Блок управления электропакетом: электрооборудование автомобиля - под контролем. Что такое блок управления двигателем: какие бывают блоки, неисправности и проверка Типы и функционал блоков управления электропакетом

Современный автомобиль – сложный агрегат, состоящий из набора компонентов, среди которых много электроники. Для нормального функционирования автомашины требуется слаженная работа компонентов по заданным алгоритмам. Обеспечивает синхронную и правильную работу электронный блок управления(ЭБУ) – узел, которым оснащены многие компоненты автомобиля.

Общее определение

Под электронным блоком управления подразумевают любую систему на микропроцессоре, которая отвечает за работу той или иной электрической компоненты автомобиля (или нескольких подсистем). Часто в англоязычной литературе встречается термин ECU, что расшифровывается как Electronic Control Unit.

Выделяют виды блоков:

• просто ECU – управляющий любой подсистемой ЭБУ, кроме двигателя;
• ECM – модуль, отвечающий за двигатель (по-английски Engine Control Module);
• объединенный моторно-трансмиссионный ЭБУ, управляющий и КПП, и двигателем;
• систему управления тормозами;
• блок управления автоматической коробкой передач ;
• ЭБУ контроля подвески;
• центральный ЭБУ управления и блок синхронизации;
• главный ЭБУ;
• и пр.

Всего контроллеров в современном продвинутом автомобиле, оснащенном по последнему слову инженерной техники, бывает до 80, и более. Все вместе ЭБУ составляют единую систему – автомобильный компьютер.

Важным элементом ЭБУ является его программное обеспечение («прошивка»). Она отвечает за логику работы компонентов, и модификация прошивки ЭБУ способна существенно изменить эксплуатационные характеристики машины. Это часто используется любителями тюнинга и гонщиками, программно усиливающими те или иные стороны своего «железного коня» – оптимизирующими расход топлива, параметры разгона, и многое другое.

Модуль контроля двигателя

Его можно назвать одним из главных, поскольку этот электронный блок отвечает за сердце машины – ее мотор. ЭБУ получает информацию со множества датчиков, анализирует ее, основываясь на заложенных в прошивку алгоритмах, и посылает соответствующие сигналы на различные исполнительные устройства.

ЭБУ двигателя обменивается с другими элементами внутренней системы автомобиля по шине, называемойCAN (CANbus), объединяющей всю электронную начинку транспортного средства в сеть. Основные блоки, с которыми «общается» ЭБУ мотора:

• АКПП;
• антиблокировочная (ABS) система;
• стабилизирующие системы;
• тормоза;
• блок обеспечения безопасности;
• модуль курсовой устойчивости;
• круиз-контроль;
• климатическая установка.

Основные задачи ЭБУ двигателя:

• управление процессом зажигания;
• если , то и управление системой впрыска;
• контроль за газораспределением мотора;
• слежение за датчиком дроссельной заслонки;
• поддержание целевой температуры в охлаждающей системе;
• анализ состава отработанных газов и контроль подсистемы рециркуляции таковых.

На датчики ЭБУ приходят данные с датчиков коленвала, сообщающие его частоту вращения и текущее положение. Блок считывает скорость автомобиля, параметры напряжения тока в бортовой электросети, и множество другой информации. В ЭБУ встроена система самодиагностики, которая зажигает сигнал CheckEngine на приборной панели в случае неполадок. Параллельно с этим в память ЭБУ записывается код обнаруженной ошибки, который в дальнейшем можно считать через сервисный разъем с помощью специального устройства и ПО. Это помогает определить неполадку.

На современных автомобилях часто используется диагностический универсальный разъем OBD2:

К нему подключается любое устройство, работающее по этому протоколу и умеющее «читать» данные из памяти.

Устройство ЭБУ двигателя

Технически данный ЭБ состоит из платы с распаянным на ней процессором и модулем памяти. Плата ЭБУ заключена в корпус из металла или пластика. На плате имеются выведенные через корпус разъемы, связывающие ЭБУ с системами автомобиля и позволяющие подключиться диагностическим приборам. В инструкции к машине всегда приводится расположение ЭБУ: обычно это место за бардачком, подкапотное пространство, или внутри переднего торпедо.

У ЭБУ на борту есть три вида запоминающих устройств (ЗУ):

• ППЗУ – программируемая постоянная память. В ней содержится код прошивки и параметры, по которым работает силовая установка;
• ОЗУ – ЗУ оперативное, иначе «оперативная память» ЭБУ. Она энергозависима, в ней хранятся временные сведения;
• ЭРПЗУ. Электрически программируемое ЗУ хранит некоторые данные – коды блокировки, ключи доступа, сведения о расходе топлива, пробеге и периоде работы мотора.

Прошивка ЭБУ делится на контрольную часть и функциональную. Первая проверяет приходящие на блок сигналы и, если обнаружены неверные значения, корректирует их или блокирует двигатель, предотвращая поломку. Вторая принимает данные, обрабатывает их и отправляет результат от ЭБУ в виде импульсов на нужные устройства.

Схема работы ЭБУ мотора:

Функции и задачи ЭБУ коробки

ЭБУ отвечает за исполнение нескольких задач:

• контроль режимов коробки и переключение таковых при необходимости;
• диагностика системы;
• запоминание ошибок для дальнейшего разбора проблемы и ремонта.

ЭБУ, как правило, монтируется в собственном корпусе:

Местоположение ЭБУ

Блок управления автоматической коробкой может располагаться:

• непосредственно в корпусе АКПП;
• вне таковой.

Первый вариант позволяет существенно уменьшить количество проводки в автомобиле, поскольку меньше проводных «жгутов» идет от электронного мозга ЭБУ к датчикам. Но есть и минусы:

• тяжелый температурный режим. Коробка в процессе работы существенно нагревается, что негативно влияет на тонкую электронную начинку платы контроллера ЭБУ;
• затруднения при ремонте: любая операция с ЭБУ требует разбора коробки, что делает ремонт сложнее и дороже.

Пример локации ЭБУ внутри коробки:

Внешнее расположение ЭБУ лишено недостатков внутреннего: не такие высокие температуры, можно дополнительно защитить ЭБУ от влаги и прочих негативных воздействий. Кроме того, облегчается доступ к блоку для сервисно-ремонтных операций, и у инженеров есть возможность расположить ЭБУ удобным образом

Но есть и минус: при такой компоновке ЭБУ приходится протягивать длинные жгуты проводов, чтобы связать воедино ЭБУ, датчики и сервоприводы.

Неисправности ЭБУ

Наиболее частая причина поломки управляющего модуля АКПП:

• сильный удар по коробке (трескается плата ЭБУ, процессор или чип памяти);
• вибрационные воздействия;
• высокая температура;
• скачки напряжения в бортовой сети;
• коррозия под воздействием влаги.

Неисправность электроники коробки приводят к неправильному переключению передач или ситуации, когда АКПП переходит в аварийный режим, работая только на одной передаче (обычно на третьей). Если есть любые подозрения насчет исправности ЭБУ коробки, следует как можно скорее обратиться в специализированный сервис.

Важно: двигаться на неисправной АКПП категорически не рекомендуется! Это может привести к повреждениям не только ЭБУ, но и механической части коробки. Везти авто в сервис следует на эвакуаторе.

Диагностика неисправного ЭБУ коробки проводится специальным оборудованием. Обычно неисправный ЭБУ стараются просто заменить, поскольку если перепаять сгоревшие конденсаторы еще относительно просто, но замена микросхем ЭБУ – операция трудоемкая, при этом подходящий чип еще нужно найти. Поэтому часто лучший вариант – замена ЭБУ, такой шаг полностью решит проблемы с коробкой и вернет ей работоспособность.

Еще один важный момент – чинить ЭБУ коробки (и любое в принципе) должен только знающий специалист. Услуги по ремонту АКПП предлагают многие «гаражные» сервисы, но они не способны гарантировать качество услуги, и после их вмешательства коробка способна «умереть» окончательно.

Прочие виды ЭБУ

Остальные контрольные блоки, управляющие другими электронными системами (круиз-контроль, модуль управления тормозами, освещение и пр.), работают по схожим принципам и подвержены аналогичным неисправностям.

Важно следить за состоянием электроники и ЭБУ автомобиля, обслуживать их и своевременно обращаться за ремонтом при неполадках: это обеспечит бесперебойную и слаженную работу всех систем авто.

Блоки управления для приводов окон жизненно необходимы для корректной организации всех систем автоматической вентиляции и дымоудаления, использующих оконные проемы. Именно благодаря этим устройствам открывается возможность построения и организации сложных автоматических систем с одним централизованным управлением. Благодаря им можно осуществить следующие задачи в рамках проекта «умный дом»:

• своевременное закрытие всех окон и фрамуг в доме при начале дождя, сильном ветре или другом значительном изменении в окружающей среде;
• одновременное открытие ряда окон для проветривания отдельного этажа или ряда помещений без значительного охлаждения прочей части дома;
• закрытие всех окон по желанию хозяина дома и нажатию всего одной кнопки;
• программирование разнообразных режимов с разными уровнями вентиляции помещений;
• своевременное реагирование системы на появление дыма в помещении (задействуется блок управления дымоудалением);
• подключение множества разнообразных внешних датчиков и реализация логики реагирования на определенные события.

Почему стоит приобретать блоки управления именно у нас

Подобная электроника является важнейшей частью в работе любой автоматизированной системы. Именно поэтому очень важно приобретать оригинальные устройства, снабженные сертификатом качества от производителя. Наш магазин является официальным представителем компании Aprimatic в Москве. Это значит, что у нас вы сможете найти оригинальные блоки управления системой вентиляции, дымоудалением и т.д., полностью совместимые с автоматизированными системами управления ворот и окон этого производителя.

Учитывая, что «жизнедеятельность» транспортного средства напрямую зависит от корректной работы всех его составляющих систем, нет ничего удивительного в существовании некого «мозгового центра», который выполняет контроль за их состоянием и деятельностью. Таким центром является электронный блок управления (ЭБУ). Неисправности этой структурной части автомобиля, незамедлительно отображаются на работе электропитания трансмиссии, выхлопной системы и других «подконтрольных» элементах. Сейчас мы постараемся разобраться в принципе работы электронного блока управления, а также рассмотрим основные причины его поломок и способы их устранения.

1. Принцип работы и особенности электронного блока управления

В разделе автомобильной электроники, данное устройство является общим термином, объединяющим любые встроенные системы, которые, в свою очередь, управляют одним или несколькими механизмами в подсистемах машины. Виды электронных блоков управления разделяются на: электронный блок управления двигателем (наиболее распространенный тип), центральный блок управления, объединенный моторно-трансмиссионный блок управления, блок управления тормозной системой, центральный модуль управления, главный электронный модуль, модуль управления подвеской, контролер кузова, центральный модуль синхронизации и т.д.

Иногда, все эти системы, взятые вместе, называют компьютером автомобиля, хотя с технической точки зрения это несколько блоков. Довольно часто, одна сборка может включать в себя большое количество отдельных модулей управления. Так, отдельные современные автомобили, объединяют в себе до 80 электронных блоков управления, а их встроенное программное обеспечение продолжает свое успешное развитие. В связи с этим, управление возросшим количеством сложных ЭБУ автомобиля, играет сегодня главную роль в его эффективном функционировании.

Основным видом электронных блоков управления автомобилем есть ЭБУ двигателя (его, также, часто называют просто электронным блоком). Использование данного устройства качественно оптимизирует ряд основных параметров транспортного средства: мощности, расхода топлива, уровня содержания вредных веществ в выхлопных газах и т.д. Он представлен в виде некого вычислительного устройства, основная задача которого выражается в обработке информации, поступающей от входных датчиков, и передачи основанных на ней, соответствующих управляющих команд к различным системам двигателя.

С конструктивной стороны, такой блок состоит из коробки (аппаратного железа) и необходимого для работы программного обеспечения, центральной частью которого выступает процессор. Именно сюда поступают данные со всех датчиков силового агрегата, после чего они поддаются обработке и последующему анализу. К традиционной информации датчиков (такой как положение и частота вращения или расход воздуха), добавились дополнительные данные о скорости транспортного средства, уровне кислорода в выхлопных газах, неровностях дорожного покрытия, запрос на включения кондиционера и куча других сигналов, направленных на оптимизацию рабочего процесса двигателя. Количество датчиков современных автомобилей, давно перевалило за 20.

Установка программного обеспечения необходима для проведения вычислительных операций. Отличительной чертой, современных электронных блоков управления есть возможность перепрограммирования, что позволило отойти от серьезных ограничений, устанавливаемых заводской программой и открыть новые горизонты для применения тюнинга двигателя, к примеру, установки турбокомпрессора или оборудования для применения альтернативных видов топлива.

Мы не будем сейчас вдаваться в суть деятельности каждого отдельного ЭБУ, поскольку это займет очень много времени, а лучше сосредоточим свое внимание на описанном электронном блоке управления двигателя, ведь, как мы уже отмечали, именно он выступает залогом эффективного функционирования силового агрегата, а значит и всего автомобиля.

2. Причины выхода из строя ЭБУ

Любой электронный блок управления – важное оборудование, а появление в нем неисправностей может вызвать некорректную работу всего механизма. Будучи своеобразным «мозговым центром» всей системы ЭБУ, он отвечает за все процессы происходящие в ней, поэтому даже незначительное повреждение микропроцессора может стать причиной сбоев в работе трансмиссии, системы контроля за токсичностью выхлопов, системы зарядок и многих других составляющих жизнеспособности транспортного средства. Основными признаками выхода из строя электронного блока управления считается отказ в запуске двигателя, постоянные сообщения о нарушениях его работы, которые никак не очищаются и некоторые другие симптомы.

В принципе, появление неисправностей в работе ЭБУ, достаточно редкое явление, которое, обычно, нельзя спрогнозировать, а что бы выявить и подтвердить поломку, производителям и ремонтным предприятиям приходится выполнять следующие проверки:

- проверку электроники и возможности перегрева;

Проверку деталей на наличие коррозии и разрушения;

Оценку качества сборки самого блока, проводить фрактографию.

Выполнение всех перечисленных условий на этапе испытания, в будущем позволит предотвратить повреждения и в разы увеличить производительность.

Причин выхода из строя данного устройства, на сегодняшний день, существует очень много и все они зависят от типа электронного блока, места его расположения и ключевых функций. Среди самых распространенных из них, выделяют отсутствие контакта с блоком зажигания, различными датчиками, контроллером работы , температурным датчиком, а также невозможность наблюдения за работой датчика АБС. Кроме того, на поломку устройства, серьезное влияние оказывают механические повреждения от вибрации и ударов или попадание влаги на микросхему (просачиваясь внутрь, вода часто вызывает замыкание и коррозию).

Таким образом, при появлении любой неисправности, в электронном блоке может произойти перенапряжение, что нередко, полностью выводит систему из строя. Также, специалисты многих автосервисов, среды возможных причин поломки ЭБУ выделяют значительную долю тех, которые образовались в следствии попыток автолюбителей самостоятельно отремонтировать устройство, или же доверяли это дело сомнительным профессионалам.

Отдельное внимание, хотелось бы уделить причинам поломок, возникающих в электронном блоке управления работой двигателя. К ним относят:

- «прикуривание» от автомобиля с работающим мотором;

Несоответствие полярностей при подключении аккумулятора;

Отсутствие необходимых знаний и умений при установке сигнализаций и проведении ремонтных работ по части электрики;

Снятие клеммы аккумулятора в процессе работы двигателя;

Включение стартера с отсоединенной силовой шиной;

Попадание в электронный блок управления влаги;

Замыкание или полный обрыв проводки;

Попадание электрода от сварочных работ на проводку или датчики транспортного средства;

Неполадки в высоковольтной части системы зажигания: катушках, проводах, распределителе и т.д.

Однако, о каком бы виде блока управления не шла речь, главное помнить, что он состоит из множества довольно сложных соединений, а значит попытки самостоятельного проведения ремонтных работ могут спровоцировать серьзные проблемы в деятельности данного агрегата. Что касается представителей новых моделей транспортных средств, то при появлении неисправностей в блоке управления, рекомендуется полная замена указанного устройства. Если автомобиль пребывает еще на гарантийном обслуживании, то разумным будет обратиться в дилерский центр, где и будет осуществлена замена блока.

Обратите внимание! Ремонт электронных блоков управления двигателем некоторых моделей машин вообще невозможен, даже если Вы обратитесь за помощью к самым квалифицированным профессионалам. Однако, как бы там ни было, начальным этапом решения проблемы, в первую очередь, выступает качественная диагностика, а затем, посоветовавшись со специалистами, можно решать дальнейшую судьбу вышедшего из строя ЭБУ.

3. Ремонт электронного блока управления

Ремонт электронного блока управления - довольно сложная и трудоемкая процедура, которую рекомендуется применять в исключительно редких случаях: когда произвести замену, по каким либо причинам не получается, или когда она будет слишком дорогостоящей для владельца автомобиля. Приступать к самостоятельным ремонтным действиям, специалисты и вовсе не советуют, так как существует большая вероятность повреждения электронных «мозгов», что, в свою очередь, выведет из строя все сопутствующие системы транспортного средства.

Учитывая сложность устройства ЭБУ, оно не подлежит ремонту в условиях обычной станции технического обслуживания, где убедившись в наличии проблемы его просто заменят на новое. Для более существенной проверки работоспособности блока, необходимо провести специальное тестирование, с использованием особого оборудования, которое имеется в наличии лишь в специализированных сервисных центрах. Перед заменой вышедшего из строя механизма, следует выяснить и устранить причину его «смерти» и хоть эта задача может оказаться совсем непростой, зато избавит Вас от возможности скорой повторной замены.

Основная масса имеющихся в продаже блоков управления, уже была когда-то в использовании, а после выхода из строя, их просто восстановили на заводе-изготовителе, что кстати, намного выгоднее чем создание детали с нуля. Конечно, не все сломанные механизмы подлежат процедуре восстановления. Так, например, ЭБУ с «утопленника», который длительное время был покрыт водой, скорее всего никто ремонтировать не будет.

Несмотря на то, что по внешним параметрам (форма, размер, одинаковое расположение контактов) электронные блоки управления могут выглядеть совершенно одинаково, их настройки все равно будут серьезно отличаться. Это и не удивительно, ведь все они отвечают за работу двигателей автомобилей разных марок, выпущенных в разное время. Если установить неподходящую модель ЭБУ, транспортное средство может даже поехать, но никакая из его систем не будет стабильно работать. Тоесть, надо, что бы сменный электронный блок полностью соответствовал сломанному. Поэтому, при покупке ЭБУ необходимо знать марку транспортного средства, год его выпуска, объем двигателя и код, обозначенный производителем на блоке.

Каждый электронный блок управления имеет микросхему «PROM» , в которой сохраняются все настройки систем данного автомобиля. Чаще всего, при замене ЭБУ ее просто переставляют со старого агрегата на новый, а в более современных моделях транспортных средств, вместо микросхемы используют флеш-память или EEROM – запоминающее устройство с возможностью перезаписи.

При установке блока, основным заданием есть подключение устройства к проводке машины, с использованием для этого соответствующих разъемов. Сложность в этом деле, главным образом состоит в неудобности расположения ЭБУ, из-за чего к нему трудно добраться. Однако, перед тем как браться за проводку, важно не забыть отсоединить клемму аккумулятора.

Многие электронные блоки управления, после подключения проводов, учитывая параметры транспортного средства, требуют дополнительной настройки. В каждом отдельном случае этот процесс индивидуален и должен описываться в инструкции по обслуживанию автомобиля. Выполнить процедуру перепрограммирования, называемую еще «чип-тюнингом» могут только специалисты авторизированных сервисных центров.

Прежде, чем обращаться к ним за помощью (сдавать ЭБУ в ремонт или на настройку), следует владеть некоторыми данными о своем автомобиле. В первую очередь, исходя из свидетельства регистрации или техпаспорта транспортного средства, определите его марку, модель, год выпуска, название (буквы перед номером), объем двигателя, тип трансмиссии (механическая коробка или автоматическая). Далее снимите устройство и перепишите с его этикетки название фирмы-производителя и каталожные номера. Всю эту информацию нужно будет сообщить сотрудникам сервисного центра, которые будут заниматься устранением возникшей проблемы.

Современный автомобиль буквально нашпигован электроникой. Разобраться в многочисленных хитрых приборах рядовому автолюбителю проблематично, да и незачем, ведь контроль сложных и тонко настраиваемых систем берут на себя блоки управления.

Блоки управления – мозги транспортного средства, которые руководят работой двигателя, коробки переключения передач (КПП), электропитания, системы рециркуляции выхлопных газов,пневмоподвески, а также прочими компонентами. Вследствие этого, при сбоях в одном из блоков управления, неправильно будут работать практически все системы автомобиля.

Автотехцентр VWService предлагает услуги по диагностике и ремонту блоков управления автомобилей группы VAG (Volkswagen, Audi, Skoda и Seat), Тойота, Лексус, LandRover, Форд.

Диагностика ЭБУ

Диагностика – это тестирование с целью выявления неисправностей. Производится она с помощью специального электронного оборудования, снабженного оригинальным программным обеспечением. Неспециалисту даже представить трудно, какое количество электроники задействовано при проведении диагностики блоков управления. Главным образом, используются специальные сканеры.

Диагностические приборы автотехцентра VWService выполняют следующие функции:

• опознают и идентифицируют блок управления
• прочитывают коды неисправности из всех доступных систем автомобиля
• контролируют состояние исполнительных устройств и механизмов
• осуществляют наблюдение за изменениями в работе этих устройств
• осуществляют сброс сервисных индикаторов, устанавливает интервал до следующего ТО автомобиля.

В процессе диагностирования все данные о тестируемом автомобиле сравниваются с базой данных, хранящейся в памяти прибора. На основании выявленных различий с эталоном, автоматически вырабатывается оптимальная технология и последовательность работ устранения всех неисправностей. Сам ремонт заключается в замене вышедших из строя цепей, эффективность ремонта проверяется повторным тестированием.

Ремонт ЭБУ

Специалисты автотехцентра VWS предоставляют услуги по ремонту блоков управления:

• двигателем
• пневмоподвеской,
• иммобилайзером и прочей авто электроникой;
• адаптации блоков, т.е. сопряжения периферийных электронных датчиков и устройств с блоком управления после нарушения настроек, произошедших при ремонте или замене периферии. Распространенная услуга по синхронизации блока управления двигателя и иммобилайзера также является частным случаем адаптации.

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.