Что такое электронный блок управления двигателем в авто

ЭБУ: принцип работы, достоинства и недостатки, причины поломок

Электронный блок управления двигателем – без этого компонента современный автомобиль попросту немыслим. Во всей системе управления силовым агрегатом ЭБУ является основным элементом.

Задача электронного блока управления двигателем

Его назначение состоит в приеме поступающей информации, которую направляют различные датчики. Эти данные обрабатываются по особому алгоритму, после чего создаются команды для составляющих исполнительного характера. Наличие в конструкции авто ЭБУ дает возможность оптимизировать главные показатели функционирования силового агрегата:

крутящий момент;
мощность;
состав отработавших газов;
расход и т.д.

А еще именно электроника осуществляет диагностику всех систем машины.

Немного истории

Появление электронного блока управления двигателем было обусловлено необходимостью подачи в цилиндры мотора топливной смеси в нужном количестве и требуемой консистенции. До создания электронного блока эти функции выполнял карбюратор, на совершенствование которого были направлены основные силы конструкторов.

Однако, появление доступных и дешевых микрочипов ознаменовало закат карбюраторной эпохи, что произошло в 70-х годах. Но первые электронные блоки были созданы итальянцами из Alfa Romeo для их модели 6C2500, что произошло в середине 50-х годов. Назывался этот блок – «Caproni-Fuscaldo».

Постепенно ЭБУ совершенствовались, «учились» охватывать показания все большего числа датчиков, управлять системой охлаждения и зажигания, становились производительнее и т. д. Современный электронный блок в состоянии создать Controller area network – единую систему управления – обмениваясь данными с другими системами авто.

Компоненты ЭБУ

Все составные части блока управлением можно поделить на 2 больших блока:

Программное обеспечение

Оно состоит из пары модулей вычислительного характера:

контрольного – он настроен на инспектирование исходящих сигналов, а также их корректировку, если в этом есть необходимость. Причем данный модуль в состоянии даже заглушить силовой агрегат;
функционального – в его задачи входит получение сигналов, поступающих от различных датчиков, дальнейшая их обработка, а также формирование команд для приборов исполнительного характера.

Аппаратное обеспечение

Оно состоит из массы электронных элементов – микропроцессоров и других. Установленный аналогово-цифровой преобразователь ловит аналоговые сигналы, что идут от разных датчиков, и переводит их в цифровой формат, на который и ориентирован микропроцессор. Если имеется необходимость обратного преобразования (команд, поступающих от процессора), то преобразователь переводит и их. Кроме того, на ЭБУ поступают и импульсные сигналы, которые также проходят через преобразователь для изменения их формата в цифровые.

Принцип работы электронного блока

Функционирование ЭБУ заключается в приеме информации из различных датчиков, число которых на современных моделях достигает 20-ти и более:

данные о расходе воздуха;
показатели с лямбда-зонда;
информация о коленчатом вале (его положение и частота вращения детали);
сигналы о неровности трассы и т. д.

Помимо обработки этих сигналов, ЭБУ отправляет сигналы различным устройствам:

зажигание – это может быт как одна катушка, так и сразу несколько (зависит от типа силового агрегата). Данный узел отвечает за своевременную подачу искры со свечи в цилиндры мотора.
световой индикатор – его назначение состоит в выдаче уведомлений о наличии ошибок, причем как в двигателе, так и непосредственно в блоке.
форсунки – посредством них осуществляется впрыск горючего в цилиндры. При этом частота изменения количества этого горючего постоянно меняется, ведь зависит от различных условий. В данном случае на первый план выходят характеристики форсунок (реакция их управляющих компонентов на перемены команд из ЭБУ, а также скорость их функционирования).
тестеры – оборудование диагностического назначения подключается через специальный разъем, если возникает необходимость в проверке мотора и электронного блока управления двигателем.

Плюсы и минусы электронного блока управления двигателем

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

Достоинства ЭБУ

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

Недостатки ЭБУ

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

Признаки выхода из строя ЭБУ и причины его поломок

Как правило, поломка ЭБУ характеризуется наличием следующих признаков:

блок не реагирует на сигналы с лямбда-зонда – показания датчиков температуры, а также положения дроссельной заслонки;
отсутствуют сигналы, свидетельствующие об управлении разными компонентами исполнительного характера – клапаном холостого хода, системой зажигания, топливными форсунками, бензонасосом и т. д.
повреждения механического характера – перегоревшие проводники или микросхемы.

Видео: Ремонт электронных блоков управления

Обычно выделяют несколько наиболее распространенных случаев, что в состоянии привести к подобной неисправности:

попадание влаги на поверхность ЭБУ;
замыкание проводки вследствие ее обрыва или иного фактора;
неверная полярность во время подключения аккумулятора;
активация стартера, когда силовая шина отключена;
когда аккумулятор «прикуривается» от автомобиля, у которого запущен двигатель;
если аккумуляторная клемма снимается при работающем моторе;
в случае, когда в процессе проведения сварочных работ электрод цепляет проводку машины или ее датчики;
ремонт либо установка сигнализации неквалифицированным электриком;
поломки в системе зажигания (ее высоковольтной части) – это могут быть провода, катушки зажигания или распределитель.

Читать еще: Двигатель tur 2 характеристики

При инспектировании необходимо сначала проверить возможности обеспечения, а только потом возможности исполнения. Причем для авто есть таблицы значимости каждого компонента. Причина такого ранжирования в том, что утрата только одной функции обеспечения, как правило, тянет за собой потерю сразу нескольких функций исполнения.

Как видно, электронный блок управления двигателем играет ключевую роль в процессе функционирования всей системы. Поэтому неисправности данного компонента должны быть устранены.

Компьютерная диагностика электронных блоков управления двигателем

Проверка двигателя без применения компьютерного оборудования невозможна — механизмы современного автомобиля управляются и контролируются электроникой. От качества диагностического оборудования зависит точность определения неисправности, скорость и стоимость ремонта.

Для диагностики двигателя в автосервисе Тойота Центр Измайлово и Тойота Центр Люберцы применяется специализированное оборудование IT 3. Этот прибор рекомендован производителем для исследования, поиска неисправностей в рабочих механизмах, электрике и электронике Toyota.

Принципы проверки: как проводится компьютерная диагностика электронных блоков управления двигателем

Работа начинается с анализа обращения владельца. Водитель лучше других знает свой автомобиль, сразу замечает изменения в поведении механизмов. После опроса проводится проверка — часть проблем обнаруживается при визуальном осмотре. Аппаратура подключается к системе управления через специальный вход. Электрик-диагност запускает прибор и через некоторое время получает отчет о работе и отказах систем. По результатам определяют поломки, выбирают методы ремонта.

Компьютерная диагностика электронных блоков управления находит неисправности в работе двигателя, АКПП, вспомогательных механизмах. Сами блоки управления (ЭБУ, «мозги» автомобиля) тоже иногда ломаются. На работу ЭБУ влияют критические механические и температурные воздействия, коррозия проводки и микросхем из-за разгерметизации корпуса, нарушения правил эксплуатации электрооборудования. Электронные блоки управления тестируются отдельно, ремонт может потребовать серьезного вмешательства и замены элементов (при физических повреждениях) или перепрошивки, установки нового программного обеспечения (при системных сбоях).

Восстановление проходит поэтапно — конкретной причиной неисправности могут являться поломки в разных местах. Проверяется или меняется цепочка от блока управления до исполнительного механизма. Задача компьютерной диагностики — выявить проблему. Если дело в самих блоках управления, прибор укажет на нарушения работы электроники. Причины появления неисправности определяют механики или электрики автоцентра. Окончательный этап работы — контрольная проверка действия систем. Ремонт признается успешным только когда диагностика показывает исправность механизмов, электрических и электронных схем.

Как компьютерная диагностика экономит средства автовладельца

Проверка занимает 1 час и обнаруживает дефекты на ранних стадиях. Сравните эту сумму с минимальными расценками на восстановление или замену любого узла — диагностика в разы дешевле. После обследования получается обойтись регулировкой и мелким ремонтом, избежать серьезных поломок, которые потребуют существенных финансовых затрат.

Как заказать компьютерную диагностику в официальном дилерском центре

Неисправности выражаются негативными изменениями. Стучит двигатель или подвеска, «плавают» обороты, появилась вибрация, посторонние звуки? Автомобиль хуже заводится и разгоняется, АКПП подолгу не переключает скорость, щелчки стали заметнее? Загорелся индикатор неисправности двигателя на панели приборов? Пора ехать на компьютерную диагностику.

В Тойота Центр Измайлово и Тойота Центр Люберцы используется диагностическое оборудование, рекомендованное разработчиками Toyota. В компьютер регулярно вносятся новые данные — техника работает со всеми современными моделями Тойота. Пройти диагностику можно одновременно с ТО (сообщите об этом своему мастеру-консультанту) и отдельно при появлении изменений в работе механизмов. Чтобы записаться на ремонт оставьте запрос на сайте или свяжитесь по телефону и выберите удобное время.

Рекомендуемая периодичность проведения работ

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.

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.

Читать еще: Характеристики двигателей бмв m40

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.

Читать еще: Sheriff zx 750 запуск двигателя

Блок управления двигателем

Современные автомобили отличаются от автомобилей 40- и 50-летней давности примерно так же, как человек отличается от динозавра или мамонта: они намного меньше «едят» и у них лучше развит «мозг». Внедрение компьютерного управления позволило довести работу многих агрегатов, в том числе, и двигателя, до совершенства.

История компьютерного управления двигателем

Над задачей своевременной подачи в цилиндр необходимого количества топлива, находящегося в оптимальном соотношении с воздухом, работали конструкторы всех без исключения компаний — производителей автомобилей. С момента появления первого автомобиля и до конца 70-х все их усилия были направлены на усовершенствования механической дозирующей системы — карбюратора. Карбюратор был единственным возможным дозирующим устройством для бензиновых двигателей в течение десятилетий, и альтернатива появилась лишь в 80-е годы ХХ века.

Одной из первых инжекторных систем «Caproni-Fuscaldo» был оснащен Alfa Romeo 6C2500 в середине 50-х годов

За счет появления дешевых микропроцессоров управляемые компьютером инжекторные системы питания завоевали рынок, очень быстро вытеснив карбюраторы. Внедрение автоматики происходило не сразу – сначала в виде системы контроля за уровнем кислорода в отработавших газах, затем для коррекции работы механического инжектора. Результат был настолько убедительным, что электронные микросхемы вскоре полностью взяли все функции по управлению работой двигателя.

Развитие программного обеспечения для блоков управления

Первые программы, под управлением которых работали блоки управления двигателем (которые также принято называть ECU от англ. Engine control unit), были весьма примитивными. Получая информацию от датчиков частоты вращения коленвала, положения дроссельной заслонки и степени разрежения во впускном коллекторе, процессор «приготавливал» смесь топлива с воздухом в оптимальной пропорции – 1 к 14. Именно такая пропорция дает наиболее удачный компромисс полноты сгорания и отдачи мощности. После введения экологических стандартов чистоты выхлопных газов (Евро1 − Евро5) требования к системам управления двигателем и к пропорциям смесеобразования несколько изменились – смесь ради снижения уровня выбросов пришлось «обеднить» (1 к 15 и выше).

«Идеальный» состав топливной смеси называют стехиометрическим. В этом слове два греческих корня — «элемент» и «измеряю»

Современные блоки управления двигателем не только способны регулировать подачу топлива и состав выхлопных газов, но и управлять системой зажигания, регулировать температуру охлаждающей жидкости и другие параметры двигателя. Кроме того, современный блок управления двигателем обменивается информацией с другими электронными контроллерами, создавая единую систему электронного управления – локальную сеть внутри автомобиля под названием CAN (Controller area network).

Как это работает?

Блок управления двигателем представляет собой вычислительное устройство, основной задачей которого является обработка информации, поступающей от входных датчиков, и основанная на этой информации подача управляющих команд различным системам двигателя. Конструктивно блок управления включает в себя аппаратное («железо») и программное обеспечение. Центральной частью аппаратного обеспечения является процессор. К нему стекаются данные со всех датчиков двигателя, и именно в нем происходит их обработка и анализ. К информации, традиционно поступающей от датчиков (например, положение и частота вращения коленчатого вала, расход воздуха и пр.), добавилась данные о скорости автомобиля, содержании кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд), неровности дороги, запрос на включение кондиционера и многие другие сигналы, оптимизирующие рабочие процессы двигателя. Количество датчиков на теперешних машинах может составлять 20 и более.

Блок управления двигателем многих современных моделей автомобилей соединен с другими контроллерами по беспроводной сети Bluetooth OBD2 Wireless Canbus

Программное обеспечение необходимо для проведения вычислений, обработки сигналов и формирование управляющих и корректирующих воздействий на системы двигателя. Отличительная черта современных блоков управления – это возможность их перепрограммирования. Это позволило уйти от жестких рамок, задаваемых заводской программой, и открыть широкий путь для тюнинга двигателя – например, установки турбокомпрессора, интеркулера, оборудования для использования альтернативных видов топлива и многого другого.

Чип-тюнинг (изменение программы блока управления двигателем) позволяет настроить двигатель под конкретные задачи, скажем, увеличить его мощность в ущерб экономичности или наоборот, увеличить тягу на низких или высоких оборотах.

Преимущества и недостатки

Оснащение автомобилей блоками управления двигателем значительно улучшило их технические характеристики. В первую очередь это отразилось на уменьшении расхода топлива и улучшении динамических и мощностных характеристик. Кроме того, упростился запуск двигателя, так как блок управления отлично адаптируется под сложные режимы работы (такие как холостой ход или прогрев двигателя). В связи с автоматической настройкой блока управления под разные режимы эксплуатации, также отпала необходимость ручной регулировки системы впрыска – процесса, о котором с содроганием вспоминает каждый владелец карбюраторного автомобиля. Наконец, поддержание оптимального состава смеси позволяет снизить количество несгоревших углеводородов в выхлопе и, соответственно, повысить его экологичность.

Есть у электронных систем управления двигателем и недостатки. В первую очередь к ним относится относительно высокая стоимость узлов. Более того, узлы этой системы практически не поддаются ремонту и, в случае выхода из строя, подлежат замене. Для диагностики и устранения неисправностей электронных систем требуется специальное дорогостоящее оборудование и высокая квалификация персонала. Кроме того, они отличаются высокими требованиями к качеству топлива и надежности системы электропитания.