Что такое ecu в автомобиле?

Что такое ecu в автомобиле?

Цель данной статьи — помочь начинающим авто-ремонтникам, имеющим навыки ремонта радиоэлектронной аппаратуры. Пишу простым языком, специализированные термины постараюсь не использовать, если чего не так – прошу извинить.

На истину в последней инстанции тоже не претендую – но всё написанное проделывал лично.

Если есть подозрение, что ECU в автомобиле не исправен или не работает должным образом.

Для начала разберёмся, что вообще такое ECU — Electronic Control Unit или «Блок Электронного Управления».

Это электронное устройство, работающее по заданной программе, использующее определённые входные сигналы (датчиков) для формирования определённых выходных сигналов управления исполнительными устройствами (форсунки, электромагнитные клапана, катушки зажигания и т.д.).

Если ECU не формирует какую либо выходную команду на исполнительное устройство, при наличии и соответствии напряжения питания и наличии входных сигналов, то логично предположить что это внутренняя неисправность ECU .

Признаки неисправности ECU :

1. Не устанавливается связь со сканером или параметры не корректны.
2.Не зажигается лампа Check Engine после включения зажигания.
3. ECU фиксирует ошибку при исправности элемента, его цепи и условий работы в ней указанного.
4.Ошибок нет, но двигатель работает некорректно (переобагащённая смесь, детонация, нет опережения зажигания и т.п.).

Неисправности ECU делятся на программные и аппаратные.

В этой статье мы поговорим о методах проверки и ремонта ECU автомобилей Mitsubishi начала 90-х годов выпуска.

Проверка блока на автомобиле, как правило, затруднений не вызывает, проверяется наличие питающих напряжение, надёжность «минусов», правильность входящих сигналов и согласно им выходящих управляющих.

Возьмем, к примеру, реальную ситуацию — автомобиль Mitsubishi Galant 1991 года выпуска, двигатель 2,0л 4G63 8 клапанный. Двигатель не запускается, на панели приборов не загорается лампа «CHECK» при включении зажигания.

В большинстве случаем проверку и ремонт блока я осуществляю «на столе», поэтому и опишу последовательность всех действий исходя из этого.

Вскрытый блок внимательно осматривается на наличие механических повреждений, деталей со следами сильного перегрева, почернения платы, сгоревших токопроводящих дорожек, вздутие корпусов микросхем и т.д.

Не раз обсуждалась и многим известна причина наиболее частого отказа блока по причине потёкших конденсаторов в цепях питания. Поэтому сразу обращаем внимание на конденсаторы, наличие под ними вытекшего электролита и повреждения платы под ними. Хотя если конденсаторы стоят ещё заводские, то их в любом случае лучше заменить.

Вот живой пример – внешне всё красиво…

А если отпаять конденсаторы мы увидим вот такую картину:

Я использую 47мкФ*50-63В и 100мкФ*50-63В соответственно. Внимание — температурный диапазон рекомендую 105 градусов!

Замена конденсаторов тоже имеет свои особенности, как правило, под конденсатором уже имеется повреждения лака и краски на плате. В более тяжёлых случаях сгнивает сквозная металлизация между слоями платы, отгнивают дорожки.

Поэтому перед впаиванием нового конденсатора плату в этом месте нужно хорошенько отмыть ацетоном или растворителем, зачистить дорожки и места пайки до меди, и облудить.

Конденсатор вставить и пропаять надёжно с обеих сторон как показано на

Особое внимание следует обратить на конденсатор 47мкФ стоящий возле радиатора и зелёный транзистор (на радиаторе). Транзистор выполняет роль стабилизатора внутреннего питания 5в. От его исправности и правильной работы зависит работа цифровой части блока. Вследствие повреждения участка платы под этим конденсатором зачастую ведёт к повышению питающего напряжения +5в до 12в, что для питания цифровой части (5в +- 5%) мягко говоря «убийственно».

В таком случае, повреждённые дорожки восстанавливаются, плата хорошо отмывается ацетоном или растворителем, заменяются конденсаторы и только после этого можно переходить к включению и проверке блока. Во многих случаях проверка покажет работоспособность блока после вышеописанных мероприятий.

2. Подключение и проверка ECU.

Для проверки блока достаточно подать питание на выводы как показано на фото:

Источник питания должен быть стабилизирован и выдавать минимум 0,5А при напряжении 12в.

Ток потребления исправного блока при таком подключении 160-210 мА.

Промеряем напряжения в указанных точках платы. Разные модификаций блоков будут отличаться расположением компонентов, но смысл от этого не теряется, конденсаторы в цепях питания 5в и 12в присутствуют в любом типе блоков.

Вольтметр использовать желательно цифровой, отклонения питающего напряжения +5В не должно выходить за пределы 4,9-5,1В.

О работе блока нам многое расскажет керамическая сборка MA7815(может стоять аналог с другой маркировкой). Она выполняет функции формирователя опорного напряжения стабилизатора 5в, команды RESET для процессора и сторожевой таймер (Vatch d og timer ).

Осциллограмма рабочего блока:

3 канал -11 pin сборки Reset ,около 5в.

8 канал – 5 pin импульсы сброса таймера от процессора ( подтверждение, что процессор работает и выполняет программу).

Когда процессор неисправен, в варианте блока без внешней памяти, и/или неисправен расширитель портов М60011 и/или микросхема ПЗУ( Eprom )27 C 128 или 27С256, в варианте с внешней памятью, то на сборке будет наблюдаться вот такая картина…

Читайте также:  Объем багажника фольксваген тигуан 2012

Импульсов подтверждения работы процессора нет, и сторожевой таймер циклично перезапускает процессор, о чём и говорят импульсы на 11 ноге керамики (Reset).

Напоследок, если на керамической сборке мы видим порядок, имитируем запуск двигателя:

Становимся щупом осциллографа на 54 pin (выход управления коммутатором) разъема, на pin 51,52,60,61(форсунки) подключаем маломощные 12в лампочки (второй вывод лампочек обеденить вместе и подключить к +12в питания блока).

Pin 21 блока кратковременно соединяем с минусом питания, как бы “чиркаем» быстро несколько раз подряд — на осциллографе при этом мы увидим положительный импульс, а на лампочках кратковременную вспышку.

Дальнейшие проверки уже проводим на автомобиле.

3. Непосредственно сам ремонт.

Наиболее частая проблема и её устранение описана выше.

При неисправности отдельных выходных каналов управления, при сохранении работоспособности остальных функций подход к проблеме уже индивидуальный в каждом конкретном случае, описывать всё долго и не вижу необходимости, так как эти виды ремонта уже требуют определённой квалификации и опыта у ремонтника.

Если же в блоке не работает процессор (и/или расширитель портов, ПЗУ), то для многих ремонт такого блока становится неразрешимой задачей в виду отсутствия запчастей.

Проблему ещё и усугубляет разнообразие программ управления двигателем (прошивок), в варианте блока без внешней ПЗУ, тогда заменяемый процессор должен иметь ту же «маску», что и родной.

В блоке с внешней ПЗУ это не критично ,процессор можно заменить любым MH6111 с любой маской.

Мой коллега из Латвии Gunars решил эту проблему другим способом.

Была разработана дополнительная плата, на которой размещается расширитель портов (М60011) и ПЗУ с программой работы двигателя.

Эта платка подпаивается на блок, процессор заменяется любым MH6111 ( то что удалось найти в продаже)

Блок с внешней ПЗУ ремонтируется ещё проще — неисправные компоненты просто заменяются. Слабое место этих блоков микросхема (расширитель портов) M60011, при проблемах с питанием из строя она выходит в первую очередь.

Да и срок службы ультрафиолетово-стираемых ПЗУ уже давно исчерпан в наше время, учитывая год выпуска блока и то, что гарантированный ресурс удержания информации у производителей микросхем 10 лет.

Выражаю благодарность за помощь в подготовке данного материала и отработке ремонтной технологии Gunars (gunars@talsi.org) и Мельникову Денису (доработка макета и заказ изготовления печатных плат на завод).

Бочковский Алексей, Казахстан, г. Павлодар

«ник» на нашем Форуме — aleksej_27

Источник: autodata.ru

Как работают электронные блоки управления автомобиля(ECU).


С каждым годом устройство автомобиля усложняется и сегодня автомобиль может содержать в себе более 50-ти микропроцессоров. Несмотря на то что микропроцессоры значительно усложняют понимание того как работает автомобиль, они предназначены для упрощения его эксплуатации.
Давайте рассмотрим некоторые причины появления такого количества микропроцессоров:

  • Необходимость сложного механизма управления, для уменьшения выбросов и соответствия стандартам экономии топлива;
  • Расширение диагностических возможностей;
  • Упрощение производства и разработки автомобиля;
  • Появление новых функции безопасности;
  • Появление новых функции комфорта;

Сложности управления двигателем.
Перед тем как вышел закон, регламентирующий количество вредных выбросов в атмосферу, можно было легко обойтись без микропроцессоров. С принятием этого закона, появилась необходимость в сложных системах управления. Эти системы регулируют качество топливовоздушной смеси, чтобы каталитический нейтрализатор максимально очищал выхлопные газы от вредных веществ.
Наиболее загруженным блоком управления автомобиля является блок управления двигателем (ECM). ECM — самый мощный компьютер на борту автомобиля, в котором применяется способ управления с обратной связью. Под обратной связью понимается следующее, когда для управления входом системы используются информация с выхода системы. Сбор информации для управления осуществляется с десятков датчиков. ECM знает все начиная от температуры воздуха и заканчивая количеством кислорода в выхлопе. На основе этих данных выполняются тысячи операций в секунду, выполняется работа с таблицами, решение длинных уравнений. Все это делается для вычисления момента зажигания и времени открытия форсунок. Современный ECM обычно содержит 32-битный процессор, работающий на частоте 40 MHz.

Компоненты ECU.
В ECU на многослойной плате вместе с микроконтроллером располагаются сотни компонентов. Давайте рассмотрим некоторые из них.
Аналого-цифровой преобразователь (ADC) — это устройство необходимо для чтения данных с некоторых датчиков в автомобиле, например, с датчика кислорода. Напряжение на выходе датчика кислорода, как правило, от 0 до 1,1V. Процессор же понимает только цифровые сигналы, а ADC преобразует аналоговое значение в 10-ти битное двоичное число, которое понимает процессор.

Драйвер — это устройство, необходимое для преобразования сигналов, цель которого управлять чем-либо.

Цифро-аналоговый преобразователь (DAC) — иногда ECM необходимо предоставить аналоговый сигнал, для запуска некоторых компонентов двигателя.

Читайте также:  Мануал ниссан теана j32 на русском

Чип связи — на этих чипах реализуются различные стандарты связи, которые используются в автомобиле. Существует несколько стандартов, но на данный момент самый распространённый стандарт связи в автомобиле — CAN (Controller-Area Networking). Этот стандарт связи позволяет передавать данные со скоростью 500 килобит в секунду (Kbps). Такая скорость необходима потому, что некоторые модули обмениваются данными сотни раз в секунду. Физически CAN шина состоит из 2-х проводов.

На многих современных автомобилях управление форсунками, свечами зажигания, включением вентилятора осуществляется цифровыми сигналами. Цифровой сигнал можно охарактеризовать следующим образом, он либо есть, в таком случае, говорят, что на выходе 1, либо его нет, тогда говорят, что на выходе 0 и не принимает промежуточных значений. Так вот, для управления вентилятором необходимо подать на реле, управляющее вентилятором, 12 вольт и обеспечить ток 0,5 ампера. Микроконтроллер не может обеспечить такой ток и напряжение, обычно он может выдать напряжение 5 вольт и ток 0,02 ампера, поэтому между реле и микроконтроллером ставят транзистор. Таким образом, обеспечивают необходимые условия для включения вентилятора.

Расширенная диагностика.
Ещё одним преимуществом CAN шины является то, что каждый модуль может связаться с центральным модулем и передать информацию об имеющихся ошибках. Центральный модуль сохраняет их и выводит эту информацию на приборную панель и на диагностическую колодку. Это облегчает поиск, так называемых, плавающих неисправностей, которые исчезают, как только автомобиль приезжает в автомобильную мастерскую. На каждый автомобиль есть документация, в которой расшифровываются коды ошибок, которые сохраняются в ECU. Иногда эти ошибки можно считать без диагностического оборудования. Например, на некоторых автомобилях, замкнув два вывода диагностической колодки и включив зажигание, начнёт мигать «Check Engine», по количеству мигании можно определить код ошибки.

Упрощение разработки и производства.
С появлением стандарта связи проектировать и производить автомобили стало значительно проще. Хорошим примером такого упрощения является приборная панель. Панель приборов собирает и отображает данные из различных частей автомобиля. Большая часть этих данных используется другими модулями авто. Например, ECM знает температуру охлаждающей жидкости и оборотов двигателя. ECM отправляет пакет, состоящий из заголовка и данных, где заголовок представляет собой число, которое идентифицирует пакет либо как скорость движения или показания температуры. Приборная панель содержит другой модуль, который разбирает пакет и обновляет показания соответствующего датчика. Большинство производителей автомобилей покупают приборную панель в собранном виде у поставщика, который разрабатывает их по спецификации. Это делает работу по проектированию приборной панели намного проще как для автопроизводителя так и для поставщика. Автопроизводитель составляет техническое задание, в котором описывает список пакетов, которые будет получать приборная панель, остальное определено спецификацией стандарта. Таким образом, не возникает вопроса какой сигнал будет соответствовать скорости 30 км/ч и как он генерируется. Коммуникационные стандарты позволяют производство некоторых компонентов автомобиля отдавать на аутсорсную разработку.

Микропроцессорные датчики.
Например, традиционный датчик давления содержит в себе устройство, которое выдаёт различное напряжение в зависимости от приложенного давления. Как правило, выходное напряжение нелинейно и очень мало, поэтому требуется его дальнейшее усиление. Некоторые производители разрабатывают интеллектуальные датчики, в которые интегрирован микропроцессор. Это позволяет считывать напряжение, калибровать его с помощью кривых температурной компенсации, усиливать и передавать давление непосредственно по коммуникационной шине. Это снижает нагрузку на модуль, который работает с этим датчиком, иначе все эти расчёты ему пришлось бы выполнять самому. Ещё одним преимуществом смарт-датчика является то, что цифровой сигнал, посылаемый по шине связи менее восприимчив к помехам чем аналоговый. Также наличие шины связи упрощает прокладку электропроводки. Давайте рассмотрим подробнее как это происходит.

Упрощённая электропроводка.
Метод, который упрощает проводку автомобиля называется мультиплексирование. В старых авто, провода от каждого переключателя надо было соединять с питанием, а количество разных переключателей росло с каждым годом. Мультиплексная система предусматривает подведение ко всем устройствам, входящим в систему, двух проводов — силовой, по которому к потребителю подводится “плюс” питающей сети, и управляющий, по которой проходит сигнал на включение или выключение, зашифрованный в двоичном коде. Сигнал формируется в мультиплексоре при нажатии соответствующего выключателя. Демультиплексор потребителя, получив сигнал, расшифровывает его и, если он соответствует коду включения этого потребителя, подключает его к питающей сети. Подобным же образом происходит отключение потребителей. Таким образом, нет необходимости запускать в дверь целую пачку проводов, чтобы отслеживать все переключатели водительской двери.

Безопасность, комфорт и удобства.
За последние десятилетия, системы безопасности, такие как ABS, SRS, ESC стали обыденными на автомобилях. Каждая из этих систем добавляет новый модуль в автомобиль, который, в свою очередь, содержит несколько микропроцессоров. В будущем количество этих модулей будет только увеличиваться. Увеличение количества модулей ведёт к увеличению потребляемой мощности, поэтому в ближайшем будущем планируют перейти от текущей системы с напряжением 14V, к системе с напряжением 42V.

Читайте также:  Как отрегулировать фары на сузуки гранд витара

Источник: hubstub.ru

Что такое ЭБУ в автомобиле

ЭБУ расшифровывается как электронный блок управления. Это небольшая электронная плата, отвечающая за сбор и обработку различной информации о состоянии машины. Если двигатель можно назвать сердцем, то ЭБУ, без сомнения, мозг. Также это устройство называют «контроллером». Информация о скорости, температуре двигателя и снаружи, уровне кислорода и пр. поступает в ЭБУ от датчиков. Из него же исходят команды для системы зажигания, коробки передач (для автомата), ABS, топливного насоса, управления светом и других систем.

Как работает ЭБУ

Схема работы ЭБУ

Для того чтобы понять, что такое ЭБУ в автомобиле, для начала нужно разобраться с тем, как данная система работает. В первую очередь ЭБУ собирает данные с датчиков:

  • Температура мотора и окружающей среды,
  • Данные о подаче кислорода и топлива,
  • Датчик скорости,
  • Датчик холостого хода,
  • Данные от систем антизаноса, стабилизации, антиблокировочной системы, некоторых других систем безопасности,
  • Информация о состоянии коленвала (или коленвалов)
  • Информация о положении дроссельной заслонки, педали газа
  • Контроль количества охлаждающей жидкости, тормозной жидкости и самой тормозной системы
  • Датчик напряжения внутренней электросети автомобиля,
  • Информация из цепи ЭУР или о состоянии гидроусилителя.

Это минимальный набор данных, которые блок электронного управления получает для анализа постоянно. Чем выше классом машина, тем этот список все длиннее. Добавляются, например, данные о состоянии пневматической подвески у внедорожника и пр.

По мере анализа всей этой информации ЭБУ постоянно отдает команды для поддержания автомобиля в рабочем режиме. Фактически блок управления всегда держит под контролем:

  • Впрыск инжекторов,
  • Подача воздуха и всю система зажигания,
  • Управление газораспределением,
  • Состав выхлопных газов,
  • Управление автоматической КП
  • Поддержание нужного значения температуры,
  • Всю осветительную систему, внутреннюю и наружную,
  • Подогрев, кондиционер,
  • Стеклоподъемники и прочее.

Как выглядит ЭБУ

Электронный блок управления (со снятой крышкой)

Это электронная плата, помещенная в небольшой корпус (алюминиевый или пластиковый). Материал оболочки зависит от места нахождения блока. Если он располагается в салоне, то обычно в пластиковом корпусе, а если под капотом машины – то в металлическом. Из контроллера наружу выходят пара разъемов под CAN шины. Иногда имеется дополнительный разъем для удобства диагностики и перепрошивки.

Внутри ЭБУ устроен как мини компьютер, плата блока управления состоит из запоминающих устройств, а именно:

  • ОЗУ – оперативной памяти для обработки промежуточных данных об автомобиле,
  • ППЗУ – постоянная память, хранит установки функций двигателя и прочее необходимое ПО.
  • ЭРПЗУ – предназначено для хранения временной информации: кодов блокировки и доступа, пробега, температуры в двигателе, расхода горючего и пр.

Функциональные микросхемы ЭБУ получают данные о состоянии и автомобиля, производят их анализ и отправляют текущие команды на исполняющие устройства. Контрольные составляющие ЭБУ – это модули, которые обнаруживают и анализируют ошибки. Они выдают ошибку на дисплей («Check Engine» или другое оповещение), или блокируют запуск мотора.

ЭБУ легко опознать по двум шлейфам, подсоединенным к нему. Если блок электронного управления расположен под капотом, то рядом с блоком предохранителей или с аккумулятором. Если он находится в салоне, то обычно под панелью, либо под задним диваном. Есть модели автомобилей, в которых блок электронного управления расположен даже в багажнике.

Читайте также: Что такое ДМРВ и лямбда-зонд , а также как данные датчики взаимодействуют с ЭБУ.

Неисправности и ремонт ЭБУ

Поврежденный чип на плате ЭБУ

ЭБУ – важная и, как правило, очень надежная часть автомобиля. Но можно однозначно говорить о его неисправности:

  • Если машина не запускается или плохо управляется,
  • Происходят различные блокировки (дверей, сцепления и пр.),
  • На дисплей постоянно выдаются ошибки,
  • Происходят сбои в работе двигателя.

Самая частая причина выхода из строя ЭБУ – короткое замыкание в бортовой электросети. Также поломка может случиться из-за аварии, перегрева, попадания на плату жидкостей (воды, антифриза), в результате коррозии.

Блок управления – весьма дорогой узел автомобиля. Его стоимость для «народных» иномарок составляет 300 — 500 долл. Прежде чем покупать новый блок, покажите старый хорошему эксперту. Если микросхема «выгорела» или корродировала лишь частично, наверняка (с вероятностью 80%) можно восстановить работоспособность и проездить на ней еще какое-то время.

Снять ЭБУ достаточно просто, для этого нужно:

  1. Отсоедините минусовую клемму аккумулятора,
  2. Отсоедините два входящих шлейфа,
  3. Открутите болты крепления.

Если ЭБУ размещается возле печки на передней панели, предварительно понадобится ее (панель) снять.

Читайте также: Что такое ESP и как данная система работает в связке с Электронным Блоком Управления.

Видео об ЭБУ



Источник: avtonov.com