Электронный блок управления (ЭБУ): виды, расположение, работа

Плюсы и минусы электронного блока управления двигателем

Сначала рассмотрим достоинства:

  • с помощью ЭСУД осуществляется оптимизация основных рабочих параметров автомобиля;
  • снижается расход воздушного потока;
  • обеспечивается более упрощенный запуск силового агрегата;
  • у автовладельца больше нет необходимости производить регулировку параметров работы мотора, практически все, что нужно, регулируется автоматически;
  • если двигатель работает правильно, то корректная работа ЭБУ позволит добиться оптимальных параметров в плане экологической чистоты.

Основные недостатки:

  1. Стоимость ЭБУ достаточно высокая. В случае выхода из строя девайс можно попытаться отремонтировать, но если это не поможет, то устройство подлежит замене.
  2. Чтобы система работала правильно, проводка автомобиля должна быть целой, в частности, речь идет об участке цепи питания самой ЭСУД.
  3. Для оптимальной работы водитель должен заправлять только качественное горючее.
  4. Чтобы выявить поломку в работе агрегата, автовладельцу потребуется специальное оборудование, которое обычно стоит недешево.

Как выглядит ЭБУ и что собой представляет?

Блок управления изготавливают в самых разных корпусах. Зачастую это пластиковые или алюминиевые основания. К примеру, ЭБУ ВАЗ-2172 изготовлен в пластиковом корпусе. На большинстве иномарок корпус металлический. Материал по большей части зависит от места расположения блока. Так, если на моделях от АвтоВАЗ блок установлен в салоне, то он из пластика. Если бы его устанавливали под капотом, сделали бы из металла.

Но корпус – это далеко не весь ЭБУ. Внутри корпуса находится электронная плата. Это и есть ЭБУ. Что это такое, мы уже примерно знаем. Из платы наружу выведены два разъема – это так называемая CAN-шина. К данным разъемам подсоединены провода от всех датчиков и исполнительных устройств. Нужно заметить, что некоторые блоки также оснащаются разъемом для обновления встроенного ПО, а также диагностическим OBD-II выводом. Как и любой компьютер, этот тоже иногда «глючит». Также сбои случаются в датчиках. В помощью диагностического разъема можно считать коды ошибок ЭБУ ВАЗ и тогда будет легче ремонтировать автомобиль. Больше не нужно искать поломки вручную.

Микросхемы ЭБУ подвержены достаточно сильному нагреву. Поэтому корпуса их имеют ребра. Последние выполняют функцию радиаторов, отводя лишнее тепло. Если взять и посмотреть на демонтированный блок, то по внешнему виду блок – это небольшая коробка размером 15 на 10 см, толщина ее составляет не более сантиметра.

Основные признаки проблем с электронным блоком управления:

Замену ЭБУ нужно производить лишь после тщательной

Замену ЭБУ нужно производить лишь после тщательной диагностики и определения причин неисправности.

  • отсутствие сигналов, отвечающих за управление системами двигателя и исполнительными механизмами;
  • отсутствие реакции на регулирование датчиков автомобиля;
  • полное отсутствие любой связи с подключающимся диагностическим устройством;
  • физические повреждения ЭБУ.

Как снять, замена и ремонт ЭБУ

Снимается этот блок просто – лично у меня на моем АВЕО нужно открутить всего 4 болта от площадки с креплением. И отсоединить пару шлейфов – по сути все – блок у вас в руках. ВАЖНО — для начала отсоединяем минусовую клемму аккумулятора.

Но на некоторых машинах нужно для начала разобрать панель приборов, обычно это около печки, либо под перчаточным ящиком. Дальше действия такие е же, никакой разницы. Блоки примерно все похожи.

Определить, что блок у вас не работает довольно просто, в 50% случаев машина попросту не будет запускаться, также могут быть блокированы все системы вплоть до открывания замков дверей. В остальных случаях могут проявляться различные «огрехи» в работе двигателя – могут сильно плавать обороты, либо будут провалы в работе (например — давите газ, а машина не едет), также агрегат полностью не запускается. Возможно, постоянно будут гореть ошибки, которые нельзя программно «скинуть». Стоит отметить, что ЭБУ достаточно прочное устройство, поэтому если специально его не спалить – то он может работать очень долго.

Как может возникнуть проблема – поломка? Банально — но это короткое замыкание, попадание воды (антифриза) на плату, перегрузка и как следствие перегрев (сгорит плата), физические удары (при аварии), коррозия.

Ремонт или замена – вопрос сложный, иногда ЭБУ выгорает полностью, что ремонтировать уже нечего! Нужно покупать новый, а стоит он, ой как недешево – средняя цена на иномарку около 15000 – 25000 рублей. Однако если ошибки вызваны поломкой лишь одной микросхемы, либо ржавчина съела дорожку или контакт, то восстановить все же нужно попробовать. Для это просто отдаем в ремонт электроники, процентов на 80, они его восстановят, причем работать после этого будет еще достаточно долго.

Как выглядит ЭБУ

Электронный блок управления (со снятой крышкой)

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.

Внутренняя начинка

С коробкой разобрались. Теперь ведь интересно заглянуть внутрь. Под оболочкой, выполняющей роль кожуха и защиты, скрывается плата внушительных размеров. Во многом напоминает те платы, которые вмонтированы в системный блок обычного персонального компьютера.

Плата электронного блока управления двигателем

Вдаваться в подробности устройства платы ЭБУ не имеет смысла. Тут важно знать, что она включает в себя 2 ключевых узла. Это память и программное обеспечение.

Причём память здесь есть 3 типов:

  • Постоянно запоминающее программируемое устройство или просто ППЗУ. Она служит для закладки различных программ и функций для работы силового агрегата;
  • Оперативное запоминающее устройство, либо же сокращённо ОЗУ. Этот отдел памяти блока необходим для осуществления работы с промежуточной информацией. Фактически здесь данные обрабатываются в режиме реального времени;
  • Последней частью памяти является ЭРПЗУ. Также запоминающее устройство, которое называют электронным репрограммируемым. Хранит временную информацию в виде кодов доступа, блокировки, пробега, расхода топлива и пр.

Следующим разделом платы блока управления выступает программное обеспечение. Его делят на 2 типа:

  • Наиболее важным считается функциональное ПО. Сюда приходит различная информация со всевозможных датчиков. ПО анализирует данные и отправляет затем команды на исполнение;
  • Другим типом памяти выступают модули или контрольные микросхемы. Нужно для контроля полученной информации и проверки на предмет ошибок. При их обнаружении ПО старается устранить ошибки. Если это сделать не удаётся, тогда водитель видит их в виде буквенно-цифровых обозначений. Самым известным можно считать Check или Check Engine. В некоторых случаях, если ошибка критическая, ПО блокирует возможность пуска ДВС.

Также о программном обеспечении в составе платы ЭБУ хорошо известно поклонникам чип-тюнинга. Сюда вносятся изменения, переписываются программы, задаются новые алгоритмы.

Расположение

Справедливо будет узнать, где именно в автомобиле находится ЭБУ. В действительности блок располагается в разных местах. Всё зависит от конкретного автомобиля и порой даже года выпуска.

Расположение ЭБУ двигателя Mazda

Есть 2 основных места, куда автопроизводители в процессе сборки транспортного средства устанавливают управляющий блок.

  1. Салон. Поскольку салон является достаточно вместительным пространством, искать следует исходя из руководства к вашему автомобилю. В случае с машинами производства АвтоВАЗ выбирают место под панелью около печного радиатора. У некоторых блок располагается под задним диваном. Это наиболее актуально в последнее время для иномарок премиум класса. Есть редкие случаи, когда блок ставят в багажный отсек.
  2. Подкапотное пространство. Вообще инженеры давно пришли к выводу, что располагать блок под капотом не очень правильное решение. Это обусловлено постоянным воздействием грязи, воды, влаги, осадков, высоких температур. Всё это негативно влияет на блок, даже если он заключён в прочный и надёжный корпус. Искать ЭБУ следует в районе аккумуляторной батареи, около блока с предохранителями.

На практике отыскать управляющий блок даже на автомобиле, который вы только приобрели и не успели разобраться с его устройством, не сложно.

Автопроизводители никогда не размещают блоки под панелями, которые тяжело снять или для доступа требуется разбирать половину салона. Обычно это одна скрытая панель, удерживающаяся на фиксаторах или на 1-2 саморезах. В подкапотном пространстве найти ЭБУ ещё проще. Визуально ищите коробочку, от которой отходит пара шлейфов.

Опытные автомобилисты и специалисты в области диагностики автомобилей настоятельно не рекомендуют любителям пытаться разбирать и чинить блок. Это сложное устройство, что вы уже наверняка поняли. Потому и крайне дорогостоящее даже на автомобилях бюджетного класса. Если возникают проблемы, лучшим решением будет обращение в проверенный автосервис.

Как устроена процессорная часть

Основой процессорной части ЭБУ является однокристальная микроЭВМ (микро электронно-вычислительная машина). По сути, это есть тот самый «мозг» электронного блока управления двигателя. По современным меркам микроЭВМ устроен довольно просто. Дело в том, что ключевые его элементы входят в структуру, которая умещается на одном кристалле (чипе). Важным моментом в описании микроЭВМ является его разрядность. Разрядностью называют количество бит информации, оперировать с которыми будет микропроцессор. МикроЭВМ бывают 8-, 16- и 32-разрядными. Сами устройства включают в себя:

  • Центральный процесс;
  • Постоянное запоминающее устройство (сокр. ПЗУ);
  • Аналогово-цифровой преобразователь (сокр. АЦП);
  • Оперативное запоминающее устройство (сокр. ОЗУ);
  • Порты ввода и вывода;
  • Генератор тактовой частоты;
  • Таймеры, иначе называемые счетчиками.

Можно провести параллель между современным компьютером и процессорной частью ЭБУ. По факту, в ЭБУ объединяется ряд компонентов, которые в системных блок персональных компьютеров и ноутбуков идут отдельно друг от друга, но объединяются материнской платой. Здесь есть интересные особенности, но их мы рассматривать не будем – автолюбителю важно понимать, что принципиальные схемы современных электронно-вычислительных машин очень похожи друг на друга.

Центральный процессор ЭБУ подбирает команды и данные из памяти и производит различные операции над этими данными. Кроме того, он управляет сигналами, проходящими через внутреннюю шину адреса и данных. Постоянное запоминающее устройство – это то место, где хранятся программы и данные. Информация имеет вид констант. Сама же программа записывается в виде машинных кодов микроЭВМ. Данные представляют собой калибровочные таблицы констант, участвующих в процессе расчетов. Данные из таблиц могут быть выбраны и в качестве управляющих параметров. Что интересно, данные в ПЗУ хранятся неограничено долго. Оперативное запоминающее устройство берет на себя задачу хранения данных, которые могут измениться. Например, промежуточных результатов вычислений или же значений, получаемых от датчиков. Хранить информацию ОЗУ может в течение ограниченного промежутка времени – она стирается после отключения питания.

Тандем центральный процессор – ПЗУ – ОЗУ является ключевым для ЭБУ. Если говорить по-простому, именно этот тандем выделяет данные и параметры, обсчитывает их, запоминает и отдает команды. К этому тандему также можно отнести так называемые энергонезависимые ОЗУ. Они питаются от аккумуляторной батареи напрямую. Такая память может записать данные и хранить их очень долго. Пока аккумулятор не потеряет накопленную энергию вследствие саморазряда, энергонезависимые ОЗУ продолжат хранить данные.

Важным элементом ЭБУ является аналогово-цифровой преобразователь. Дело в том, что однокристальные микроЭВМ могут работать только с цифровыми сигналам. В АЦП аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код. Порты ввода и вывода, как несложно догадаться из их названия, служат для получения и считывания входных сигналов и передачи выходных сигналов и информации. Таймером же называют устройство, которое служит как для измерения интервалов времени, так и подсчета числа событий. Генератор тактовой частоты призван синхронизировать работы всей системы за счет выработки тактовых импульсов. От точности работы генератора будет зависеть точность измерения интервалов времени.

Важная ремарка

Сразу отметим, что под ЭБУ понимают вообще все встраиваемые системы, которые получают управляющие сигналы от одной или сразу нескольких систем и подсистем автомобиля. Звучит довольно сложно, так что попробуем разобраться. К примеру, в большинстве автотранспортных средств используются такие управляющие системы и подсистемы:

  • Контроллер ЭСУД. Часто его называют просто контроллером системы управления ДВС;
  • ECM. Тот самый модуль управления двигателем;
  • ECU. Еще один электронный блок управления, однако этим сокращением принято обозначать основу всех электронных управляющих систем автомобиля.

И снова мы возвращаемся к термину ЭБУ и его, если можно так выразиться, универсальности. В действительно встроенных управляющих систем много: непосредственно электронных блок управления двигателем (является наиболее распространенным), центральный блок управления, главный электронный модуль, центральный модуль синхронизации, объединенный моторно-трансмиссионный блок управления, модуль управления подвеской, блок управления тормозной системой, контролер кузова. И это лишь часть возможных вариантов. Часто все системы объединяют под одним термином «компьютер автомобиля». Однако важно понимать, что:

  • Электронная управляющая система состоит из множества блоков и модулей;
  • Каждый блок и модуль является специализированным и не может взять на себя задачи другого блока и модуля.

Основным и наиболее часто встречающимся блоком управления является ЭБУ двигателя. Не совсем правильно будет называть его самым важным, но по факту он контролирует работу силового агрегата, а значит, от его работоспособности зависит очень многое. Например, он считывает и оптимизирует ряд важнейших параметров автомобиля: крутящий момент, состав выхлопных газов, мощность, расходник топлива. В тандеме с ЭБУ двигателя работает целая плеяда датчиков. Далее мы будем рассматривать именно ЭБУ двигателя, а обозначать его будем просто как ЭБУ. И еще раз напоминаем: электронных блоков много, однако в рамках данного материала для простоты мы будет обозначать управляющий элемент двигателя как ЭБУ.

Что такое ЧИПтюнинг ЭБУ

ЧИП-тюнинг электронного блока управления

ЧИП-тюнинг электронного блока управления

Усовершенствование заводского программного обеспечения, то есть замену стандартной прошивки ЭБУ, называют ЧИП-тюнингом.

Ряд компаний предлагают ЧИП-тюнинг для увеличения мощности примерно на 10%, уменьшения расхода горючего, улучшения плавности хода машины и пр. Новая прошивка помогает «заточить» авто под определенное топливо. Всегда рекомендуется перепошивка ЭБУ, если вы сняли катализатор. На некоторых машинах имеется ограничение верхнего предела скорости, и с помощью ЧИП-тюнинга можно его успешно убрать.

Если вы решили сделать ЧИП-тюнинг, помните: новое ПО должно быть абсолютно адаптировано под вашу марку, либо должно быть оригинальным.

ЭБУ в современном автомобиле

Если машина импортная, ЭБУ у нее будет называться ECU, однако никакой разницы, кроме сочетания букв, в этом нет. Устройство может быть установлено на двигатель любого типа вне зависимости от того, на каком виде топлива он работает. Узел работает с датчиками, которые отправляют электронные сигналы от различных устройств, не только двигателя, но и остальной системы автомобиля. Определение параметров проходит по заданному алгоритму, поэтому работа ЭБУ для каждого авто индивидуальна, и от разных моделей блоки подходить не будут. Обработав информацию в соответствии с параметрами мотора, блок будет отдавать команды устройствам исполнителям.

ЭБУ является главным элементом бортовой сети, так как управляет ей. Некоторые автомобилисты называют ее бортовым компьютером, но это не совсем правильно. Так называемые в народе «мозги» – это и есть данное устройство. Контроллер контактирует со всеми системами автомобиля, оснащенными электронными датчиками. Располагаются они в следующих узла и модулях:

  • Автоматическая коробка передач.
  • Тормозная система, если она оборудована ABS, EBD.
  • Подушки безопасности, за их срабатывание отвечает именно контроллер и датчики.
  • ESV, VSC, прочие системы, относящиеся к курсовой устойчивости.
  • Климат-контроль.

Каждая система имеет отдельные блоки управления, они связаны друг с другом, могут координировать свои действия. Основным все-таки считают именно тот блок, который отвечает за управление системами двигателя. Он работает непрерывно, постоянно обменивается данными с другими системами автомобиля.

Для связи применяется не обычная проводка, а специальный кабель, именуемый CAN-шиной. Благодаря этому и образуется единая сеть, способная быстро обмениваться параметрами и стабилизировать работу всех систем. Таким образом производителю удается добиться наиболее оптимальной работы силового агрегата.

Что правится в прошивке ЭБУ

В зависимости от целей чип-тюнинга при программировании ЭБУ двигателя вносится до 1300 калибровок. Чаще изменения касаются:

  • топливодачи, порогов обогащения, ограничения топливоподач при ускорении;
  • давления наддува на турбированных двигателях в экономичном и мощностном режиме;
  • байтов аппаратной конфигурации и маски ошибок;
  • лимитов момента, топливоподачи и наддува;
  • алгоритма работы диспетчера режимов;
  • лимитов оборотов отключения ТП и V max.

Функции, которые выполняет электронный блок управления двигателем:

  1. Оптимизация, корректировка и контроль за впрыском топлива;
  2. Корректирование положения заслонки при любом ходу;
  3. Оптимизация систем, отвечающих за зажигание, предотвращение неполадок связанных с ним;
  4. Регулирование отработанных газов и управление системами сбора паров отработанного топлива;
  5. Продвинутое регулирование большинства систем регулирования газов и управление их распределением;
  6. Регулирование температуры жидкости для охлаждения.

Электронный блок управления двигателем подключается ко всей электронике автомобиля и работает в совокупности с ними.

Где находится блок управления двигателем

Начнем с того, что на сегодняшний день среди автопроизводителей не существует какого-либо стандарта, который четко определяет место установки блока управления двигателем. Другими словами, на разных автомобилях данное устройство может располагаться в различных местах.

В зависимости от особенностей конструкции того или иного ТС, предпочтений инженеров и т.п., ЭБУ может находиться в салоне автомобиля, выноситься в подкапотное пространство и так далее. Другими словами, для моделей различных производителей место установки электронного блока индивидуально.

Например, в некоторых авто блок располагается в салоне под торпедо, причем может быть зафиксирован как в области центральной консоли или под панелью приборов, так и под бардачком. В ряде случаев нужно поднять ковровое покрытие в ногах переднего пассажира, после чего можно увидеть защитную металлическую пластину, которая прикрывает ЭБУ.

Также на многих ТС контроллер находится прямо в моторном отсеке. В некоторых случаях отмечено его расположение ближе к лобовому стеклу, слева или справа, возле «стаканов» передних стоек и т.д. Как правило, элемент крепится в самых верхних точках. Это необходимо для минимального попадания влаги на электронное устройство.

Однако такое место установки практикуется не на всех машинах. Существует большое количество моделей, на которых область расположения ЭБУ выбрана откровенно неудачно (например, ближе к радиаторной решетке для лучшего охлаждения или рядом с каналами для слива дождевой воды).

В последнем случае проблема заключается в том, что когда канал забивается грязью и листьями, вода начинает попадать на электронный блок, что вызывает его усиленную коррозию и т.д. Также добавим, что среди разных вариантов установки еще встречаются такие места, как ниша левого или правого брызговика. Обычно чтобы добраться до блока управления, в этом случае нужно предварительно снимать подкрылки.

С учетом вышесказанного становится вполне очевидно, что если блок не установлен на видном месте под капотом, без надлежащего опыта и знаний быстро обнаружить устройство может быть весьма затруднительно. По этой причине  рекомендуется отдельно изучить руководство по эксплуатации и ремонту конкретного ТС, чтобы избежать сложностей и ошибок.

Дело в том, что на практике неопытные автолюбители часто путают ЭБУ двигателем с другими блоками управления, которые находятся в составе общей электронной системы автомобиля (блоки ABS, блоки AIRBAG и т.п.).

При этом отдельное изучение мануала или профессиональная консультация помогут быстро определить, где расположен блок управления двигателем на том или ином автомобиле, а также  добраться до «мозгов» машины без риска что-либо случайно отключить, замкнуть или сломать.

Неисправности ЭБУ двигателя

Проблемы с блоком обычно принято делить на два типа:

  1. Штатные неисправности.Неисправности такого рода часто возникают из-за замыкания проводки и выхода из строя датчиков. К этому же типу неисправностей можно отнести недоработку с завода. Например, на некоторых отечественных авто распространены случаи заполнения ЭБУ тосолом из-за неудачного расположения блока в автомобиле:

    
Неудачное расположение ЭБУ на Ладе Калине часто приводило к попаданию в него тосола

  2. Неисправности, вызванные внешним вмешательством.К этому типу относятся неудачные попытки прошить или отремонтировать ЭБУ. Такие неисправности намного серьезней, так как возникают проблемы несвойственные конкретному блоку. Анализ и дефектовка может занять много времени.

Частые причины выхода из строя ЭБУ

  • Короткое замыкание соленоидов;
  • Трещины на плате, особенно в местах спайки;
  • Перегрев блока;
  • Коррозия от попадания влаги или техжидкостей, длительного воздействия влажности, перепадов температур (актуально не для всех блоков и автомобилей).

В целом даже несложный с виду ремонт ЭБУ может привести к большим проблемам для автовладельцев. Например, при замене обыкновенного транзистора, который вышел из строя, можно случайно или по неопытности установить транзистор не того типа, что приведет к перегреву других элементов платы. Обычно это влечет за собой выход из строя процессора и блока в целом.


Сгоревший транзистор на контроллере Автэл М73

Также мастера, берущиеся за работу по ремонту блоков управления и не имеющие достаточного опыта и умения работы с нежной электроникой, в процессе пайки могут перегреть элементы или неверно их установить.

Признаки возможных проблем с ЭБУ

Слабых мест у блока двигателя достаточно, но также часто бывает, что проблема не в самом ЭБУ. Здесь поможет комплексная диагностика машины и проверка опытным автоэлектриком.

Что может указывать на неисправность блока двигателя:

  • загорелся Check Engine,
  • проблемы с зажиганием, пропуски,
  • двигатель глохнет после запуска, вообще не заводится, троит,
  • неадекватное поведение при нажатии педали газа,
  • произвольные включения системы охлаждения мотора.

Более явные симптомы можно определить диагностическим оборудованием: например, если появились нестираемые ошибки, перестали поступать данные от датчиков или связь с блоком вообще отсутствует.