Что такое ЭБУ в автомобиле, где находится

Что такое ЭБУ в автомобиле, где находится

В системе управления современным автомобилем используются всевозможные электронные приборы. Они помогают в управлении транспортным средством, в автоматизации многих процессов, обеспечении безопасности и улучшении других эксплуатационных характеристик. Для координации большинства процессов используется электронный блок управления двигателем.

Бортовое оборудование

В машинах зарубежного производства данный узел именуется ECU. Подобный контроллер устанавливается с моторами разных типов как с бензиновыми агрегатами, так и с дизельными силовыми установками. В процессе работы происходит взаимодействие данного узла с всевозможными датчиками, снимающими текущую информацию об актуальных параметрах авто.

Определяя функционал ЭБУ двигателя, что это такое, и как задействовано в процессах, стоит учесть, что блок занимается обработкой полученных параметров, используя имеющийся алгоритм. Основываясь на имеющихся эксплуатационных значениях мотора, ECU отправляет соответствующие команды установленных в силовом агрегате исполнительным устройствам.

Фактически авто оснащено бортовой сетью. А что такое ЭБУ в машине? По сути, это главный элемент данной сети. Иногда такую электронику небеспочвенно именуют основным компьютером в легковушке. Более жаргонным именем является слово «мозги».

Контроллеры располагаются не только в ДВС, но и в других системах машины. Например, их можно обнаружить в следующих модулях:

• коробка переключения скоростей «автомат»;
• тормозная антиблокировочная система (ABS);
• управление подушками безопасности (airbag);
• системы курсовой устойчивости (ESP, ESV, VSC и т.д.);
• блок климат-контроля и пр.

В каждой из систем предусмотрен персональный управленческий блок. Они все связаны между собой.

Основным среди разнообразия электроники является блок управления ДВС. В его задачи входит непрерывная обработка и обмен текущими параметрами с остальными системами. Для взаимосвязи используется специальный кабель – CAN-шина. Таким образом, все элементы объединены в единую цифровую систему – бортовую сеть.

Благодаря взаимной двусторонней связи всех звеньев, входящих в бортовую сеть, обеспечивается оптимизация работы силовой установки.

Определяя, что такое ЭБУ в автомобиле, где находится, необходимо учесть, что благодаря его эксплуатации удается добиться следующих комфортных показателей:

• оптимизируется расход топлива;
• своевременно регулируется впрыск в цилиндры;
• автоматически подбирается во время впуска достаточный объем воздуха для топливной смеси.

Работоспособность главного компьютера оказывает влияние на мощность автомобиля, значение крутящего момента в разных режимах работы, а также на иные важные выходные характеристики. В такой ситуации модуль должен быть всегда исправен.

Поставленные задачи перед ЭБУ

Производители автомобилей возлагают на блок управления следующие задачи:

• управление зажиганием;
• контроль позиции дроссельной заслонки;
• мониторинг и корректировка фазами газораспределения;
• управление и осуществление контрольных функций над фазами впрыска топлива;
• мониторинг термосостояния силовой установки и его охлаждающей системы;
• контроль системы выхлопных газов.

В «мозги» передается информация от датчиков с коленвала о частоте его вращения. При этом в расчет берется текущий скоростной режим авто, значение напряжения всей контрольной сети и пр.

Как устроен и где находится блок управления двигателем

Блок представляет собой в большинстве случаев плотно загруженную элементами электронную микросхему. Она спрятана под пластиковым либо металлическим корпусом, чтобы хорошо защитить ее от негативного внешнего влияния. Достаточно часто плату монтируют в подкапотном пространстве, ближе к центральной консоли. Узнать реальное местоположение блока можно из руководства автомобиля.

Основными элементами головного модуля являются микропроцессор и блоки памяти. Обязательно для коммуникации предусмотрены два или больше выходных разъемов. Их легко обнаружить на внешней стороне для комфортного подключения. Один из них обязательно служит для сопряжения с бортовой сетью автомобиля. Еще один является диагностическим. Именно через него происходит соединение с внешними сканирующими аппаратами.

На основной панели имеется несколько вариантов памяти, позволяющих задействовать все возможности данного оборудования. Постоянный тип памяти содержит основные программы и алгоритмы для текущего функционирования силовой установки. Весь программный пакет вшит еще на заводе-изготовителе.

Отдельно стоит модуль с оперативной памятью. С его помощью системе удается динамично обрабатывать текущую информацию, которая поступает от разных датчиков. Одновременно проводится кратковременное сохранение некоторых результатов. В отдельном модуле памяти предусмотрено хранение следующих важных параметров:

• суммарный временной интервал работы данного двигателя;
• пройденный общий километраж транспортным средством;
• общий объем потребленного топлива;
• коды всевозможных доступов;
• коды ошибок либо блокировок.

Некоторые данные из такого модуля можно корректировать, например, сбрасывается код ошибки ЭБУ.

ПО электронного блока

Существует два типа программного обеспечения: контрольный и функциональный. Первый занимается мониторингом импульсов от установленных в разных местах датчиков. Все принимаемые параметры обязаны находиться в допустимых интервалах значений, установленных производителем. При выявлении выпадения из заданного отрезка на небольшие значения проводится актуализация работоспособности устройства.

Задачей функционального модуля является принятие и обработка данных. Также он отправляет определенные сигналы на исполнительные системы.

Важно знать, когда контрольные системы выявляют значительные отклонения от установленных норм, электронный блок способен полностью заблокировать работу силовой установки.

В отдельных случаях автовладельцы стремятся улучшить работоспособность ЭБУ или восстановить ПО после каких-то сбоев. Для таких случаев проводится перепрошивка электроники. В ходе работы штатное программное обеспечение можно менять на стороннее, откорректированное. Подобная методика называется «чип-тюнингом».

Мониторинг ошибок ЭБУ

В электронном блоке предусмотрена диагностическая система, предоставляющая визуальный отчет автовладельцу. Когда контроллером выявляется отклонение, сбой либо какая-то ошибка, то приборная панель сигнализирует об этом соответствующей световой иконкой. Чаще всего она представлена в желтом или красном цвете. Это может быть пиктограмма с обозначением «сheck-еngine» (загоревшийся чек).

У появившейся ошибки производитель может предусмотреть соответствующий персональный цифровой или буквенный код. Все такие сочетания записаны в памяти электронного блока. Для этого отведено специальное место на плате. Выявить сбои помогает подключенное спецоборудование в виде сканера. Необходимо использовать соответствующий кабель и диагностический разъем.

Происходит считывание зафиксированных параметров отклонений и соответствующая их расшифровка. При этом всю необходимую информацию система отображает на присоединенном мониторе. Изучая полученную информацию, удастся уточнить текущее состояние транспортного средства.

Популярные неисправности автомобильного электронного компьютера

Традиционно ЭБУ является в современных авто довольно надежным устройством. Однако, в зависимости от качества эксплуатации авто или внешних факторов воздействия система способна давать сбои. Популярными причинами выхода из строя такой электроники являются следующие факторы:

• значительный нагрев прибора;
• произошедшее короткое замыкание в системе;
• проникновение влаги в корпус устройства, на разъемы или оголенные участки;
• внешнее механическое повреждение оборудования;
• появившиеся коррозионные процессы.

Выявить косвенно неисправности в работе электроники помогают разные характеристики, например, мотор сбоит при абсолютно работоспособных датчиках и иных системах силовой установки. Правильная работоспособность напрямую зависит от качества напряжения во всей бортовой системе автомобиля.

Выход из строя автомобильного компьютера приводит к неустойчивой работе и провалам на разных режимах ДВС. Иногда такое событие характеризуется полной блокировкой силовой установки. В таком случае на панели приборов загорается «чек». Просто сбросить подобную ошибку не удастся, а если такой произойдет, то причина проблемы не исчезнет, и соответствующий индикатор вскоре снова появится.

В подобной ситуации необходимо диагностировать состояние ЭБУ. Рекомендуем полностью заменить вышедшую из строя плату. Считается, что можно провести самостоятельный ремонт микросхемы, который обойдется дешевле установки новинки. Однако, требуется тщательный мониторинг работоспособности и устранение всех возможных неисправностей, что не всегда доступно автолюбителям.

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

VE = nMa / ρaVdN

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.

Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле?

В современных автомобилях все больше узлов и систем получают электронное управление. Подход производителей оправдан стремлением повысить эффективность агрегатов, обеспечить экономичность эксплуатации, предоставить водителю и пассажирам максимум комфорта. Синхронизация работы устройств и контроль режимов практически невозможны без использования микропроцессоров и микроконтроллеров. В машине эти функции выполняет бортовой компьютер.

ЭБУ — функции.

Бортовой компьютер представляет собой совокупность электронных блоков. Они осуществляют управление двигателем, трансмиссией, тормозной системой, ходовой частью, деталями конструкции кузова (например, дверьми), климатом в салоне и т.д. Зачастую отдельные модули объединяются в один блок. Устройство, на которое возложены основные функции управления, получило обобщенное название ЭБУ (электронный блок управления, в английском варианте ECU — Electronic Control Unit) или контроллер.

Нередко используются другие обозначения — электронный блок управления двигателем, электронная система управления двигателем (аббревиатура – ЭСУД, ECM — Engine Control Module,). Такие варианты справедливы только для некоторых автомобилей, поскольку для основной массы набор функций гораздо шире.

Функции ЭБУ сводятся в три основные группы:

• опрос датчиков, получение сигналов и их обработка (например, преобразование аналоговый в цифровой вид);
• расчет управляющих воздействий в соответствии с заложенными алгоритмами;
• выдача сигналов управления на исполнительные механизмы.

Фактически ЭБУ современных автомобилей управляет всеми процессами — от регулирования скорости вращения вала и переключения передач в АКПП, до направления и интенсивности светового потока фар и открывания дверей (в некоторых случаях контроллером реализуется даже функции развлекательного центра).

Основные контролируемые параметры.

Для обеспечения функционирования узлов и агрегатов автомобиля, блок управления проводит сбор и обработку сигналов следующих датчиков:

• Температуры — двигателя, жидкости в системе охлаждения, окружающей среды;
• Расхода воздуха и подачи топлива;
• Режима холостого хода;
• Положения автомобиля на полосе, антиизноса, АБС и других систем безопасности;
• Скорости, количества оборотов двигателя, положение коленвала и распредвалов;
• Наклона дроссельной заслонки и положения педали газа;
• Давления жидкости в тормозной системе;
• Климата в салоне и датчиков кондиционера;
• Гидроусилителя или электрического усилителя руля;
• Напряжения в бортовой сети автомобиля.

Набор обрабатываемых сигналов зависит от модели и модификации авто (например, для внедорожников с пневматической подвеской требуется контроль ее состояния). В наиболее престижных марках и комплектациях число опрашиваемых датчиков составляет несколько десятков.

Устройства, которыми управляет ЭБУ:

• дроссельная заслонка и элементы системы подача воздуха (например, турбокомпрессоры);
• устройства системы подачи топлива (инжекторы, форсунки, когда впрыск топлива осуществляется под контролем электроники);
• система управления фазами газораспределения;
• электронные распределители системы зажигания;
• вентилятор системы охлаждения;
• соленоиды и клапаны для переключения передач в автоматических и роботизированных коробках;
• муфты блокировки дифференциалов;
• печка, кондиционер и другие устройства климат-контроля;
• головной свет, освещение салона;
• стеклоподъемники;
• элементы электрооборудования автомобиля.

Как и количество датчиков набор управляемых исполнительных механизмов зависит от марки, модели, комплектации, вариантов исполнения автомобиля. В машинах бизнес или премиум класса число команд управления может превосходить набор, характерный для бюджетных авто, на порядок.

Пример схемы устройства:

Физическая реализация.

У автомобилистов, не сталкивавшихся с заменой и ремонтом электронного блока управления нередко складывается впечатление, что ЭБУ по конструкции близок к ПК или ноутбуку (за исключение дисплея). В действительности реализация блока несколько отличается – точнее аналогия с системной платой компьютера.

Фактически контроллер представляет собой единую печатную плату, расположенную в плоском малогабаритном корпусе (линейные размеры редко превышают 20-30 см, а толщина 3-5 см). Корпус выполняют из пластика (вариант применяется для ЭБУ, установленных в салоне) или алюминия (сплавов).

Производители максимально герметизируют блок, чтобы предотвратить попадание влаги и агрессивных химических веществ (особенно, если устройство монтируется под капотом автомобиля).

На корпусе располагаются разъемы (чаще всего, 2) для подключения шины стандарта CAN. Кроме того большинство ECU комплектуется диагностическим разъемом.

Поскольку некоторые силовые ключи, управляющих исполнительными механизмами, также установлены на плате, часть корпуса может представлять собой оребренную металлическую поверхность для обеспечения эффективного теплоотвода.

Печатная плата — микропроцессорное или микроконтроллерное устройство в сборе, с установленными:

• Одним или несколькими микропроцессорами или контроллерами, обеспечивающими обработку сигналов датчиков, расчет управляющих воздействий и выдачу сигналы управления.
• Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, обеспечивающие согласование сигналов и преобразование из аналоговой формы в цифровую и наоборот (при необходимости).
• Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM) предназначенное для временного хранения данных, обрабатываемых в текущий момент времени.
• Программируемое постоянное запоминающие устройство (ППЗУ, PROM) в котором хранится основная программа работы блока, алгоритмы обработки сигналов датчиков и расчёта управляющих воздействий.
• Электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ, EEPROM). Используется для временного независимого хранения кодов доступа и эксплуатационных параметров, например, пробега, расход топлива, наработки двигателя.

ЭРПЗУ выполняет важную функцию — регистрация и хранение данных о сбоях и ошибках:

• время работы двигателя с превышением температуры, допустимой частоты вращения, пропусками воспламенения смеси;
• информацию о неверных на показаниях датчиков детонации, массового расхода воздуха или концентрации кислорода;
• движение с превышением допустимой скорости;
• состояние бортовой сети и пр.

ЭРПЗУ — энергонезависимое устройство, здание в котором сохраняются даже при полном отключении бортовой сети, что позволяет использовать хранимых данных для точной диагностики неисправностей.

В большинстве моделей ЭБУ на плате находятся силовые транзисторные ключи для управления исполнительными механизмами и выдачи сигналов на реле и соленоиды.

Видео с описанием принципа работы блока, очень подробно.

Где находится ЭБУ?

Как правило электронный блок управления располагается под капотом автомобиля, в салоне (множество вариантов — под панелью приборов, под задним сиденьем и пр.), в багажнике (например, на Nissan Murano).

Некоторые примеры расположения ЭБУ на авто отечественного производства:

• Chevrolet Niva, Lada Priora, Granta — устройство расположено под приборной панелью перед сиденьем пассажира, монтируется на щиток кузова.

• Lada Kalina – ЭБУ монтируется под центральной консолью (в туннеле);

• Лада Веста — контроллер смонтирован под капотом на левой стойке подвески;

• ВАЗ 2114, 2115 — под центральной консолью авто, посередине, за панелью с магнитолой со смещением влево.

• Chevrolet Cruze — в агрегатном отсеке рядом с аккумуляторной батареей.

Пари появлении неисправности найти и демонтировать его не сложно.

Причины отказов и диагностика.

Выход из строя электронного блока управления – явление, встречающееся нечасто. Причиной поломки могут стать:

• монтаж электрооборудования (например, во время ремонта, установки сигнализации, видеорегистраторов, навигационных или развлекательных комплексов) специалистами, не имеющими соответствующего уровня квалификации.
• Изменение полярности питающего напряжения бортовой сети на противоположную.
• Снятие клеммы с аккумулятора во время работы двигателя, например, для запуска другого автомобиля.
• Включение стартера при отключенных силовых проводниках.
• Воздействие высоких напряжений на датчики или электрические провода авто.
• Короткое замыкание в проводке.
• Пробой в высоковольтной части системы зажигания.
• Нарушение герметичности корпуса, проникновение влаги и окрестили агрессивных химических веществ, вызывающее коррозию элементов и проводников на печатной плате.
• Механические повреждения вследствие удара, нарушение монтажа под действием вибрации.
• Перегрев устройства, значительный резкий перепад температур.

Судить о выходе из строя ЭБУ достаточно просто:

• Двигатель не заводится или стартует после нескольких попыток;
• Наблюдается нестабильная работа силового агрегата;
• Наблюдается срабатывание исполнительных механизмов или систем автомобиля с нарушением алгоритмов;
• Отсутствует реакция на изменения сигналов датчиков.

Большинство автомобилистов считают, что электронный блок управления не подлежит ремонту, при выходе из строя нуждается в замене. В действительности значительная часть неисправностей может быть устранена собственными руками или подготовленными электронщиками.

Определить характер поломки можно самостоятельно, подключив ЕCU через специальный шлиф и диагностический разъем к ПК или специализированному стенду. При этом проводится анализ хранящейся в ЭРПЗУ информации об ошибках системы.

Видео о самостоятельной диагностике автомобиля.

Как демонтировать ЭБУ?

Снять контроллер собственными руками несложно:

• Производятся операции, обеспечивающие доступ к устройству, например, частичный демонтаж центральной консоли или разборка панели приборов.
• ОБЯЗАТЕЛЬНО снимается минусовая клемма аккумулятора чтобы избежать возникновение аварийных ситуаций с подключенным блоком.
• Снимаются фиксирующие защелки или хомуты на шлейфах датчиков, исполнительных механизмов и питания.
• Отсоединяются разъемы.
• Выкручиваются фиксирующие болты и вынимается ЭБУ.

Решение о ремонте или замене принимается на основании диагностики. В любом случае выход из строя влечет значительные расходы – стоимость блоков для отечественных автомобилей лежит в пределах 10-20 тыс. руб., для иномарок 14-50 тыс.руб. (в зависимости от класса авто). Ремонт обойдется 40 — 50% указанных сумм.

Видео с инструкцией по замене блока ECU на моделях ВАЗ.

Коротко о ЧИП–тюнинге.

ЧИП–тюнинг подразумевает модификацию чипов, точнее, содержащихся в них программ. Для ЭБУ это означает частичную или полную замена прошивки, определяющей алгоритм работы устройства.

С помощью чип тюнинга можно добиться значительного улучшения функционирования систем автомобиля, например, без серьезных технических переделок получить прирост отдаваемой мощности в пределах 10-15%. Такая операция позволит также:

• адаптировать двигатель к другой марке топлива (например, использовать 92 бензин вместо более высокооктановых);
• добиться стабильной работы агрегатов в различных условиях, к примеру, при включенном кондиционере;
• предотвратить появление части ошибок;
• программно отключить вышедший из строя или препятствующие оптимальной работе узлы и элементы систем (например, при поломке катализатора);
• снять установленные ограничения (наиболее популярно — изменение ограничение максимальной скорости).

При использовании соответствующего оборудования и незначительной подготовке процесс занимает не более 15 минут. «Откатить» прошивку до стандартной заводской так же просто и быстро.

Практически единственная проблема, препятствующая широкому распространению чип-тюнинга — цена вопроса. Прошивки практически для каждого автомобиля выкладываются в сети. Однако устройство для программирования ЭБУ стоит достаточно дорого (особенно для иномарок). В сервисных центрах услуга обойдётся в пределах 10-30 тыс. руб. Соответственно, прежде чем ею воспользоваться следует тщательно взвесить все преимущества, которые могут быть получены.

Что такое ЭБУ в автомобиле

ЭБУ расшифровывается как электронный блок управления. Это небольшая электронная плата, отвечающая за сбор и обработку различной информации о состоянии машины. Если двигатель можно назвать сердцем, то ЭБУ, без сомнения, мозг. Также это устройство называют «контроллером». Информация о скорости, температуре двигателя и снаружи, уровне кислорода и пр. поступает в ЭБУ от датчиков. Из него же исходят команды для системы зажигания, коробки передач (для автомата), ABS, топливного насоса, управления светом и других систем.

Как работает ЭБУ

Схема работы ЭБУ

Для того чтобы понять, что такое ЭБУ в автомобиле, для начала нужно разобраться с тем, как данная система работает. В первую очередь ЭБУ собирает данные с датчиков:

• Температура мотора и окружающей среды,
• Данные о подаче кислорода и топлива,
• Датчик скорости,
• Датчик холостого хода,
• Данные от систем антизаноса, стабилизации, антиблокировочной системы, некоторых других систем безопасности,
• Информация о состоянии коленвала (или коленвалов)
• Информация о положении дроссельной заслонки, педали газа
• Контроль количества охлаждающей жидкости, тормозной жидкости и самой тормозной системы
• Датчик напряжения внутренней электросети автомобиля,
• Информация из цепи ЭУР или о состоянии гидроусилителя.

Это минимальный набор данных, которые блок электронного управления получает для анализа постоянно. Чем выше классом машина, тем этот список все длиннее. Добавляются, например, данные о состоянии пневматической подвески у внедорожника и пр.

По мере анализа всей этой информации ЭБУ постоянно отдает команды для поддержания автомобиля в рабочем режиме. Фактически блок управления всегда держит под контролем:

• Впрыск инжекторов,
• Подача воздуха и всю система зажигания,
• Управление газораспределением,
• Состав выхлопных газов,
• Управление автоматической КП
• Поддержание нужного значения температуры,
• Всю осветительную систему, внутреннюю и наружную,
• Подогрев, кондиционер,
• Стеклоподъемники и прочее.

Как выглядит ЭБУ

Электронный блок управления (со снятой крышкой)

Это электронная плата, помещенная в небольшой корпус (алюминиевый или пластиковый). Материал оболочки зависит от места нахождения блока. Если он располагается в салоне, то обычно в пластиковом корпусе, а если под капотом машины – то в металлическом. Из контроллера наружу выходят пара разъемов под CAN шины. Иногда имеется дополнительный разъем для удобства диагностики и перепрошивки.

Внутри ЭБУ устроен как мини компьютер, плата блока управления состоит из запоминающих устройств, а именно:

• ОЗУ – оперативной памяти для обработки промежуточных данных об автомобиле,
• ППЗУ – постоянная память, хранит установки функций двигателя и прочее необходимое ПО.
• ЭРПЗУ – предназначено для хранения временной информации: кодов блокировки и доступа, пробега, температуры в двигателе, расхода горючего и пр.

Функциональные микросхемы ЭБУ получают данные о состоянии и автомобиля, производят их анализ и отправляют текущие команды на исполняющие устройства. Контрольные составляющие ЭБУ – это модули, которые обнаруживают и анализируют ошибки. Они выдают ошибку на дисплей («Check Engine» или другое оповещение), или блокируют запуск мотора.

ЭБУ легко опознать по двум шлейфам, подсоединенным к нему. Если блок электронного управления расположен под капотом, то рядом с блоком предохранителей или с аккумулятором. Если он находится в салоне, то обычно под панелью, либо под задним диваном. Есть модели автомобилей, в которых блок электронного управления расположен даже в багажнике.

Читайте также: Что такое ДМРВ и лямбда-зонд , а также как данные датчики взаимодействуют с ЭБУ.

Неисправности и ремонт ЭБУ

Поврежденный чип на плате ЭБУ

ЭБУ – важная и, как правило, очень надежная часть автомобиля. Но можно однозначно говорить о его неисправности:

• Если машина не запускается или плохо управляется,
• Происходят различные блокировки (дверей, сцепления и пр.),
• На дисплей постоянно выдаются ошибки,
• Происходят сбои в работе двигателя.

Самая частая причина выхода из строя ЭБУ – короткое замыкание в бортовой электросети. Также поломка может случиться из-за аварии, перегрева, попадания на плату жидкостей (воды, антифриза), в результате коррозии.

Блок управления – весьма дорогой узел автомобиля. Его стоимость для «народных» иномарок составляет 300 — 500 долл. Прежде чем покупать новый блок, покажите старый хорошему эксперту. Если микросхема «выгорела» или корродировала лишь частично, наверняка (с вероятностью 80%) можно восстановить работоспособность и проездить на ней еще какое-то время.

Снять ЭБУ достаточно просто, для этого нужно:

1. Отсоедините минусовую клемму аккумулятора,
2. Отсоедините два входящих шлейфа,
3. Открутите болты крепления.

Если ЭБУ размещается возле печки на передней панели, предварительно понадобится ее (панель) снять.

Читайте также: Что такое ESP и как данная система работает в связке с Электронным Блоком Управления.

Видео об ЭБУ

Что такое ЧИП-тюнинг ЭБУ

ЧИП-тюнинг электронного блока управления

Усовершенствование заводского программного обеспечения, то есть замену стандартной прошивки ЭБУ, называют ЧИП-тюнингом.

Ряд компаний предлагают ЧИП-тюнинг для увеличения мощности примерно на 10%, уменьшения расхода горючего, улучшения плавности хода машины и пр. Новая прошивка помогает «заточить» авто под определенное топливо. Всегда рекомендуется перепошивка ЭБУ, если вы сняли катализатор. На некоторых машинах имеется ограничение верхнего предела скорости, и с помощью ЧИП-тюнинга можно его успешно убрать.

Если вы решили сделать ЧИП-тюнинг, помните: новое ПО должно быть абсолютно адаптировано под вашу марку, либо должно быть оригинальным.