Электронный блок управления работой двигателя автомобиля

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.

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.

Источник статьи: http://avtomotoprof.ru/elektronnyie-sistemyi-avtomobilya/ebu-printsip-rabotyi-dostoinstva-i-nedostatki-prichinyi-polomok/

Электронный блок управления работой двигателя автомобиля

Электронный блок управления — устройство, которым оборудуется каждый современный автомобиль. Его наличие обеспечивает качественный контроль за важными агрегатами и узлами машины.

Описание устройства ЭБУ

Электронный блок управления — такое устройство, которое позволяет выполнять прием и обработку данных, подающихся с разных регуляторов и датчиков автомобиля. Процедура обработки информации выполняется по конкретному алгоритму, заложенному разработчиком. После этого образуются команды исполняющего типа, передающиеся на соответствующие узлы и агрегаты.

Благодаря установке электронного блока управления в машину у потребителя есть возможность оптимизации основных показателей работы мотора машины:

• крутящего момента;
• основных показателей мощности;
• состава отработавших газов;
• расхода горючего и т. д.

Благодаря наличию электроники у потребителя есть возможность диагностики всех автомобильных агрегатов и узлов. Программный контроль обеспечивается при работе как на бензиновом, так и на дизельном моторе.

Основные функции электронного блока управления двигателем в автомобиле

Электронный модуль выполняет сбор данных со следующих устройств:

• контроллера температуры двигается и воздуха, если последний установлен на машине;
• контроллера уровня топлива;
• регулятора подачи кислорода в цилиндры двигателя;
• контроллера скорости;
• датчика холостых оборотов;
• информацию от датчиков систем стабилизации, АБС, антиизноса, а также других контроллеров систем безопасности;
• данные от датчика положения коленчатого и регулировочного валов;
• контроллера положения ДПДЗ и педали газа;
• датчика мониторинга объема охладительной жидкости в системе;
• датчика напряжения электросети машины;
• данные из электроцепи электрического управления руля либо ГУР.

Это незначительный объем информации, которую модуль обрабатывает на постоянной основе. Чем больше электроники устанавливается в авто, тем больше список контроллеров, с которыми работает устройство. Во внедорожниках и кроссоверах блок собирает данные от систем пневматической подвески. При приеме и обработке данных электронный модуль передает команды для поддержки работы машинных систем.

По факту модуль всегда следит за работой систем:

• впрыска инжекторного силового агрегата;
• подачи воздуха в мотор;
• зажигания;
• контроля объема вредных веществ в составе отработанных газов;
• управления системой газораспределения;
• управления автоматической трансмиссией;
• поддержки необходимого уровня температуры;
• осветительных приборов как внешних, так и внутренних;
• обогрева салона, а также кондиционирования;
• электродвигателя системы стеклоподъемников.

Подробный обзор возможностей электронного модуля представлен каналом Мир Матизов.

Вместе с ЭБУ в машине, в зависимости от производителя, могут использоваться:

• блок определения наличия кузова;
• модуль синхронизации компонентов коробки передач;
• блок контроля работы тормозной системы;
• модуль включения узлов пассивной безопасности и т. д.

Компоненты электронного блока управления двигателем

Независимо от того, какой тип устройства установлен на авто и где находится модуль, все его составные элементы условно разделяются на два блока:

• программная часть;
• аппаратная составляющая.

Визуально электронный модуль представляет собой плату, установленную в пластиковый или металлический корпус для обеспечения эффективной защиты блока. Само устройство монтируется в подкапотном пространстве либо салоне машины, в районе приборной панели или напротив пассажирского кресла. Место монтажа ЭБУ обычно указывается в сервисной документации к авто. Конструктивно сама плата состоит из микропроцессорного, а также запоминающего устройства. Модуль оснащается несколькими разъемами, их обычно два.

Непосредственно на плате устройства расположено несколько модулей памяти. Есть постоянная, где хранится информация о работе базовых микропрограмм, также здесь записываются основные параметры для обеспечения эффективной работы мотора. На схеме есть модуль оперативной памяти, его наличие обеспечивает возможность быстрой обработки подающейся информации от контроллеров. Также в этой памяти кратковременно хранятся некоторые результаты диагностики и обработки. Данные из памяти запоминающего модуля можно удалять.

Схема конструкции ЭБУ

Программное обеспечение

Программная составляющая устройства включает в себя несколько модулей:

1. Контрольный. Предназначен для проверки и регулировки параметров отправляющихся сигналов. Программная составляющая может при необходимости остановить работу двигателя.
2. Функциональный. Эта часть предназначена для получения импульсных данных, которые подаются на электронный модуль от разных контроллеров и датчиков. После приема функциональная составляющая ЭБУ выполняет обработку информации и формирование команд, которые отправляются на исполнительные компоненты.

Аппаратное обеспечение

Аппаратная составляющая блока включает в себя множество электронных элементов, речь идет о микропроцессорах и других модулях. Эта часть включает в себя аналогово-цифровое преобразовательное устройство, которое ловит аналоговые импульсы. После их приема сигналы преобразуются в цифровой формат, на который ориентирован микропроцессор. Если требуется обратное преобразование импульсов, то эту функцию выполняет преобразовательное устройство. Помимо этого, на электронный модуль подаются импульсы, проходящие через преобразовательную составляющую и изменяющиеся из аналогового формата в цифровой.

Принцип действия и особенности модуля

Работа электронного модуля состоит в приеме данных от разных контроллеров, количество которых может быть около двадцати.

Кроме обработки данных, ЭБУ передает сигналы на узлы и агрегаты:

1. Системы зажигания. В зависимости от типа может применяться одна катушка либо несколько. Эта система предназначена для своевременной активации искры в цилиндрах силового агрегата.
2. Диодные индикаторы. Предназначены для выдачи информации о наличии возможных ошибок. Речь идет не только о работе мотора, но и самого модуля.
3. Форсунки. С их помощью выполняется впрыск топлива в цилиндры ДВС. Надо учитывать, что частота смены объема горючего регулярно меняется, поскольку все зависит от определенных условий работы. Изначально ЭБУ собирает данные о характеристиках форсунок.
4. Тестеры. Устройства для проверки систем и механизмов подсоединяются к электронному модулю посредством штекера. Необходимость подсоединения может появиться для проверки машинного мотора или трансмиссии с помощью компьютера либо специализированных сканеров.

Канал ДваКолеса Show рассказал о принципе действия электронного модуля.

Основные достоинства и недостатки ЭБУ

Несмотря на наличие множества преимуществ, у электронных модулей есть и недостатки.

Достоинства ЭБУ

• возможность оптимизации динамических параметров работы ДВС;
• снижение расхода горючего при правильной регулировке соотношения воздуха и топлива;
• простота пуска силового агрегата — модуль быстро адаптирует двигатель для работы в разных условиях, к примеру, при функционировании на холостом ходу;
• при установке ЭБУ в авто у владельца машины отпадает необходимость в ручной регулировке параметров работы ДВС;
• увеличение показателей экологичной чистоты при правильной регулировке объемов вредных веществ в отработанных газах.

Недостатки ЭБУ

Минусы электронных модулей:

• высокая цена на составляющие элементы, если возникнет необходимость проведения ремонта модуля;
• при неполадках блок часто не подлежит ремонту, его приходится менять целиком;
• необходимость в эксплуатации недешевого и сложного оборудования для проверки модуля, иногда для диагностики требуются квалифицированные мастера;
• повышенные требования параметров надежности питания бортовой сети — скачки напряжения могут привести к поломке ЭБУ;
• необходимость использования только качественного топлива при заправке машины.

Канал Avto-blogger подробно рассказал об особенностях и недостатках электронных модулей.

Признаки выхода из строя электронного блока управления

По статистике часто проблемы в работе электронного блока управления обусловлены ошибками в эксплуатации устройств.

Причины и симптомы неисправностей

Причины, которые могут привести к выходу из строя ЭБУ:

• прикуривание двигателя машины от авто с заведенным силовым агрегатом;
• ошибки, допущенные при подключении АКБ, в частности, речь идет о несоответствии полярностей клемм;
• монтаж противоугонной системы неквалифицированным специалистом, который привел к ошибкам установки;
• демонтаж зажимов батареи при заведенном двигателе;
• активация стартерного устройства с отключенной силовой шиной;
• негативное воздействие влаги на ЭБУ, если жидкость попала внутрь устройства, на саму плату;
• повреждение электроцепи, к которой подключен электронный модуль, либо замыкание на участке электролинии;
• случайное подключение электрода при выполнении сварочных работ на электроцепь или контроллеры, установленные на авто;
• механические повреждения устройства, которые могут произойти в случае аварии;
• ошибки, допущенные при перепрошивке девайса;
• неисправности в работе высоковольтной составляющей системы зажигания — распределительных устройств, кабелей, катушек и т. д.

Признаки, по которым можно определить неисправность в работе блока:

• электронный модуль перестал реагировать на сигналы, подающиеся от контроллеров температуры, регулятора кислорода и положения дросселя;
• двигатель автомобиля перестал запускаться либо появились проблемы в его управлении;
• при функционировании силового агрегата периодически происходят блокировки систем сцепления, дверных замков и т. д.;
• на ЭБУ перестали подаваться сигналы от исполнительных узлов — датчиков холостых оборотов, системы зажигания, топливного насоса, системы управления форсунками и т. д.;
• различные неполадки механического плана — вышедшие из строя платы электронных приборов, перегоревшие электропроводники и т. д.;
• троение мотора машины;
• на электронные устройства и оборудование перестало подаваться питание;
• на экране бортового компьютера или приборной панели постоянно выводятся ошибки.

Канал Гараж продемонстрировал процедуру компьютерной диагностики модуля и сброса ошибок в гаражных условиях.

Устранение неполадок

Каждый модуль оборудуется системой проверки, что позволяет диагностировать степень неисправности блока в гаражных условиях. Чтобы выполнить проверку, автовладельцу надо подключиться к модулю посредством компьютера, на который заранее устанавливается диагностическое ПО. Допускается применение тестеров и сканеров для проверки. Информация, которая получается в процессе диагностики, должна быть сравнена с нормированными параметрами.

Все причины появления неполадок в ЭБУ делятся на два типа — неисправности в функционировании прошивки либо нерабочие проводники.

Восстановить работу ПО можно с помощью перепрошивки модуля, выполнить эту задачу смогут только мастера с опытом работы. Проверка электрических показаний может быть сделана в гаражных условиях посредством использования мультиметра. Чтобы найти пробой в электроцепи, автовладельцу надо разобраться со схемой работы ЭБУ, она будет разной в зависимости от модели установленного модуля.

После определения места установки проводников, кабеля питания и резисторных элементов выполняется прозвон электроцепи. Проверке подлежит участок, где были выявлены ошибки показаний ЭБУ. Если проверка не дала результатов, осуществляется прозвон всех электроцепей на схеме прибора. Некоторые потребители после обнаружения ошибки отключают клемму аккумулятора, полагая, что это позволит удалить код ошибки из памяти.

Избавиться от неполадки в ЭБУ нельзя методом отключения АКБ, так из памяти устройства удалится только код ошибки, сама неисправность останется.

Ремонт электронного модуля выполняется посредством проведения следующих действий:

1. Выявление места повреждения в функционировании модуля.
2. Повторное измерение параметров сопротивления.
3. Поиск точки крепления электропроводника.
4. Подключение кабеля с нужным сопротивлением параллельным образом посредством паяльника. Старый провод можно не отключать.

Если это не помогло избавиться от ошибок в работе модуля, надо обратиться за помощью к мастерам. Качество проведения ремонта блока влияет на его ресурс эксплуатации, а также безопасность машины в целом.

Видео «Ремонт электронного модуля своими руками»

Канал АВТО РЕЗ наглядно показал процедуру выполнения ремонта модуля управления ДВС в гаражных условиях.

Источник статьи: http://avtozam.com/elektronika/eby/