Схема контроллера двигателя автомобиля

Во время эксплуатации автомобиля двигатель подвергается серьезным нагрузкам. Продлить срок службы мотора позволяет подбор оптимального режима работы. Найти компромисс между экономичным расходом топлива и сохранением скоростных характеристик автомобиля призвана электронная система управления двигателем или сокращенно ЭСУД. Кроме того, данная система обеспечивает высокий ресурс надежности всех агрегатов и поддерживает соответствующий уровень токсичности выхлопа.

«Мозгом» этой системы является контроллер. Во-первых, он обеспечивает функционирование всех элементов ЭСУД в безопасном режиме. Во-вторых, схема контроллера двигателя выполнена таким образом, что он прямо на ходу может менять набор переменных в программе, тем самым улучшая работу инжекторного двигателя при выбранном режиме.

Назначение и функции электронной системы управления

Электронное управление современного двигателя состоит из контроллера управления двигателем (электронный блок управления ЭБУ), датчиков, различных исполнительных и вспомогательных устройств (реле).

В функции ЭСУД входит управление исполнительными элементами (топливной системой, модулем зажигания, регулятором холостого хода, адсорбером и электробензонасосом); вывод данных на приборную панель; контроль уровня токсичности выхлопных газов; обеспечение взаимодействия с другими системами управления автомобиля, в том числе и с противоугонной (иммобилайзером).

Основная задача ЭСУД заключается в контроле над впрыском топлива и последующим смесеобразованием. Для этой цели электронный блок управления обрабатывает информацию, поступающую от семи датчиков:

• датчик положения коленчатого вала;
• датчик моментального расхода воздуха;
• датчик температуры охлаждающей жидкости;
• датчик положения дроссельной заслонки;
• датчик кислорода;
• датчик детонации;
• датчик скорости.

Схема электронного контроллера обрабатывает поступающие данные и позволяет проводить перепрограммирование системы, улучшая эксплуатационные характеристики мотора при выбранном режиме функционирования (мощный, экономичный, режим холостого хода).

Разновидности контроллеров управления двигателем

Классификация электронных блоков управления осуществляется в зависимости от наличия набора функций, подобранных для конкретного автомобиля. Условное же деление происходит на объединенные блоки и блоки управления двигателем.

Компоненты объединенного блока подчиняются одному компьютеру. В состав такого блока входят несколько модулей:

• центральный;
• моторно-трансмиссионный;
• контроля тормозной системы;
• контроллер кузова;
• контроля подвески;
• синхронизационный.

У каждого вида контроллеров есть свои достоинства и недостатки. Преимущество использования объединенного блока заключается в удобстве монтажа — к компьютеру уже подходят провода со всех датчиков и элементов.

Однако возникновение неполадок в работе ЭБУ влечет за собой отказ всех управляемых им элементов. Выбор блока управления двигателем исключает такую возможность, но усложняет процесс прокладки и компоновки проводов, идущих от разных компьютеров.

Устройство и принцип работы контроллера двигателя

Главным элементом ЭСУД является контроллер (ЭБУ). Он состоит из микропроцессора, формирователей входных и выходных сигналов и источника питания, заключенных в металлический корпус. К разъемам блока управления подведен жгут проводов от всех подконтрольных устройств и электрической сети автомобиля.

Схема стандартных контроллеров двигателей обеспечивает высокую надежность системы, за счет используемых компонентов. По сути, электронный блок управления является мини-компьютером, использующим три типа памяти:

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);
• оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
• электрически репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭРПЗУ).

В постоянной памяти хранятся различные алгоритмы действий и калибровочные данные (набор переменных рабочей программы). Информация, находящаяся в ПЗУ, не стирается при отключении питания и поддается перепрограммированию.

В оперативной памяти временно содержатся переменные рабочие данные, а также вся информация о неисправностях. Показания с ОЗУ высвечиваются на приборной панели. Как и в случае с обычным персональным компьютером, при отключении контроллера оперативная память стирается.

ЭРПЗУ хранит временные коды-пароли иммобилайзера. Пуск двигателя осуществляется только при совпадении данных ЭРПЗУ и противоугонной системы. Таким образом, злоумышленник имеет минимум возможностей для запуска силового агрегата автомобиля.

Формирователи входных сигналов ослабляют и адаптируют поступающие сигналы для микропроцессора, а также защищают его от перенапряжения. Формирователи выходных сигналов увеличивают мощность сигналов, направленных к исполнительным устройствам и, защищают контроллер от перегрузки.

Принцип работы контроллера двигателя

В процессе эксплуатации автомобиля контроллер управляющий обычным двигателем собирает информацию с электронных датчиков, расположенных на исполнительных устройствах.

Компьютер анализирует полученные данные, обрабатывает и, в соответствии с выбранным алгоритмом действий, посылает команды электробензонасосу, топливной системе, модулю зажигания, адсорберу и регулятору холостого хода. После окончания работы контроллер завершает вычисления и проводит подготовку к следующему пуску.

Дополнительно электронный блок управления производит самодиагностику всех узлов машины. При обнаружении неполадок в работе информация о неисправности выводится на приборную панель в виде соответствующего светового индикатора. Диагностические коды неисправностей, хранящиеся в оперативной памяти, помогают при проведении ремонтных работ.

Таким образом, нетрудно догадаться, что контроллер и его схема являются достаточно сложными приборами, вмешиваться в работу которых без хороших знаний не рекомендуется. Одно дело понимать, как все устроено и функционирует, и совершенно другое заниматься самостоятельным, любительским ремонтом. Даже малейшие ошибки в столь сложной детали могут привести к серьезным перебоям в работе основного двигателя автомобиля.

Электронная система управления двигателем в автомобиле: разбираем, что это и принцип работы

Сегодня подавляющее количество автомобилей, выпускающихся во всем мире, оборудованы ЭСУД. Это позволяет сделать работу двигателя более эффективной, а саму езду на автомобиле более безопасной и комфортной. Бензиновый мотор или дизельный – не важно.

ЭСУД что такое, расшифровка

ЭСУД – электронная система управления двигателем. Представляет собой комплект электронно-вычислительного оборудования, отвечающего за работу только двигателя или двигателя вместе с другими системами легковой машины. По сути это автомобильный бортовой компьютер.

Виды систем

ЭСУД делятся на два типа, имеющие свои преимущества и недостатки:

1. В первом случае, который часто называют английской аббревиатурой ECM (Engine Control Module), компьютер управляет только мотором.
2. Во втором, ECU (Electronic Control Unit), он отвечает за все системы машины: двигатель, подвеску и т. д.

ВАЖНО! Общий для всех систем блок применяется чаще, поскольку это упрощает внутреннее устройство автомобиля с конструктивной точки зрения и удешевляет сборку. То есть, проще провести все провода от всех датчиков в одно место, чем устанавливать их в разные места.

С другой стороны, единый блок – менее безопасный вариант, чем «раздельные зоны ответственности» для разных систем. Его неисправность отразится на работе всех механизмов машины в то время как отдельные блоки работают независимо друг от друга. Например, тормозная система может сработать корректно при неисправности управления или двигателя.

Единый блок управления состоит из следующих элементов:

• Моторно-трансмиссионный блок.
• Блок контроля тормозной системы.
• Центральный блок управления.
• Синхронизационный блок.
• Блок контроля кузова.
• Блок контроля подвески.

Где находится ЭСУД

В подавляющем большинстве случаев ЭСУД, точнее – ЭБУ (электронный блок управления), находится под приборной панелью. В разных моделях автомобилей он может находиться по центру или в районе руля. Как правило, добраться до него достаточно просто с помощью обычной отвертки. Такое расположение сделано для облегчения доступа. Визуально как отечественный, так и зарубежный ЭБУ представляет собой небольшой (обычно размером примерно с две ладони) плоский ящик с гнездами для проводов.

Устройство ЭСУД

Поскольку электронная система управления двигателем это, по сути, компьютер, технически она устроена примерно так же, как стандартный ПК. Система помнит базовые установки, заложенные производителем и следит за соблюдением этих параметров в процессе работы двигателя.

На техническом уровне блок состоит из:

• Постоянного запоминающего устройства (ППЗУ). Это память, которая содержит базовый алгоритм управления мотором. Его можно изменить вручную. При отключении двигателя установки не удаляются.
• Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Память, которая обрабатывает оперативные данные, поступающие от систем: соответствие заданным в ППЗУ параметрам, ошибки и т.п. Устройство имеет дополнительный источник питания – от аккумулятора, поэтому оно может сохранять данные, даже если прерывать питание.
• Электрически программируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ). Память, где хранятся коды противоугонной системы. Также отвечает за функционирование иммобилайзера.

Принцип работы ЭСУД

Главная задача системы – эффективная работа движка. Она на основании получаемой от различных узлов информации она регулирует крутящий момент, мощность и другие показатели в зависимости от режима работы мотора, комплектации ЭСУД и ее типа (самые популярные – м20, м73, м74, м86).

Стандартные режимы мотора, которые различает ЭСУД:

• Запуск и прогревание.
• Холостой ход.
• Движение, торможение.
• Смена передач.

Схема источников, от которых получает данные ЭСУД, зависит от модели авто и его комплектации. Обычно это датчики: положения коленвала, фаз, расхода воздуха, температуры охлаждающей жидкости, положения дроссельной заслонки, скорости, кислорода и детонации.

Кроме того, ЭСУД постоянно проводит самодиагностирование, также на основе показателей датчиков.

Диагностика

Помимо автоматической проверки корректности функционирования ЭСУД, специалисты рекомендуют проводить регулярное диагностирование системы. В среднем обслуживание стоит делать каждые 15 тыс км пробега. Диагностика ЭСУД проводится с помощью специального тестера, подключаемого в специальный разъем. Иногда используется беспроводной адаптер, использующий специальный протокол.

ВАЖНО! Лучше всего, если показатели будут расшифровываться специалистом, который на основании полученных данных может сделать вывод – какой конкретно элемент ЭСУД барахлит. После предварительных выводов, проводится более точная проверка вызывающего подозрения элемента.

Перед проведением тестов с помощью сканера, надо проверить питание системы и ее отдельных фрагментов. Причиной неисправности может быть поврежденная электропроводка, короткие замыкания, коррозия, различные помехи.

Неисправности и их причины

Выявление неисправностей ЭСУД можно начинать после обнаружения ряда признаков. Во-первых, при включении зажигания все лампочки сигнализатора системы должны загореться одновременно, таким образом система проверяет свой диагностический механизм. После запуска двигателя все должны одновременно потухнуть. Если какая-то из них загорается во время движения, это сигнализирует о проблемах в ДВС. В лучшем случае система может отключить двигатель, чтобы избежать тяжелых поломок. Список негативных ситуаций, в которым ведет неисправность ЭСУД, велик – может воздушить система охлаждения, не работать печка или термостат.

ВАЖНО! ЭСУД – тонкая система, поэтому описание проблем, которые могут случиться с электроникой может занять много времени.

В основном причинами неисправностей бывают:

• Поломка датчиков, отправляющих в ЭСУД данные.
• Поломки в самом блоке управления.
• Поломки исполнительных устройств системы управления (рост сопротивления, обрыв обмотки электромагнитного клапана и т.д.).
• Повреждение электропроводки.
• Вмешательство посторонних в устройство электронных систем, вследствие чего могло произойти нарушение их целостности.

Часто ЭСУД ломается из-за механических повреждений. Это может быть не обязательно удар, для причинения вреда системе хватит сильной вибрации. Далее по проценту вероятности повреждения ЭСУД следуют: резкий перепад температур, коррозия, попадание влаги под защитный кожух из-за разгерметизации устройства. Также нередко корректная работа системы нарушается из-за некомпетентного вмешательства в ее функционирование.

Ремонт системы можно доверять только специалистам.

Типовые значения параметров ЭСУД

Типовые значения параметров системы зависят от множества факторов. В первую очередь – от марки авто. На них также влияет влажность, температура окружающей среды и т.д. Таблицы типовых параметров для конкретных марок авто, с помощью которых осуществляется идентификация ЭСУД, можно найти в интернете.

Очистка памяти контроллера ЭСУД

Функция сброса памяти используется для обнуления накопившихся в ЭСУД данных. Это полезно делать при замене датчиков, если требуется его перепрошивать или если автомобиль начал странно себя вести без видимых причин. Если не удалось найти эту функцию в меню ЭСУД, очищать память можно с помощью специального программного обеспечения, доступного в интернете. Процедура удаляет данные, накопившиеся при самообучении системы и возвращает заводские настройки. Проводится при выключенном двигателе.

Распиновка

Распиновка (распайка) – процесс определения принадлежности провода и разъема к тому или иному процессу, его назначение. Например, информация про кислород может приходить по одному кабелю, про охлаждение – по другому и т.д. В интернете можно найти подробный список расшифровки для самых популярных систем – Бош, Январь, Ителма.

Контроллер ЭБУ

Контроллер электронного блока управления – непосредственно сама плата с микропроцессорами. На практическом уровне разницы между терминами ЭБУ и ЭСУД нет. Отличие в том, что блок – физически коробка с электроникой, а система – это комплекс, включающий блок, датчики и рабочие процессы.

Датчик ЭСУД

Датчики электронной системы – один из главных ее элементов, от них зависит связь между механизмами и ЭБУ, качество управления движком. При профилактическом тестировании ЭСУД надо внимательно проверять соединение и сами датчики на все возможные повреждения (механические, от перегрева или коррозии и т.д.).

Главное реле

Главное реле системы запускает большинство процессов: в том числе электропитание датчиков, реле бензонасоса и вентилятор радиатора охлаждения двигателя, катушек зажигания и форсунок (инжектора). Главное реле защищает предохранитель.

Таблица масс ЭСУД в различных автомобилях

Массой в ЭСУД обычно выступает корпус машины. Если какой-то из контактов с массой теряет надежность, электросхема нарушается, качество работы системы падает. Например, двигатель начинает произвольно менять режим работы, набирая или сбрасывая обороты без участия водителя. Чтобы справиться с такой проблемой, надо знать места заземления ЭСУД.