Одной из важнейших составляющих современного транспортного средства, является электронный блок управления системой двигателя. Данный элемент, принимает информацию с контролирующих приборов и преобразует их в последующее действие. Благодаря электронике, производится влияние на действующие компоненты двигателя. Элемент, преобразует полученную информацию, нормализуя функционирование движка авто. Для выявления неисправностей и дальнейших действий с управляющим компонентом, рассмотрим его устройство и принцип функционирования.

Блок управления двигателем, составные элементы и принцип функционирования.

Блок управления двигателем, является сложным элементом, нормализующим важнейшие характеристики системы. Благодаря данному устройству, обеспечивается оптимальный расход топливной смеси и правильный момент вращения составляющих мотора. Помимо этого, компонент управления двигателем, контролирует количество вредных веществ в выхлопной смеси и осуществляет множество важнейших функций в работе авто.

Электронный блок управления, заключает в себе два типа обеспечения движка. Аппаратная часть компонента, контролирует электронные устройства и приборы авто. Руководит данным действием, специальный процессор в составе элемента.

Показатели датчиков, получают числовую форму. За данный процесс, отвечает преобразователь. Программная составляющая компонента, содержит в себе модули вычисления — контролирующий и функционирующий. Данные элементы, принимают и преобразуют полученную информацию. После преобразования сигналов, они направляются на исполнительные элементы системы, нормализующие функцию мотора. На выходе, сигнал обрабатывается до определенного действия. Таким образом, при неправильной функции движка, благодаря соответствующим сигналам, происходит полная остановка мотора авто.

Блок управления двигателем, имеет необходимое программное обеспечение, заложенное производителем. В случае модернизации автомобиля, блок управления двигателем, должен быть запрограммирован повторно. Данное действие, осуществляется с учетом реконструкции движка и отдельных особенностей. Части элемента, составляют взаимодействующую систему. Обмен информацией, происходит через соединительную шину. Таким образом, совокупность компонентов, представляют систему, контролирующую функцию мотора авто.

Каждый современный автомобиль, оснащается системой контроля двигателем. Блок управления двигателем, получает функцию оптимизации работы важнейшей части автомобиля. Регулировку и настройку отдельных компонентов двигательной системы, для правильной работы машины, осуществляет электронный блок управления двигателем. Благодаря рассматриваемому элементу, происходит наиболее продуктивная работа двигателя и предотвращение преждевременного износа.

Блок управления двигателем, отвечает за работу следующих совокупностей:

• Система подачи топлива.
• Охлаждение рабочих элементов двигателя.
• Система впуска и выпуска.
• Выхлоп отработанных газов.
• Управление двигательной системы, возлагается на центральный блок управления.

Путем регулировки исполнительными устройствами, обеспечивается наиболее правильная работа всех систем.

Диагностика.

Как и любое электронное устройство, рассматриваемый элемент, нередко приходит в неисправность. Каждый автолюбитель, может столкнуться с необходимостью ремонта управляющего блока. При достаточном опыте и соответствующих знаниях, возможна самостоятельная реконструкция элемента, но в большинстве случаев данный вопрос передается профессионалам. Для успешной диагностики и выявления причин неисправности, необходимо знать модель элемента — установленного на ваш автомобиль. Подробное описание технических особенностей устройства, можно найти в комплектующем руководстве.

Рассмотрим основные причины неправильной работы устройства.

Чаще всего, электронный блок управления подвергается реконструкции, при регулярном нарушении питания. В данном случае, может возникнуть поломка компонента, требующая своевременного устранения. Среди факторов — указывающих на неисправность, можно выделить следующие:

• Нарушение обмена информацией, в связи с чем — нарушена правильная работа управляющего устройства.
• Не работающий индикатор, при включении зажигания.
• Контрольный датчик показывает ошибку. Данный факт, можно обнаружить, при поломке одного из элементов устройства регулировки.

Не всегда, неправильность работы двигателя сопровождается соответствующими показаниями датчиков. По этому, при обнаружении ошибок в работе двигателя, необходимо своевременно диагностировать электронный блок управления.

Наиболее типичными причинами поломки устройства, являются:

• Нарушение герметичности проводников. В связи с данной неполадкой, изменяется напряжение в системе и контрольный элемент, начинает работать неправильно.
• Сбилась прошивка блока.

Восстановить прошивку самостоятельно, весьма проблематично. Для этого, необходимо обладать определенным набором знаний и хорошим опытом. А вот проверить проводку, можно используя специальный прибор. Если проверка проводников, не дала ответов на вопрос — необходимо обратиться к профессионалам, для восстановления программной части.

Удачной диагностики!

Любое современное техническое устройство, содержащее движущиеся рабочие органы, имеет в своем составе блок управления. Непосредственными движителями (исполнительными механизмами) этих органов являются приводы, представляющие собой устройства различной природы: электрические, электромагнитные, гидравлические, пневматические и т. д. Задачей упомянутого блока является целенаправленное воздействие на них с целью изменения характеристик движения рабочих органов: их скорости, угла поворота, положения и пр.

Электронный блок управления системой автомобиля

В автотехнике этот общий термин применяется для электронных схем, отвечающих за работу систем автомобиля и конструктивно выполненных в виде отдельных блоков. При этом каждый из них может отвечать за один или несколько агрегатов. Так, в автомобилях можно встретить электронный модуль управления трансмиссией (англ. PCM). Это, как правило, комбинированное устройство, содержащее схемы контроля двигателя (англ. ECU) и (коробки) передачи (англ. TCU). Таким образом, PCM представляет собой конструктивно объединенный блок управления системами автомобиля. Но в некоторых моделях авто, например фирмы "Крайслер", обе эти схемы (ECU и TCU) конструктивно обособлены.

Встречаются также аналогичные устройства для тормозов, дверей, сидений, аккумулятора и т. д. Некоторые современные авто содержат до 80 таких схем. При этом каждую из них можно определить как отдельный, функционально (а иногда и конструктивно) обособленный электронный блок управления. С точки зрения схемотехники большинство из них представляют собой высоконадежные встраиваемые микроконтроллеры. Общей же тенденцией автомобилестроения является объединение всех таких устройств в общую электронную систему автомобиля с центральным компьютером.

Блок управления двигателем (ECU) автомобиля

В самом общем смысле это - устройство для формирования воздействий на ряд исполнительных органов, изменяющих параметры режимов работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с целью их оптимизации. Критерием оптимизации обычно выступает расход топлива. требуемый для реализации движения с заданной скоростью при имеющейся нагрузке.

ECU обеспечивает выполнение следующих действий:

Считывание значений из большого количества датчиков внутри моторного отсека,

Интерпретации данных с использованием многомерных карт производительности (так называемых справочных таблиц),

Корректирования состояния исполнительных элементов на двигателе согласно справочным таблицам.

Где находится блок управления ECU? На фото ниже показано типовое место его расположения под приборной панелью автомобиля.

Что из себя представляет микропроцессор ECU

Современный ECU может содержать 32-битный, 40-МГц микропроцессор. Это может показаться не слишком быстродействующим устройством по сравнению с процессором 500-1000 МГц, который вы, вероятно, имеете в своем ПК, но помните, что микропроцессор ECU работает с гораздо меньшим объемом памяти, составляющим в среднем ECU менее 1 мегабайта. В вашем же ПК, по крайней мере, 2 гигабайта оперативной памяти - это в 2000 раз больше.

Схема блока управления конструктивно выполнена в виде электронного модуля с чипом микропроцессора и сотнями других компонентов на многослойной печатной плате. Этот модуль закрепляется в общем корпусе вместе с блоком питания, а все электрические контакты выводятся на внешний электрический разъем. Так выглядит электронный модуль ECU (см. на фото ниже).

Другие электронные компоненты ECU

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) - это устройства для ввода в микропроцессор сигналов автомобильных датчиков, например датчика содержания кислорода. Его выходной сигнал является напряжением, непрерывно изменяющимся в диапазоне от 0 до 1,1 В. Микропроцессор понимает только цифровой код, поэтому АЦП преобразует сигнал датчика в 10-битовый двоичный код.

Ниже мы раскроем содержание отдельных функций ECU.

Управление приборной панелью

Приборы на ней отображают текущее состояние различных систем авто. Эта информация поступает на индикацию после использования соответствующими блоками управления. Так, из ECU подается значение температуры охладителя двигателя и частота вращения его коленвала. Блок управления передачей (TCU) оперирует величиной скорости движения. Блок, управляющий тормозами, имеет информацию о их состоянии.

Все эти модули просто выставляют свои данные на общую для них шину передачи данных, с которой их считывает центральный микропроцессор, например в ECU. Он же периодически выставляет на ту же шину пакеты информации, состоящие из заголовков и данных. Заголовок определяет назначение данных пакета: либо на индикатор скорости, либо на индикатор температуры, а сами данные и есть величины для индикации. Приборная панель содержит другой модуль, который знает, как искать определенные пакеты - всякий раз, когда он обнаруживает их, обновляет соответствующий датчик или индикатор с новым значением.

Большинство автопроизводителей покупают приборные панели уже полностью собранными, от поставщиков, которые их разрабатывают и изготавливают.

ECU инжекторных двигателей

Система питания современных двигателей внутреннего сгорания — как бензиновых, так и дизельных - строится по принципу прямого впрыскивания топлива. Основным ее исполнительным устройством является впрыскиватель, инжектор. В отличие от карбюраторной системы, инжектор впрыскивает топливо непосредственно в цилиндры или впускной коллектор к воздушному потоку с помощью одной или нескольких механических или электрических форсунок.

Сегодня форсунками руководит микропроцессор ECU инжекторного двигателя. Принцип работы такой системы основывается на том, что решение о моменте и продолжительности открытия электромагнитных клапанов форсунок принимается на основании сигналов, поступающих от многих датчиков.

Управление соотношением "воздух-топливо"

Для инжекторного двигателя ECU определяет количество впрыскиваемого топлива на основе анализа ряда параметров. Если датчик положения дроссельной заслонки показывает, что педаль газа нажимается все дальше, то датчик массового расхода измеряет количество дополнительного воздуха, всасываемого в двигатель, а ECU рассчитывает и вводит соответствующее количество топлива в двигатель. Если датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя показывает, что последний не прогрет, то впрыск топлива будет увеличиваться, пока двигатель не прогреется. Контроль ECU топливо-воздушной смеси на карбюраторном двигателе работает аналогично, но по сигналам датчика положения поплавка карбюратора.

Управление углом опережения зажигания

Двигатель с искровым зажиганием требует искры, чтобы инициировать горение в камере сгорания. ECU может настраивать точное время зажигания искры в такте сжатия (так называемое опережение зажигания), чтобы обеспечить ему оптимальный режим работы. Если он обнаруживает, что двигатель стучит, т. е. имеет место детонация - состояние, которое потенциально разрушительно для двигателя, и определяет его как результат слишком раннего зажигания, то оно задерживается. Поскольку детонация, как правило, возникает на низких оборотах, ECU может отправить сигнал для АКПП на понижение передаточного отношения в первой попытке его прекратить.

Как управляются стекла в вашем авто

Задумывались ли вы, какой механизм поднимает и опускает окна вашего автомобиля вверх и вниз? И как должен работать блок управления стеклоподъемниками?

Механизм подъема устроен так: небольшой электродвигатель крепится к червячной передаче, после которое установлены еще несколько других зубчатых колес, чтобы достичь большого передаточного числа. За счет этого маломощный исполнительный двигатель создает достаточный крутящий момент для поднятия окна.

В современных автомобилях цепи управления двигателей стеклоподъемников всех дверей заведены в специальный электронный блок управления стеклоподъемниками. Он обычно совмещает в себе также функции управления положением зеркал и дверных замков.

В некоторых автомобилях управление всеми этими функциями плюс управление положением сидений совмещено в одном блоке, называемом «блоком контроля тела».

Вентилятор радиатора двигателя: как он управляется?

Электрический вентилятор радиатора двигателя автомобиля включается либо в замок зажигания (и тогда он работает, пока двигатель работает), либо в блок управления вентилятором с термостатическим выключателем.

Термостат не включает вентилятор до тех пор, пока охлаждающая двигатель жидкость не нагреется выше ее нормальной рабочей температуры. Отключает же его термостат, когда она снова охладится. Интервалы включения/выключения блок управления вентилятором формирует в зависимости от сигнала с датчика температуры охладителя.

Что обеспечивает тепло в салоне?

Все машины оборудованы обогревателем салона (в просторечии печкой), который предназначен для использования тепла от двигателя, вдуваемого затем в салон.

После прогрева двигателя и соответствующего подогрева охлаждающей жидкости она передается в обогреватель, представляющий собой небольшой радиатор. Когда воздух над ним прогревается от протекающей по трубкам обогревателя жидкости, он нагнетается в салон небольшим вентилятором.

Управление обогревателем регулируются либо ручным способом, при котором водитель просто включает/выключает вентилятор подачи теплого воздуха в салон, либо автоматическим управлением, в котором задействован отдельный блок управления печкой, или же система климат-контроля автомобиля под управлением центрального компьютера.

Исполнительным органом при всех способах управления остается вентилятор подачи теплого воздуха, хотя в некоторых моделях автомобилей используется и клапан управления нагревателем, который останавливает ток охлаждающей жидкости в обогреватель, когда он не используется. Обогреватели сидений используют электронагревательные элементы, а не охлаждающую жидкость двигателя для достижения эффекта нагрева.

Несколько слов о бытовой технике

Многочисленные изделия бытовой техники имеют встроенные электроприводы, приводящие в движение их рабочие органы: ножи мясорубок и чопперов, различные насадки кухонных комбайнов и миксеров, активаторы стиральных машин. Здесь же можно вспомнить и различные ручные электроинструменты. В большинстве случаев эти изделия оснащены электродвигателями постоянного тока, которые допускают простой способ регулирования их частоты вращения при помощи переменных резисторов, подвижные контакты которых выводятся на органы управления.

Исключением из этого правила являются современные стиральные машины. Они оснащаются, как правило, бесконтактными (в отличие от двигателей постоянного тока) однофазными асинхронными двигателями. Поскольку частота вращения такого двигателя определяется частотой тока в питающей электросети, то для ее изменения используется специальный электронный блок управления стиральной машины.

По сути, он представляет собой частотный электропривод. Его задачей является питание обмотки статора приводного электродвигателя током такой частоты, при котором скорость вращения двигателя (и активатора) соответствовали бы заданному режиму. Так, при полоскании белья нужна минимальная скорость вращения, а при его отжиме - максимальная.

В большинстве современных домохозяйств стиральные машины используются весьма интенсивно. Поэтому частым видом их неисправности является выход из строя какого-либо элемента управляющей схемы. После чего следует неизбежная замена блока управления.

Блок управления двигателем (ЭБУ) является мозговым центром всего автомобиля, он состоит из большого количества сложнейших соединений.С помощью данного устройства осуществляется контроль и координирование функций всех элементов силового агрегата.

Управляющие устройства, установленные на различных моделях автомобилей, изготовлены из материалов высокого качества, при их изготовлении применяются высокие технологии, обеспечивающие высококачественную сборку электронных схем.

Но даже самые качественные ЭБУ подвержены поломкам и часто нуждаются в срочном ремонте.

Устройство блока управления двигателем

Конструкция ЭБУ разделена на основные части: главный блок, контролирующие датчики, исполнительные устройства элементов двигателя. В состав электронного управления входит множество специальных элементов:

1. Микросхемы.
2. Транзисторы.
3. Резисторы.
4. Конденсаторы.

Неисправности блока управления двигателем ведут к разбалансировке в работе всех систем автомобиля.

Назначение электронного блока управления

ЭБУ использует сигналы, посылаемые датчиками, установленными на силовом агрегате, для корректирования состава и количества горючего, поступающего в двигатель. В процессе его деятельности происходит установка режима работы мотора и точная дозировка топливных смесей.

В результате функционирования контроллера работа двигателя устойчива как на холодную, так и после прогрева. Запуск мотора невозможен, если имеется поломка в ЭБУ либо отсутствуют его управляющие сигналы.

Мощные транзисторы, входящие в состав блока управления, управляют работой следующих исполнительных механизмов двигателя и топливной системы:

• катушки зажигания системы впрыска;
• клапан оборотов холостого хода;
• электрические форсунки;
• клапан вентиляции топливного бака;
• электромагнитные катушки - соленоиды;
• турбонаддув;
• система впуск-выпуск;
• рециркуляция отработанных газов;
• система охлаждения.

Электронное устройство является составной частью бортового оборудования машины, он находится в постоянной информационной связи с такими важными системами:

1. Система антиблокировки.
2. Автоматическая коробка передач.
3. Стабилизирующая система.
4. Система безопасности автомобиля.
5. Круиз контроль.
6. Климат контроль.

Принцип работы блока управления двигателем

При использовании данного устройства производится оптимизация важнейших параметров:

• потребление топлива;
• расход машинного масла;
• характеристики мощности;
• крутящий момент, влияющий на разгон автомобиля;
• количество отравляющих компонентов, находящихся в выхлопных газах.

Датчики посылают информацию на контроллер в виде цифровых сигналов. Контрольный и функциональный модули вычисления, входящие в программное обеспечение, анализируют сигналы датчиков и корректируют работу исполнительных устройств. Выходные сигналы в процессе корректировок могут даже привести дизельный двигатель к полной остановке.

При проведении существенных изменений в конструкции силового агрегата (тюнинге) имеется возможность перепрограммирования электронного блока управления двигателем.

Объединение всех блоков управления в общую систему производится при помощи специальной шины.

Признаки выхода из строя ЭБУ

Часто возникают ситуации, когда автовладельцы сталкиваются с необходимостью произвести ремонт блока управления двигателем. Проведение такого вида работ своими руками является возможным при наличии определенных квалификационных навыков.

Сбои в работе управляющего устройства происходят вследствие нарушения контактов с датчиками, производящими контроль за функционированием рабочих систем двигателя:

1. Антиблокировочная система (контроль торможения автомобиля).
2. Блок зажигания.
3. Контроллер инжектора.
4. Положение дроссельной заслонки.
5. Температурный режим двигателя.

Механические повреждения, попадание воды на детали микросхемы, неудавшиеся попытки отремонтировать устройство своими руками также приводят к поломке электронного блока управления.

Нарушение контакта с датчиками происходит вследствие отсутствия электричества, что свидетельствует о возникновении внутренней неисправности, нуждающейся в обязательном ремонте. Признаками отсутствия контакта могут быть следующие явления:

• не поступают данные со сканера;
• сообщения, содержат некорректные параметры;
• контрольная лампочка «чек» не загорается при включении зажигания;
• отсутствие информации о нестабильной работе двигателя.

Своевременное выявление дефектов и ремонт электронных блоков управления двигателем предотвратит остановку в работе систем, узлов, агрегатов автомобиля.

Описание основных причин выхода из строя ЭБУ

В перечень наиболее вероятных причин входят следующие факторы:

1. Микротрещины в схемах и корпусе устройства, вызванные механическими воздействиями (удары, сильные вибрации).
2. Резкое повышение температуры, приводящее к перегреву блока управления мотором.
3. Разрушения элементов ЭБУ под влиянием коррозии.
4. Проникновение влаги внутрь корпуса контроллера из-за его разгерметизации.
5. Неграмотные ремонтные действия.
6. Применение эффекта «прикуривания» при работающем движке с целью помочь соседнему автомобилю.
7. Изменение положения клеммных соединений во время подсоединения аккумулятора.
8. Отсутствие подключения силовой шины при включении стартера.

Эффективность работы ЭБУ в полной мере зависит от перечисленных факторов, многие из которых способны причинить существенный вред управляющему устройству.

Для предотвращения окончательных поломок необходимо проводить регулярную диагностику электронного управления двигателем. С целью экономии на дорогостоящем ремонте и полной замене элементов электронной системы управления, проверка проводится не менее одного раза в год.

Диагностика контроллера в условиях гаража

На неисправности, возникшие в блоке управления двигателем, указывают следующие сбои в работе автомобиля:

• проблемы с запуском мотора;
• троение двигателя;
• появление густого дыма;
• снижение реакции на педаль газа;
• перебои в связи с ЭБУ;
• потеря контроля за включением и выключением вентилятора двигателя;
• сбои в работе катушек зажигания;
• выход из строя предохранителей;
• датчики не посылают сигналы.

Благодаря системе самодиагностики, встроенной в ЭБУ, можно произвести проверку и определить степень поломки своими руками. Для проведения диагностических мероприятий нужно подключиться к устройству при помощи ноутбука с установленной программой, предназначенной для работы с диагностическим данными. Вместо ноутбука, можно использовать специальные тестеры, осциллографы.

Данные, полученные в процессе измерений, сравниваются с показателями, являющимися стандартными.

Выявление неисправностей, возникших в управлении двигателем

Причины возникновения поломок блока управления двигателя подразделяются на два основных вида: неисправный проводник или сбой прошивки. Прошивка восстанавливается только при помощи специалистов в сервисном центре. Проверку электрических параметров можно произвести своими руками при помощи специального измерительного прибора - мультиметра.

Для поиска пробоя в проводе необходимо ознакомиться со схемой управляющего устройства. Изучив расположение проводников, резисторов и питания наступает очередь «прозвонки» электрической цепи в том месте, где обнаружена ошибка показаний электронного блока. При отсутствии такой информации необходимо проверить провода по всей схеме.

Алгоритм действий для восстановления работы ЭБУ

Чтобы произвести ремонт ЭБУ двигателя, нужныследующие операции:

1. Обнаружить место пробоя.
2. Повторно замерить сопротивление.
3. Найти точки крепления проводника.
4. Прикрепить параллельно провод с требуемым сопротивлением при помощи паяльника,старый провод рекомендуется оставить на месте.

После проведенных мероприятий система должна работать стабильно. При повторении ошибок ЭБУ необходимо обратиться в сервисный центр.

От своевременности ремонта блока управления двигателем зависит длительность срока службы, безопасность и надежность автомобиля.