуляции отработавших газов, система улавливания паров бензина, вакуумный усилитель тормозов.
Термином «система управления двигателем» обычно называют систему управления бензиновым двигателем. В дизельном двигателе аналогичная система называется система управления дизелем.
Система управления двигателем включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные устройства систем двигателя.
Входные датчики измеряют конкретные параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. Информация, получаемая от датчиков, является основой управления двигателем. Количество и номенклатура датчиков определяется видом и модификацией системы управления. Например, в системе управления двигателем Motronic-MED применяются следующие входные датчики: давления топлива в контуре низкого давления, давления топлива, частоты вращения коленчатого вала, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха (при наличии), детонации, температуры охлаждающей жидкости, температуры масла, температуры воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, кислородные датчики и др. Каждый из датчиков используется в интересах одной или нескольких систем двигателя.
Электронный блок управления двигателем принимает информацию от датчиков и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства систем двигателя. В своей работе электронный блок управления взаимодействует с блоками управления автоматической коробкой передач, системой ABS (ESP), электроусилителя руля, подушками безопасности и др.
Исполнительные устройства входят в состав конкретных систем двигателя и обеспечивают их работу. Исполнительными устройствами топливной системы являются электрический топливный насос и перепускной клапан. В системе впрыска управляемыми элементами являются форсунки и клапан регулирования давления. Работа системы впуска управляется с помощью привода дроссельной заслонки и привода впускных заслонок.
Катушки зажигания являются исполнительными устройствами системы зажигания. Система охлаждения современного автомобиля также имеет ряд компонентов, управляемых электроникой: термостат (на некоторых моделях двигателей), реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятора радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.
В выпускной системе осуществляется принудительный подогрев кислородных датчиков и датчика оксидов азота, необходимый для их эффективной работы. Исполнительными устройствами системы рециркуляции отработавших газов являются электромагнитный клапан управления подачей вторичного воздуха, а также электродвигатель насоса вторичного воздуха. Управление системой улавливания паров бензина производится с помощью электромагнитного клапан продувки адсорбера.
Принцип работы системы управления двигателем основан на комплексном управлении величиной крутящего момента двигателя. Другими словами, система управления двигателем приводит величину крутящего момента в соответствия с конкретным режимом работы двигателя. Система различает следующие режимы работы двигателя:
- запуск;
- прогрев;
- холостой ход;
- движение;
- переключение передач;
- торможение;
- работа системы кондиционирования.
Изменение величины крутящего момента производиться двумя способами — путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.
Источник
Причины неисправностей ECU
На первом (Ваз 2108 – 21099) и втором (ВАЗ 2113 – 2115)семействе «Самара» ЭБУ установлен в очень неудачном месте, ведь рядом с ним стоит радиатор печки.
Если ослабли хомуты или потек шланг/радиатор, то велика вероятность, что охлаждающая жидкость попадет на ЭБУ, в результате чего он выйдет из строя. Если во время работы двигателя по каким-то причинам ухудшился контакт между аккумулятором и любой клеммой, напряжение питания ЭБУ резко повышается и становится нестабильным, что может привести к перегоранию отдельных элементов контроллера. Плохой контакт со свечами или высокое сопротивление высоковольтных проводов приводят к возникновению ЭДС (электродвижущей силы) в первичной обмотке катушки зажигания, что может привести к пробою выходных транзисторов ЭБУ. Скачки напряжения нередко приводят к повреждению «прошивки» – записанного в память ЭБУ алгоритма действий. В результате мотор начинает работать неправильно, но сигнал «check engine» не горит.
Типы ЭБУ
Существуют блоки управления, используемые для различных систем на транспортном средстве. ЭБУ могут использоваться для трансмиссии, контроля тяги или ABS, переменного тока, функций электроники кузова и управления освещением, двигателя, подушек безопасности или любой другой системы, которую может иметь автомобиль. Некоторые транспортные средства могут включать более одного ЭБУ в одном блоке, называемый модулем управления силовым агрегатом (PCM). Такой тип блоков управления может быть преимуществом, имея больше модулей в одном месте, но так же может быть и недостатком, добавляя более длинные провода, чтобы добраться до компонента, с которым он работает.
Большинство новых транспортных средств начали использовать линию связи между различными модулями на транспортном средстве, чтобы они могли обмениваться информацией и не использовать резервные датчики. Например, датчик скорости на колесе считывает скорость колеса и будет входным сигналом к блоку управления антиблокировочной системой тормозов (ABS). Вместо того чтобы посылать много проводов от одного датчика к другим блокам управления, ЭБУ антиблокировочной системой тормозов будет делиться информацией по сетевым линиям связи со всеми ЭБУ, которые используют эту информацию, например, трансмиссия для переключения передач, спидометр для отображения скорости автомобиля или система подвески для управления подвеской по мере необходимости.
Использование общих входных датчиков по всему транспортному средству, использующих только две линии передачи данных между ЭБУ, сократило количество проводов, используемых в транспортных средствах. Обмен информацией между модулями также означает, что им нужен общий язык, чтобы они могли работать как группа. Когда один компьютер выходит из строя или не делится информацией из-за ошибки, в последствии это может повлиять на другие модули, если им нужна информация от датчика вышедшего из строя модуля.
ЭБУ двигателя в большинстве автомобилей подключается к бортовому диагностическому разъему и передает всю диагностическую информацию по этой линии на все остальные модули или ЭБУ.
