Электронный блок управления - как работает эбу, диагностика, неисправности

Коротко о ЧИП–тюнинге.

ЧИП–тюнинг подразумевает модификацию чипов, точнее, содержащихся в них программ. Для ЭБУ это означает частичную или полную замена прошивки, определяющей алгоритм работы устройства.

С помощью чип тюнинга можно добиться значительного улучшения функционирования систем автомобиля, например, без серьезных технических переделок получить прирост отдаваемой мощности в пределах 10-15%. Такая операция позволит также:

адаптировать двигатель к другой марке топлива (например, использовать 92 бензин вместо более высокооктановых);
добиться стабильной работы агрегатов в различных условиях, к примеру, при включенном кондиционере;
предотвратить появление части ошибок;
программно отключить вышедший из строя или препятствующие оптимальной работе узлы и элементы систем (например, при поломке катализатора);
снять установленные ограничения (наиболее популярно — изменение ограничение максимальной скорости).

При использовании соответствующего оборудования и незначительной подготовке процесс занимает не более 15 минут. «Откатить» прошивку до стандартной заводской так же просто и быстро.

Практически единственная проблема, препятствующая широкому распространению чип-тюнинга — цена вопроса. Прошивки практически для каждого автомобиля выкладываются в сети. Однако устройство для программирования ЭБУ стоит достаточно дорого (особенно для иномарок). В сервисных центрах услуга обойдётся в пределах 10-30 тыс. руб. Соответственно, прежде чем ею воспользоваться следует тщательно взвесить все преимущества, которые могут быть получены.

Часто задаваемые вопросы

ЭБУ расшифровывается как “электронный блок управления”, что является мозгом современного автомобиля который управляется электронными датчиками. Представляет собой блок с шинами передачи данных между датчиками и контроллером управления.
Внутри металлического корпуса ЭБУ находится плата, она же контроллер на котором хранится прошивка с алгоритмом работы. Больше там ничего нет. На плате есть процессор и устройства постоянной и оперативной памяти. Корпус оснащен штекерными выводами для ввода информации и вывода сигналов.
ЭБУ получает данные от огромного количества датчиков и систем автомобиля, обрабатывает их по заданным алгоритмам и на основе полученной информации выдает сигналы управляющей электронике. Таким образом регулируется работа двигателя или других систем. В двигателе ЭБУ отвечает, например, за контроль системы впрыска и зажигания, регулировку отработанных газов и другие настройки.
Где находится ЭБУ?

ЭБУ может находиться в разных местах, в зависимости от конструкции автомобиля — либо в подкапотном пространстве, либо в салоне, за торпедо и даже багажнике автомобиля. Представляет собой небольшую металлическую коробочку с двумя большими разъемами.

Связанные термины

Блок комфорта

Что такое ЭБУ, где он расположен?

Как «подружить» между собой систему АБС, двигатель, адаптивные фары лобового света, охлаждение и множество других функциональных систем автомобиля? Нужен какой-то центральный координатор, в котором будет происходить распределение и синхронизация информационных потоков. Эту функцию и берет на себя ЭБУ, от которого, без преувеличения, зависит работа большинства узлов автомобиля.

ЭБУ — это электронный блок управления, который собирает информацию от датчиков, обрабатывает и подает команды связанным с ним узлам и процессам. Типичный пример – регулировка системы впрыска топлива в зависимости от того, какие данные подает датчик кислорода. Или, например, включение вентилятора системы охлаждения, когда температура антифриза достигает критической точки.

Физически ЭБУ представляет собой печатную плату, упакованную в пластиковый или металлический корпус с разъемами для подключения под CAN шины, а также сервисный разъем, к которому подключается диагностическое оборудование. Примерные размеры платы блока 10х15 см при толщине 7-10 мм.

Размещают контроллер в автомобиле не на виду, но так, чтобы до него было легко добраться. Чаще всего в салоне, за передней панелью, за бардачком или под задним сиденьем. Менее удобный вариант – под капотом (а неудобный он в первую очередь для самого ЭБУ, страдающего от влаги и перепадов температур). Иногда автопроизводители располагают блок управления в багажнике.

Расположение ЭБУ в Chevroelt AVEO в кузове T300
Расположение ЭБУ в Лада Гранта
Расположение ЭБУ в Hyundai Getz

Глобально можно выделить четыре основных функции контроллера.

Сбор данных от датчиков (которые, в свою очередь, предоставляют информацию о текущих процессах в автомобиле).
Обработка поступившей информации.
Управление процессами и узлами, связанными с ЭБУ.
Подача сигнала о текущем состоянии подконтрольных процессов.

Теперь немного подробней о функционале блока управления.

Датчики преобразовывают информацию о физических процессах (температура, частота вращения, концентрация кислорода в выхлопе и т.д.) в электронные импульсы, и отправляют ее в блок управления. Датчиков в современном автомобиле огромное количество, и каждый важен для выполнения общей работы.
ЭБУ обрабатывает полученную информацию.
В зависимости от результатов обработки контроллер подает команды на различные узлы автомобиля, регулируя все подконтрольные процессы.
Также ЭБУ подает сигналы на панель управления. Именно благодаря этому мы можем отслеживать температуру в системе охлаждения, уровень моторного масла и т.д.

ЭБУ – что это, для чего нужно?

Хороший современный автомобиль уже нельзя представить без различной электроники, в машине установлено огромное количество разных датчиков и проводов, которые отвечают за разные функции.

Удивительно то, что со всем этим справляется одна небольшая по размерам коробочка, которая называется ЭБУ. Что же это такое, где она находится и каким образом ей удается управлять таким огромным автомобилем с кучей электроники.

Для того, чтобы разобраться, что же такое ЭБУ, нужно расшифровать эту аббревиатуру. Речь идет об электронном блоке управления, также люди часто называют его по-простому – контролер, ведь он действительно контролирует все процессы, происходящие в автомобиле.

По-сути, можно сказать, что этот блок является мозгом всего транспортного средства, а это значит, что если его не будет, то все остальные части машины будут просто бесполезными деталями, которым не удастся выполнять свои функции. В контроллер поступает вся информация от различных датчиков, после чего он обрабатывает эту информацию с помощью специальных алгоритмов, на которые он запрограммирован.

Что же собой представляет этот контроллер, который может управлять почти всеми устройствами в автомобиле? На самом деле он представляет собой плату, которая, конечно, находится в коробочке, ведь ее должно что-то защищать.

Корпус представляет собой не просто коробку, у него есть ребра, которые позволяют ему не перегреваться. ЭБУ можно сравнить с компьютером, у него также есть плата, которая позволяет производить различные процессы, следуя алгоритмам, компьютеры тоже всегда нагреваются во время работы и для этого у них есть радиатор охлаждения.

Сам корпус может быть изготовлен из двух видов материала – пластика или алюминия. Обычно в иномарках стоят металлические контролеры, а вот в наших отечественных машинах – пластиковые, однако, это не всегда так, зачастую выбор материала для корпуса исходит из того, где он будет находиться.

Считается, что лучше, если ЭБУ расположен в салоне, так как под капотом его может застичь грязь и вода, однако, производители все предусматривают и хорошо герметизируют блоки. Найти ЭБУ в своем автомобиле достаточно легко, ведь если вы увидите коробочку с ребрами, от которой идут шлейфы проводов, то это наверняка будет он.

https://youtube.com/watch?v=qJhmwe1CxgA

Однако если вы совсем не разбираетесь в платах, то лезть внутрь не стоит, лучше доверить это профессионалам, ведь если вы совсем сломаете плату, то ее замена сильно ударит по вашему карману, это может стоить до тридцати тысяч рублей.

Расположение контроллера в машине зависит и от производителя, и от конкретной модели транспортного средства.

Итак, электронный блок управления собирает всю информацию от разных датчиков со всего автомобиля и распределяет команды на разные приборы для поддержания и улучшения качества работы транспортного средства. Небольшой плате удается справляться с этим благодаря трем основным узлам.

И, в-третьих, ЭРПЗУ – это устройство нужно для того, чтобы запоминать временную информацию, такую как время работы какого-либо устройства или температура двигателя. По-сути, благодаря этим трем узлам и работают все электронные устройства в автомобиле.

Принципиальное назначение

ECU (англ. Electronic Control Unit) — общий термин. Он служит для обозначения блоков, управляющих:

системами двигателя;
режимами трансмиссионного агрегата, в том числе полного привода (при его наличии);
подвеской;
тормозной системой, тормозными ассистентами;
микроклиматом.

Центральный синхронизирующий блок также входит в понятие ECU.

Бортовой компьютер, или мозги автомобиля — термин, который не раскрывает всего многообразия проделываемой электроникой работы.

Выполняемые задачи

Во время работы ЭБУ непрерывно получает информацию от различных датчиков, распознает сигналы, выдает команды с учетом результатов анализа.

Так, блок управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС) собирает данные сразу по нескольким параметрам работы мотора. К ним относятся:

частота вращения коленчатого вала;
температура в контуре охлаждения;
уровень вредных веществ, кислорода в выхлопных газах;
моментальный расход топлива;
мощность, крутящий момент.

Эта информация позволяет распознавать основные ситуации, с учетом разработанных алгоритмов давать команду на изменение работы отдельных элементов агрегата.

Основные процессы, за которые отвечает блок управления двигателем:

Зажигание, газораспределение. С учетом режима движения, температуры двигателя требуется изменение времени наполнения рабочей камеры цилиндра, подача импульса энергии в срок. По аналогичному принципу в более совершенных конструкциях происходит отключение одного или нескольких цилиндров, остановка двигателя в режиме «старт-стоп».
Управление топливной аппаратурой и сопутствующими устройствами. Битурбо мотор не всегда работает в режиме максимальной отдачи. Только при необходимости активируется многоступенчатый нагнетатель воздуха, топливо распыляется в рабочую камеру и частично нагнетательный трубопровод. Тонкая настройка работы двигателя доступна только с привлечением электронных механизмов.

По аналогичному принципу работают и другие системы.

Основные контролируемые параметры.

Для обеспечения функционирования узлов и агрегатов автомобиля, блок управления проводит сбор и обработку сигналов следующих датчиков:

Температуры — двигателя, жидкости в системе охлаждения, окружающей среды;
Расхода воздуха и подачи топлива;
Режима холостого хода;
Положения автомобиля на полосе, антиизноса, АБС и других систем безопасности;
Скорости, количества оборотов двигателя, положение коленвала и распредвалов;
Наклона дроссельной заслонки и положения педали газа;
Давления жидкости в тормозной системе;
Климата в салоне и датчиков кондиционера;
Гидроусилителя или электрического усилителя руля;
Напряжения в бортовой сети автомобиля.

Набор обрабатываемых сигналов зависит от модели и модификации авто (например, для внедорожников с пневматической подвеской требуется контроль ее состояния). В наиболее престижных марках и комплектациях число опрашиваемых датчиков составляет несколько десятков.

Устройства, которыми управляет ЭБУ:

дроссельная заслонка и элементы системы подача воздуха (например, турбокомпрессоры);
устройства системы подачи топлива (инжекторы, форсунки, когда впрыск топлива осуществляется под контролем электроники);
система управления фазами газораспределения;
электронные распределители системы зажигания;
вентилятор системы охлаждения;
соленоиды и клапаны для переключения передач в автоматических и роботизированных коробках;
муфты блокировки дифференциалов;
печка, кондиционер и другие устройства климат-контроля;
головной свет, освещение салона;
стеклоподъемники;
элементы электрооборудования автомобиля.

Как и количество датчиков набор управляемых исполнительных механизмов зависит от марки, модели, комплектации, вариантов исполнения автомобиля. В машинах бизнес или премиум класса число команд управления может превосходить набор, характерный для бюджетных авто, на порядок.

Пример схемы устройства:

Мониторинг ошибок ЭБУ

В электронном блоке предусмотрена диагностическая система, предоставляющая визуальный отчет автовладельцу. Когда контроллером выявляется отклонение, сбой либо какая-то ошибка, то приборная панель сигнализирует об этом соответствующей световой иконкой. Чаще всего она представлена в желтом или красном цвете. Это может быть пиктограмма с обозначением «сheck-еngine» (загоревшийся чек).

У появившейся ошибки производитель может предусмотреть соответствующий персональный цифровой или буквенный код. Все такие сочетания записаны в памяти электронного блока. Для этого отведено специальное место на плате. Выявить сбои помогает подключенное спецоборудование в виде сканера. Необходимо использовать соответствующий кабель и диагностический разъем.

Происходит считывание зафиксированных параметров отклонений и соответствующая их расшифровка. При этом всю необходимую информацию система отображает на присоединенном мониторе. Изучая полученную информацию, удастся уточнить текущее состояние транспортного средства.

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:

Выявление места повреждения в функционировании модуля.
Повторное измерение параметров сопротивления.
Поиск точки крепления электропроводника.
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.

Диагностика и обслуживание ЭБУ

Несмотря на общую надежность электронных блоков, причин выхода из строя много. Часто неисправности возникают из-за перенапряжения в сети блока. Действия автолюбителя, вызывающие поломки:

подача напряжения с внешнего источника;
неправильное подключение полюсов аккумуляторной батареи;
замена АКБ при работающем моторе;
короткое замыкание проводки;
ошибки при подключении сигнализации и иных электронных оборудований;
неисправности установленных высоковольтных устройств.

Даже простой ремонт, регулировка узлов при размыкании контактов, повреждении изоляции приводит к нарушению работы электронного блока.

На что стоит обратить внимание при диагностике?

До проведения приборной диагностики нарушения работы нужно вспомнить о расположении ЭБУ. Сначала оценивают возможность перегрева. Нередко расплавление вызывается электрическим нагревом.

Другие причины:

воздействие влаги,
коррозия,
механические повреждения.

Часто после проверки удается восстановить связь управляющего блока с потребителем или запустить инжектор. Если начальный осмотр не помог, проводят восстановительный ремонт только простых изделий. В других случаях приобретают и устанавливают новый ЭБУ.

Некоторые автовладельцы считают, что после обычной замены деталей можно использовать автосканер или повторную прошивку. Но автосканер имеет совершенно иной принцип действия. Устройство служит для получения информации о состоянии узлов, агрегатов, он может только настраивать исправный блок. Самостоятельно исправлять ЭБУ автосканер не способен.

Выбор нового устройства стоит доверять профессионалам, т.к. требуется определить точную идентичность прибора для стыковки с моделью авто.

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.

Программное обеспечение

Программная составляющая устройства включает в себя несколько модулей:

Контрольный. Предназначен для проверки и регулировки параметров отправляющихся сигналов. Программная составляющая может при необходимости остановить работу двигателя.
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.

Диагностика ЭБУ

Перед тем, как произвести ремонт блока управления двигателем в своем авто, необходимо быть уверенным в том, что проявление поломок связано именно с его работой. По мнению многих наших соотечественников, ремонт электронных блоков управления двигателем должен осуществляться специалистами. Но не стоит забывать, что почти все ЭБУ оснащаются системой самодиагностики, что позволяет без проблем определить неисправности системы.

Ремонт блока управления мотором

Чтобы произвести , потребуется подключиться к устройству, для этого вам потребуется специальный тестер или компьютер. Если вы используете ноутбук, то на него заранее следует установить соответствующее программное обеспечение, использующееся для проверки. На многих отечественных ВАЗах, а также иномарках, ставится блок управления двигателем Bosch, на примере этого устройства вы рассмотрим процедуру проверки. Для диагностики вам потребуется утилита KWP-D (можно использовать любую другую, мы взяли эту для примера). Кроме программы, приготовьте адаптер, который должен поддерживать протокол KWP2000.

Процедура диагностики начинается с подключения адаптера — один его выход необходимо соединить с портом блока, а другой — с компьютером.
Включите зажигание и запустите утилиту. На экране компьютера появится сообщение о начале процедуры проверки на предмет ошибок.
Далее, вы можете увидеть таблицу, в которой отмечены основные параметра функционирования автомобиля

Обратите внимание на категорию DTC, здесь отмечены все ошибки, которые имеются в работе мотора машины. Если они имеются, то в разделе «Коды» вы можете расшифровать эти ошибки.

Также необходимо уделить внимание и другим разделам. К примеру, показатель UACC отвечает за функциональность АКБ — в идеале его параметры должны соответствовать 14-14.5 В

Если уровень напряжения более низкий, необходимо произвести диагностику проводки. За работоспособность дросселя отвечает параметр THR, если устройство работает нормально, то он должен составлять 0%. За объем расхода горючего отвечает параметр QT, на холостых оборотах этот показатель должен соответствовать 0.6-0.9 литров в час (автор видео — канал AlexBrooy).

ПО электронного блока

Существует два типа программного обеспечения: контрольный и функциональный. Первый занимается мониторингом импульсов от установленных в разных местах датчиков. Все принимаемые параметры обязаны находиться в допустимых интервалах значений, установленных производителем. При выявлении выпадения из заданного отрезка на небольшие значения проводится актуализация работоспособности устройства.

Задачей функционального модуля является принятие и обработка данных. Также он отправляет определенные сигналы на исполнительные системы.

В отдельных случаях автовладельцы стремятся улучшить работоспособность ЭБУ или восстановить ПО после каких-то сбоев. Для таких случаев проводится перепрошивка электроники. В ходе работы штатное программное обеспечение можно менять на стороннее, откорректированное. Подобная методика называется «чип-тюнингом».

Что контролирует контроллер?

Можно перечислить несколько основных датчиков, с которых собирается информация. Это температура двигателя, окружающей среды, лямбда-зонд, уровень топлива и холостого хода. Также во многих автомобилях имеются датчики ABS, износа тормозных колодок и прочие сенсоры, отвечающие за безопасность.

Отдельные элементы контролируют скорость движения, положение электронное педали газа. Есть датчик положения коленчатого вала. Также ЭБУ контролирует работу охлаждающей системы, климат-контроля. Блок следит за правильностью работы тормозной системы.

Естественно, это далеко не весь перечень датчиков. Это некий стандартный набор, который встречается на любом более-менее современном авто. Примерно такой набор функций имеет ЭБУ ВАЗ-2170. Мы поговорили о датчиках, но нужно сказать и о исполнительных устройствах.

Это регулятор положения дроссельной заслонки, инжектор, система зажигания. Также ЭБУ управляет фазами распределения, температурой горения смеси и умеет ее поддерживать. Блок анализирует состав выхлопных газов. Он регулирует работу освещения, управляет стеклоподъемниками, всеми подогревами, действием роботизированных и автоматических КПП.

Это лишь минимум того, что умеет среднестатистический ЭБУ. Что это такое, мы уже знаем, поэтому пойдем дальше – будет интересно. На машинах классом повыше имеется куда больше всяких датчиков и устройств.

На самом деле ЭБУ – это небольшой по размерам блок, который удерживает под неусыпным контролем работу всего автомобиля. Каждая система контролируется этим компьютером. Далекие от автомобильного мира люди и начинающие водители думают, что ЭБУ по внешнему виду приставляет собой ноутбук (ведь компьютер же?). Но это совсем не так. Блок управления изготавливается в немного другом форм-факторе.

Что такое эбу и в чем его секрет?