Как называются мозги в автомобиле: что такое, где находится и как прошить

Содержание

Что такое блок управления двигателем

В автомобильной электронике, электронный блок управления (ЭБУ), или электронный блок управления двигателем. Это общий термин для любых встраиваемых систем, которые управляют одним или несколькими электрическими системами или подсистемами в автомобиле.

Контроллер ЭСУД (электронная система управления двигателем).
ECM (Engine Control Module) — модуль управления двигателем.
ECU (Electronic Control Unit) — электронный блок управления, является общим термином для любого электронного блока управления. (См. п. 3.9. SAE J1979.)
Виды ЭБУ подразделяются на Электронный (ECU) / Блок управления двигателем (ECM), Совмещенный моторно-трансмиссионный блок управления, Блок управления трансмиссией, блок управления тормозной системой, центральный модуль управления, центральный модуль синхронизации, главный электронный модуль, контроллер кузова, модуль управления подвеской, блок управления, или модуль управления. Взятые вместе, эти системы иногда называют компьютер автомобиля. (Технически это не единый компьютер а несколько блоков.) Иногда одна сборка включает в себя несколько отдельных модулей управления.

Некоторые новые автомобили включают в себя не один блок управления, а до 80 ЭБУ. Встроенное программное обеспечение в ЭБУ продолжает развиваться в соответствии с количеством, сложностью и изощренностью. Управление увеличением сложности и количеством ЭБУ в автомобилестроении стало одной из ключевых задач.
Электронный блок управления.
Цифровые технологии позволяют применять широкий ряд электронных систем управления в автомобиле как разомкнутых, так и замкнутых (с обратной связью). Обширный массив влияющих параметров может приниматься во внимание одновременно с рассмотрением того, при каких условиях различные системы могут работать с максимальной эффективностью. Электронный блок управления (ЭБУ) получает электрические сигналы от датчиков, оценивает их и затем рассчитывает управляющие сигналы для исполнительных устройств. Программа управления хранится в специальной памяти и реализуется в микропроцессоре.

Эксплуатационные условия
К ЭБУ предъявляются очень высокие требования по отношению к следующим факторам:
— температуре окружающей среды (во время нормальной работы находится в пределах от –40оС до +60…125 оС)
— к воздействию со стороны таких веществ как масло, топливо и т.д.
— Влажность окружающей среды
— Обладать механической прочностью, например, при наличии вибраций при работе двигателя.
Даже при прокручивании двигателя со «слабой» аккумуляторной батареей (холодный пуск) ЭБУ должен работать надежно, как при максимальном рабочем напряжении (пульсации бортового напряжения питания).
Одновременно очень высокие требования касаются электромагнитной совместимости и защите от высокочастотных помех.
Устройство и конструкция
Печатная плата с электронными компонентами (рис 1) размещается в металлическом корпусе и соединяется с датчиками, исполнительными устройствами и источником питания через многоштырьковый разъем (4). Задающие каскады большой мощности (6) для непосредственного пуска исполнительных устройств располагаются в корпусе ЭБУ таким образом, чтобы обеспечить хорошее рассеяние тепла. Если блок управления устанавливается непосредственно на двигателе, то отвод тепла через встроенный в корпус ЭБУ охладитель осуществляется в топливо, которое постоянно протекает через ЭБУ. Такой охладитель ЭБУ используется только в коммерческих автомобилях. Компактные, монтируемые на двигателе ЭБУ , изготовляемые по гибридной технологи могут работать даже при более высокой тепловой нагрузке.
Большинство компонентов блока управления выполняются по технологии SMD (Surface-Mounted Device – плата с поверхностным монтажом). Обычная проводка используется только в некоторых элементах питания и в разъемах, так что здесь могут быть применены компактные конструкции небольшой массы.
Обработка данных
Входные сигналы
В качестве периферийных компонентов исполнительные устройства и датчики представляют интерфейс между автомобилем и ЭБУ, который являются блоком обработки данных. ЭБУ получает электрические сигналы от датчиков по проводке автомобиля. Эти сигналы могут быть следующих типов:
Аналоговый входной сигнал
В пределах данного диапазона аналоговые входные сигналы могут принимать практически любые значения напряжения. Примерами физических величин, которые рассматриваются как аналоги измеренных значений напряжения, является массовый расход воздуха на впуске, напряжение аккумуляторной батареи, давление во впускном коллекторе и давление наддува, температура охлаждающей жидкости и воздуха на впуске. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) в микропроцессоре ЭБУ преобразует эти значения в цифровые сигналы, с которыми затем микропроцессор проводит расчеты. Максимальная разрешающая способность этих сигналов является ступенчатой, 5мВ на один бит (приблизительно 1000 шагов).
Цифровые входные сигналы
Цифровые входные сигналы имеют только два значения. Они могут быть только или «высокими» или «низкими» (логическая единица («1») или логический нуль («0») соответственно). Примерами цифровых входных сигналов являются сигналы включения/выключения или сигналы цифровых датчиков, такие как импульсы от датчика Холла или от магниторезистивного датчика. Такие сигналы обрабатываются непосредственно микропроцессором.
Импульсные входные сигналы
Импульсные входные сигналы от индуктивных датчиков, содержащие информацию о частоте вращения и положения вала, обрабатываются в их собственном контуре в ЭБУ. Здесь мнимые сигналы подавляются, а импульсные сигналы преобразуются в цифровые прямоугольные сигналы.
Формирование сигналов
Для ограничения напряжения входных сигналов до максимально допустимого значения в ЭБУ используются защитные цепи. Путем применения устройств фильтрации наложенные сигналы помех в большинстве случаев отделяются от полезных сигналов, которые в случае необходимости затем усиливаются до допустимого в микропроцессоре уровня входного сигнала (0….5 В)
Формирование сигналов в датчиках может быть полным или частичным в зависимости от уровня их интегрированности.
Обработка сигналов
ЭБУ является управляющим центром системы, ответственным за последовательность функциональных операций по управлению двигателем. Программы управляющих функций с учетом и без учета обратной связи выполняются в микропроцессоре. Входные сигналы, формируемые датчиками и интерфейсами других систем, служат как входные переменные и подвергаются дальнейшей проверке на достоверность в компьютере. Входные сигналы рассчитываются с использованием программ.
Микропроцессор
Микропроцессор является основным элементом ЭБУ, поскольку осуществляет оперативное управление последовательностью операций. Кроме центрального процессора, микропроцессор имеет входные и выходные каналы, а также блок синхронизации (программное устройство), оперативную память (RAM), программируемую или перезаписываемую память (ROM), последовательные интерфейсы и другие периферийные устройства, интегрированные в единственный микрочип. В микропроцессоре используются кварцевое синхронизирующее устройство.
Программное обеспечение и память для хранения данных
Для выполнения расчетов м. (микропроцессор) должен иметь програмное обеспечение («software»). Оно задается в виде двоичных чисел как запись данных и хранится в памяти программ.
Эти двоичные числа доступны центральному процессору, который интерпретирует их в команды, обрабатывая одну за другой.
Такая программа может храниться в постоянно запоминающемся устройстве (ROM, EPROM, FLASH-EPROM), которое содержит такие универсальные данные (индивидуальные данные, характеристики и матрицы). Это неизменяемые данные, которые не могут быть изменены во время работы автомобиля. Они используются для регулирования запрограммированных процессов управления с обратной связью и в разомкнутых контурах.
Память для хранения программ может быть интегрирована в микропроцессор и в зависимости от особенностей применения расширена добавлением отдельных компонентов (внешней памятью EPROM или FLASH-EPROM).
Модуль памяти ROM
Память для хранения программ может быть выполнена в форме постоянно запоминающего устройства (ROM- Read Only Memory). Это память, постоянное содержание которой было определено во время изготовления и которая, таким образом, является неизменяемой. ROM , установленная в микропроцессоре, имеет ограниченный объем памяти, а это означает, что в случае применения для решения сложных задач потребуется дополнительный объем памяти ROM.
Модуль памяти EPROM

Модуль ASIC
Постоянно увеличивающаяся сложность функций ЭБУ означает, что вычислительные возможности стандартных микропроцессоров, имеющихся на рынке, не являются достаточными. Решением, которое было сегодня принято, является использованием так называемых модулей со специализированными интегральными схемами (ASIC – Application-Specific Integrated). Эти интегральные схемы спроектированы и изготовлены в соответствии с данными службы развития ЭБУ , так как , например, при установке дополнительных модулей RAM, входные и выходные блоки могут генерировать и передавать сигналы широтно-импульсной модуляции.
Модуль текущего контроля
ЭБУ оснащаются модулями текущего контроля. Используя цикл «Вопрос и Ответ», микропроцессор и модуль текущего контроля следят друг за другом, как только определяется наличие неисправностей один из них вырабатывает резервную функцию, независимую от других.
Выходные сигналы

Переключающиеся сигналы
Эти сигналы используются для включения /выключения исполнительных устройств (например, вентилятора систем охлаждения двигателя).
Сигналы широтно-импульсной модуляции (PWM сигналы)
Цифровые выходные сигналы могут быть в форме сигналов широтно-импульсной модуляции (PWM- Pulse-width modulated). Это прямоугольные сигналы с постоянной частотой и с переменной длительностью, которые служат для перемещения рабочих органов исполнительных устройств в необходимое положение (клапан системы рециркуляции ОГ, вентилятор, нагревательные элементы, привод клапана регулирования давления наддува.)
Передача данных внутри ЭБУ
Для обеспечения нормальной работы микропроцессора периферийные компоненты должны иметь возможность обмениваться и ними данными. Это имеет место при использовании адресной шины или шины передачи данных, через которую микропроцессор выдает, например, адрес оперативной памяти RAM, содержание которой должно быть доступным. Шина передачи данных используется затем для передачи соответствующих данных. Предшествующим автомобильным системам удовлетворяла 8-битовая шинная топология с шиной передачи данных, включавшей в себе восемь линий, которые все вместе могли передавать 256 данных одновременно. 16-битовая адресная шина, которая обычно использовалась с такими системами, могла достигать 65536 адресов. Современные, более сложные системы требуют для шины передачи данных 16 бит или даже 32 бит. Для адресных шин или шин передачи данных может быть использована мультиплексная передача. То есть, данные и адреса отправляются по тем же самым линиям передачи, но смещаются один от другого во времени.
Последовательные интерфейсы с одной только линией передачи используются только в тех случаях, когда нет необходимости быстрой передачи данных (например, данных о сохранении кода неисправности).

Принцип работы ЭБУ| Причины неисправностей ЭБУ

Механические и примитивные электрические устройства, на которых задавались параметры работы двигателя, давно не используются. На смену им пришли высокие технологии. Теперь в автомобилях используют электронный блок управления (ЭБУ). Именно это устройство отвечает за все настройки электроники автомобиля, за изменения, внесенные в режимы работы двигателя транспортного средства, за процессы зажигания смеси и многое другое. Вот почему ЭБУ называют мозгами двигателя автомобиля. Прежде часть этих функций исполнял карбюратор, но с развитием технологий большая часть задач карбюратору стала не под силу.

Закат карбюраторной эпохи пришёлся на 70-е годы прошлого столетия. Но первую попытку создать подобное устройство предприняли сотрудники итальянского бренда Alfa Romeo еще в 50-х годах. Со временем устройство дорабатывали и «учили» его работать со все большим количеством датчиков и команд.

Конструкция ЭБУ принимает поступающую на него информацию и перераспределяет на соответствующие датчики. Команда обрабатывается алгоритмами и формируется определенная команда:

крутящий момент
мощность
состав отработавших газов
расход
осуществляется диагностика всех систем

Составные части ЭБУ делят на два главных блока — программное обеспечение и аппаратное обеспечение.

Программное обеспечение

В свою очередь программное обеспечение состоит из пары модулей — контрольного и функционального.

Контрольный — следит за исходящими сигналами и, при необходимости, корректирует их. Если что-то пошло не так, то контрольный модуль может даже заглушить силовой аппарат.

Функциональный — получает поступающие сигналы с датчиков, обрабатывает полученную информацию и формирует последующие команды для приборов.

Аппаратное обеспечение

Включает в себя работу массы электронных элементов, микропроцессоров и других систем. Сигналы идут от разных датчиков и преобразует их в цифровой формат. На них также настроен микропроцессор. Также на электронный блок управления поступают импульсные сигналы для преобразования их в цифровой формат. Для этого используются аналогово-цифровые преобразователи. В случае отклонений от заданных параметров система перенастраивается.

Принцип работы ЭБУ

На современных транспортных средствах бесперебойная работа ЭБУ сводится к приему информации с различных датчиков. На сегодняшний день таких датчиков может быть более 20.

прием данных о расходе воздуха, температуре воздуха
показатели с лямбда-зонда
положение, угол поворота и частота вращения коленчатого вала
сигналы о неровности на дорогах
положение распредвала
детонация двигателя
температура жидкости для охлаждения
контроль давления во впускном коллекторе
контроль положения дроссельной заслонки.

В каждом блоке электронного управления имеется блок памяти. В него записываются все ошибки в работе. Благодаря этому можно выявить причину многих неисправностей.

Причины и симптомы неисправностей ЭБУ

Перенастройка ЭБУ позволяет получить прибавку к мощности без потерь ресурсности. Хороший специалист может перепрошить систему всего за несколько часов. Для этого нужно корректно считать программное обеспечение и перепрограммировать систему. Как же понять, что ЭБУ вышел из строя.

происходят скачки напряжения борт сети
следствие механического повреждения (ДТП, перегоревшие проводники или микросхемы)
появляется чрезмерная вибрация (например, частая езда на плохих дорогах)
попадание в систему влаги или технических жидкостей
неправильная полярность во время подключения к аккумулятору
блок не реагирует на сигналы с лямбда-зонда
поломка в высоковольтной части системы зажигания (провода, катушки зажигания, распределитель)
неквалифицированная перепрошивка

Опытный мастер проводит полную диагностику работы ЭБУ, сверяется с таблицами значимости каждого компонента, и только потом приступает к возможности устранить неполадки. Если этого не сделать, это может повлечь за собой потерю качественного исполнения других функций.

Как видите, электронный блок управления поистине является мозгами двигателя и осуществляет ключевые процессы функционирования всей системы. Поэтому, как только появились первые признаки поломки ЭБУ, отправляйтесь в сервисный центр.

Сотрудники сервисных центров Сервис Газ — Установка газобаллонного оборудования в Одессе, Николаеве — рекомендуют вовремя проходить техническое обслуживание.

25.04.2019

(994 просмотров)

Объяснение ECU – мозг под капотом

Что такое ECU автомобиля и как он работает?

ЭБУ вашего автомобиля — это микропроцессор, отвечающий за управление двигателем вашего автомобиля. Он работает, используя сотни, а может быть, и тысячи единиц информации, поступающей от датчиков, расположенных во многих компонентах вашего автомобиля, чтобы убедиться, что ваш двигатель работает с максимальной отдачей.

Что означает ЭБУ?

ECU расшифровывается как Блок управления двигателем . Значение ECU довольно простое и прямолинейное, и, как раньше говорили, он делает именно то, что написано на банке.

Контроль, который он обеспечивает, гарантирует, что вы получите максимальную экономичность при соответствующих выбросах, в то же время он постоянно контролирует количество топлива и воздуха в вашем двигателе для достижения максимальной производительности.

Когда что-то идет не так, как надо, ваш ЭБУ выдает всевозможные коды неисправностей, чтобы обеспечить невероятную техническую поддержку. Неисправность ЭБУ направляет механиков прямо к проблеме, без необходимости старомодного поиска и устранения неисправностей методом проб и ошибок.

Вы видите, насколько важна работа электронного блока управления для долговременной работоспособности и производительности вашего автомобиля.

Ваш ЭБУ выполняет больше, чем просто управление двигателем

Помимо управления системой клапанов двигателя, ЭБУ также:

Управляет турбонагнетателями
Управление трансмиссией в автоматических коробках передач
Обеспечить контроль тяги
Управление фарами и функциями освещения
Развертывание подушки безопасности
Управление функциями круиз-контроля
Надзор за другими операциями с самостоятельным вождением
Управление электронным контролем устойчивости
Управление системами безопасности
Позаботьтесь об операциях безопасности, включая связь между вашим автомобилем и его ключом

Автомобиль, как правило, имеет центральный ECU, однако некоторые автомобили могут иметь несколько различных электронных блоков управления (также обозначаемых как ECU) по всему автомобилю для управления различными компонентами и системами. Еще одна функция центрального ЭБУ — обеспечение связи различных блоков друг с другом и обмена ценной информацией.

Как узнать, что мой ЭБУ не работает, и каковы типичные неисправности?

Учитывая передовые технологии, используемые сегодня в наших автомобилях, неудивительно, что проблемы с автомобильным компьютером могут возникнуть так же легко, как и с механическими. Неисправный ECU часто является причиной проблем с двигателем, но, не обнаружив истинной неисправности, он может привести механика к всевозможным диагностическим путям.

Итак, каковы типичные признаки поломки электронного блока управления и как выполнить столь важный ремонт автомобильного компьютера?

Загорается индикатор проверки двигателя

Само собой разумеется, что из всех датчиков в вашем автомобиле датчики, определяющие работу двигателя, с наибольшей вероятностью срабатывают при возникновении проблемы с ЭБУ двигателя.

К сожалению, неисправный блок ECU может загораться индикатором проверки двигателя, когда он все еще работает правильно. Вот почему так важно провести полную диагностику компонентов.

Ваш автомобиль не заводится

Если блок управления двигателем вышел из строя, ваш автомобиль вряд ли вообще перевернется. Без «мозга», передающего информацию, необходимую двигателю для работы, запуск двигателя становится практически невозможным.

Это ответ на другой вопрос, который нам часто задают: может ли машина работать без ЭБУ? Всякий раз, когда у автомобиля возникают проблемы с блоком ECU, а не с самим двигателем, многие водители надеются обойти модуль, пока они ожидают ремонта или замены модуля управления двигателем. Боимся, что это не выход. Устранение проблемы — единственное действие, которое вы должны предпринять.

Двигатель глохнет и дает пропуски зажигания

Без ECU, управляющего работой вашего двигателя, предоставляющего информацию, необходимую для правильной работы двигателя, тогда, конечно, он, вероятно, не будет работать так, как должен.

Симптомы могут проявляться совершенно случайно, поскольку компьютер вашего автомобиля выполняет сотни настроек каждую секунду. Они тоже могут быть прерывистыми. При любой необычной работе двигателя проверка ЭБУ должна быть частью процедуры диагностики.

Проблемы с синхронизацией, расходом топлива и работой двигателя

Неисправность ЭБУ двигателя может привести к неправильной работе компонентов двигателя. Это приведет к проблемам с синхронизацией и снижению общей производительности двигателя.

Плохой расход топлива — еще один показатель того, что под капотом не все в порядке. Учитывая неуправляемый поток, неудивительно, что через вашу систему проходит больше топлива, чем обычно.

Ремонт блока управления ECU

Решение о ремонте или замене автомобильного компьютера ECU лучше оставить экспертам. С таким сложным электронным компонентом не так просто обнаружить перегоревшую лампочку, предохранитель или изношенные тормозные колодки.

Переназначение ЭБУ

Переназначение настроек компьютера вашего автомобиля изменит производительность вашего автомобиля. Это выбор водителей, которые предпочли бы для своего автомобиля модель с отличными характеристиками, чем та, которую предлагает производитель.

Предложения по ремонту и замене ЭБУ предоставлены Fixter

Цена электронного блока управления зависит от автомобиля. Чтобы получить предложение по ремонту или замене, Fixter всегда рад помочь . Мы отследим лучшие цены в вашем регионе, убедившись, что вы получите самое лучшее, а также профессиональный опыт, предоставленный нашими первоклассными партнерами.

История автомобильной части ЭБУ и компьютерных датчиков для автомобилей

Выкатка первого использования ЭБУ в 1970-х . На тот момент они контролировали только некоторые соленоиды в карбюраторах автомобиля, помогая им работать более эффективно. Несколько блоков также использовались для управления топливно-воздушной смесью, когда автомобиль работал на холостом ходу.

В 1980-х годах , с введением системы впрыска топлива, ECU стал играть гораздо более важную роль в управлении двигателем. В этот момент ЭБУ взял на себя полный контроль над воспламенением топлива. Вскоре после этого был представлен замкнутый лямбда-зонд.

Впервые появившись в дизельных двигателях, ECU 1990-х годов также обеспечивал безопасность наших автомобилей. Появление дизельного двигателя на рынке стало огромным поворотным моментом в отрасли, что привело к популярности турбодизельного двигателя на массовом рынке.

На рубеже десятилетий, , блок управления двигателем 2000-х годов был адаптирован для управления дроссельной заслонкой, турбонагнетателей и многих систем контроля выбросов.

Наконец, за последние 10 лет и в современном автомобиле ЭБУ нашего автомобиля играет роль почти во всем, о чем вы только можете подумать. Он отслеживает сотни входных и выходных данных со всех сторон вашего автомобиля: дроссельная заслонка, система охлаждения, выбросы, сгорание и многое другое — все это контролируется с соблюдением строгих мер. Современные гибридные системы зависят от ECU для правильной работы, и теперь, с увеличением продвинутых функций вождения, ваш ECU играет огромную роль в обмене данными, который им также требуется от вашего двигателя.

Мозг автомобильного двигателя: PCM (модуль управления силовым агрегатом)

Мозг автомобильного двигателя: PCM (модуль управления силовым агрегатом) — AUTOINTHEBOX

Модуль управления силовым агрегатом (PCM), также известный как блок управления двигателем (ECU) или модуль (ECM), представляет собой электронное устройство, которое регулирует многие важные функции автомобиля и оказывает непосредственное влияние на то, насколько хорошо работает автомобиль. Большинство производителей автомобилей начали включать PCM в 1980-х годах, и с годами компьютерная система стала стандартизированной.
Этот PCM состоит из электроники, которая спроектирована на многослойной печатной плате. Это мощный компьютер, который часто называют мозгом системы управления двигателем, поскольку он управляет многими различными системами автомобиля, такими как зажигание двигателя, впрыск топлива и системы выбросов, а также работа автоматической коробки передач. трансмиссия и антиблокировочная система. Существует два режима работы компьютера — разомкнутый цикл и замкнутый цикл. Открытый контур работает по заданной программе и используется, когда двигатель холодный, в то время как замкнутый контур работает с использованием различных датчиков и возникает, когда двигатель прогрет до рабочей температуры.
Модуль управления силовым агрегатом (PCM) выполняет множество функций в вашем автомобиле. Он принимает информацию от различных датчиков двигателя и на основе этой информации, которая запрограммирована в его памяти, PCM генерирует выходные сигналы для управления реле, исполнительными механизмами и соленоидами. С другой стороны, он отправляет команду топливным форсункам, которые дозируют соответствующее количество топлива. Одним словом, на протяжении всей поездки PCM автоматически определяет и компенсирует любые изменения высоты, чтобы следить за общим состоянием автомобиля.
Здесь мы возьмем одну из ее функций — управление опережением зажигания для конкретного пояснения. Момент зажигания — это схема искр, выдаваемых свечами зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси в каждом цилиндре двигателя. Этот шаблон можно настроить для ускорения или замедления цикла в зависимости от условий в двигателе, таких как число оборотов в минуту (RPM), то есть скорость работы двигателя. Модуль помогает синхронизировать угол опережения зажигания с числом оборотов.
Вы можете рассматривать PCM как небольшой компьютер, который следит за правильной работой двигателя для общего понимания. Однако у него есть некоторые факторы, которые отличают его от обычных ноутбуков или настольных компьютеров. Во-первых, PCM на самом деле является тем, что мы называем системой на кристалле. Все части вычислительной системы, такие как процессор, память и поддерживающие периферийные устройства, сделаны достаточно маленькими, чтобы их можно было смонтировать на одной крошечной печатной плате или микросхеме. Во-вторых, PCM выполняет работу, повторяя один и тот же набор функций, в то время как компьютеры общего назначения выполняют множество задач, направленных на разные функции. В-третьих, PCM работает в режиме реального времени, его сбой может привести к серьезным проблемам, поскольку он отвечает за управление несколькими критическими процессами в двигателе автомобиля, в то время как такие сбои в компьютерах общего назначения редко приводят к плохим последствиям.