Что такое ЭБУ (ECU): электронный блок управления

Ремонт ЭБУ двигателем и подбор блока для замены

Важно понимать, что ремонт электронного блока управления является сложной и ответственной процедурой, которая требует определенных навыков, оборудования, знаний и понимания принципов работы устройства. При этом ремонтировать блоки управления рекомендуется только в тех случаях, когда заменить контроллер на исправный нет возможности

Как правило, не удается заменить ЭБУ на старых и редких автомобилях (возникают трудности с подбором как нового, так и б/у контроллера), а также тогда, когда стоимость блока очень высока

При этом ремонтировать блоки управления рекомендуется только в тех случаях, когда заменить контроллер на исправный нет возможности. Как правило, не удается заменить ЭБУ на старых и редких автомобилях (возникают трудности с подбором как нового, так и б/у контроллера), а также тогда, когда стоимость блока очень высока.

Что касается попыток сэкономить и отремонтировать ЭБУ самостоятельно, в этом случае риск повреждения электронного устройства высок. Также результатом попыток установить такой блок после ремонта в автомобиль является выход из строя и других систем на борту транспортного средства.

Простыми словами, на обычном СТО блок просто меняется на новый или заведомо рабочий. В остальных случаях попытки ремонта могут не только не принести желаемого результата, но и усугубить ситуацию. По этой причине ремонтировать блок нужно только в специализированных центрах, которые сами определят, целесообразно или нет проводить ремонтные процедуры с тем или иным типом устройств.

Теперь перейдем к подбору устройства в рамках замены. Как уже говорилось выше, сначала нужно найти возможную причину, которая и привела к выходу блока из строя. Это позволит избежать скорой замены только что установленного ЭБУ.

Итак, необходимо учитывать, что в продаже часто встречаются восстановленные блоки, причем ремонт провел сам завод-изготовитель. Такая практика является нормальной, так как экономически заводу выгоднее восстановить старый блок, чем изготавливать новый. Естественно, завод не будет ремонтировать полностью залитый водой, разбитый или сожженный ЭБУ. При этом на восстановленную деталь должна даваться гарантия, как на новое устройство.

При выборе нужно понимать, что визуально, а также по разъемам и маркировке электронные блоки управления могут быть одинаковыми, однако ПО в таких устройствах разное. Дело в том, что для каждого типа ДВС на той или иной модели двигателя, а также в зависимости от года выпуска, программное обеспечение может сильно отличаться.

Получается, вполне возможно, что с не подходящим для конкретной машины ЭБУ автомобиль будет работать, однако о стабильности такой работы мотора и других агрегатов и узлов говорить не приходится.

Вполне очевидно, что новый электронный блок должен быть точно таким же, как и старый. Для подбора нужно не только учитывать марку и модель автомобиля, но и объем/тип двигателя, год выпуска авто, VIN-код, а также все маркировки, которые производитель нанес на сам блок.

После того, как нужный блок был подобран, остается только реализовать подключение устройства к соответствующим разъемам. На практике ЭБУ далеко не всегда рассоложен в удобном и легкодоступном месте, так что нужно знать, где стоит блок управления двигателем на том или ином автомобиле. Перед подключением клеммы с АКБ следует обязательно снять.

Еще нужно помнить, что многие электронные блоки управления нуждаются в дополнительной настройке. В одном случае это просто автоматическая подстройка ЭБУ под параметры и особенности работы конкретного авто (самоадаптация). Для такой подстройки на машине нужно просто поездить в разных режимах.

Более сложным случаем является необходимость выполнять перепрограммирование, более известное под названием чип-тюнинг. Такие доработки нужны тогда, когда требуется внести коррективы в работу ДВС, а также отдельных систем автомобиля.

Результата добиваются путем изменения штатного ПО и заводских стандартных настроек, которые «зашиты» в память ЭБУ. Качественно такую процедуру могут выполнить только квалифицированные специалисты, которые имеют подходящее программное обеспечение и оборудование.

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.

В автомобильной электронике электронный блок управления (ЭБУ) — это общий термин для любых встраиваемых систем, которые управляют одним или несколькими электрическими системами или подсистемами в автомобиле.

Контроллер ЭСУД (электронная система управления двигателем).
ECM (Engine Control Module) — модуль управления двигателем.
ECU (Electronic Control Unit) — электронный блок управления, является общим термином для любого электронного блока управления. (См. п. 3.9. SAE J1979 .)

Виды ЭБУ подразделяются на Электронный (ECU) / Блок управления двигателем (ECM), Совмещенный моторно-трансмиссионный блок управления, Блок управления трансмиссией, блок управления тормозной системой, центральный модуль управления, центральный модуль синхронизации, главный электронный модуль, контроллер кузова, модуль управления подвеской, блок управления, или модуль управления. Взятые вместе, эти системы иногда называют компьютер автомобиля. (Технически это не единый компьютер, а несколько блоков.) Иногда одна сборка включает в себя несколько отдельных модулей управления.

Некоторые новые автомобили включают в себя до 80 ЭБУ. Встроенное программное обеспечение в ЭБУ продолжает развиваться в соответствии с количеством, сложностью и изощренностью . Управление увеличением сложности и количеством ЭБУ в автомобилестроении стало одной из ключевых задач.

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 двигатель инжекторный, 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.

Основные достоинства и недостатки ЭБУ

Несмотря на наличие множества преимуществ, у электронных модулей есть и недостатки.

Достоинства ЭБУ

Плюсы устройств:

возможность оптимизации динамических параметров работы ДВС;
снижение расхода горючего при правильной регулировке соотношения воздуха и топлива;
простота пуска силового агрегата — модуль быстро адаптирует двигатель для работы в разных условиях, к примеру, при функционировании на холостом ходу;
при установке ЭБУ в авто у владельца машины отпадает необходимость в ручной регулировке параметров работы ДВС;
увеличение показателей экологичной чистоты при правильной регулировке объемов вредных веществ в отработанных газах.

Недостатки ЭБУ

Минусы электронных модулей:

высокая цена на составляющие элементы, если возникнет необходимость проведения ремонта модуля;
при неполадках блок часто не подлежит ремонту, его приходится менять целиком;
необходимость в эксплуатации недешевого и сложного оборудования для проверки модуля, иногда для диагностики требуются квалифицированные мастера;
повышенные требования параметров надежности питания бортовой сети — скачки напряжения могут привести к поломке ЭБУ;
необходимость использования только качественного топлива при заправке машины.

Канал Avto-blogger подробно рассказал об особенностях и недостатках электронных модулей.

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.

Неисправности ЭБУ двигателя

Проблемы с блоком обычно принято делить на два типа:

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

Частые причины выхода из строя ЭБУ

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:

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

Причины отказов и диагностика.

Выход из строя электронного блока управления – явление, встречающееся нечасто. Причиной поломки могут стать:

монтаж электрооборудования (например, во время ремонта, установки сигнализации, видеорегистраторов, навигационных или развлекательных комплексов) специалистами, не имеющими соответствующего уровня квалификации.
Изменение полярности питающего напряжения бортовой сети на противоположную.
Снятие клеммы с аккумулятора во время работы двигателя, например, для запуска другого автомобиля.
Включение стартера при отключенных силовых проводниках.
Воздействие высоких напряжений на датчики или электрические провода авто.
Короткое замыкание в проводке.
Пробой в высоковольтной части системы зажигания.
Нарушение герметичности корпуса, проникновение влаги и окрестили агрессивных химических веществ, вызывающее коррозию элементов и проводников на печатной плате.
Механические повреждения вследствие удара, нарушение монтажа под действием вибрации.
Перегрев устройства, значительный резкий перепад температур.

Рекомендуем: Инструкция для новичков по вождению машины с автоматической коробкой передач

Судить о выходе из строя ЭБУ достаточно просто:

Двигатель не заводится или стартует после нескольких попыток;
Наблюдается нестабильная работа силового агрегата;
Наблюдается срабатывание исполнительных механизмов или систем автомобиля с нарушением алгоритмов;
Отсутствует реакция на изменения сигналов датчиков.

Большинство автомобилистов считают, что электронный блок управления не подлежит ремонту, при выходе из строя нуждается в замене. В действительности значительная часть неисправностей может быть устранена собственными руками или подготовленными электронщиками.

Определить характер поломки можно самостоятельно, подключив ЕCU через специальный шлиф и диагностический разъем к ПК или специализированному стенду. При этом проводится анализ хранящейся в ЭРПЗУ информации об ошибках системы.

Видео о самостоятельной диагностике автомобиля.

Где находится ЭБУ?

Как правило электронный блок управления располагается под капотом автомобиля, в салоне (множество вариантов — под панелью приборов, под задним сиденьем и пр.), в багажнике (например, на Nissan Murano).

Некоторые примеры расположения ЭБУ на авто отечественного производства:

Chevrolet Niva, Lada Priora, Granta — устройство расположено под приборной панелью перед сиденьем пассажира, монтируется на щиток кузова.

Lada Kalina – ЭБУ монтируется под центральной консолью (в туннеле);

Лада Веста — контроллер смонтирован под капотом на левой стойке подвески;

ВАЗ 2114, 2115 — под центральной консолью авто, посередине, за панелью с магнитолой со смещением влево.

Chevrolet Cruze — в агрегатном отсеке рядом с аккумуляторной батареей.

Пари появлении неисправности найти и демонтировать его не сложно.

Какие датчики могут располагаться в двигателе

Разные моторы могут иметь различное количество датчиков, исправность которых может по-разному влиять на запуск и работу силового агрегата. Если смотреть обобщенно, то любой индикатор, может повлиять на хороший пуск движка. Но, если разбирать по частям, то каждый датчик имеет свое предназначение, а поэтому не все могут повлиять на запуск сердца автомобиля. Рассмотрим, каждый датчик по отдельности и его предназначение в работе автомобиля.

Итак, начнем с самого начала. Автолюбитель залил горючее в автомобиль. На многих современных автомобилях устанавливают датчик качества топлива. Особенно такие датчики можно встретить на немецких и американских автомобилях, которые не адаптированные для нашего региона.

При поступлении плохого горючего в топливную систему, анализатор определяет, насколько качественное топливо попало в машину. Если была залита «бодяга», то мотор может начать заводится с трудом или вовсе не заведется. Располагается такое анализатор может перед или после топливного фильтра.

Второй индикатор по значению, который может повлиять на запуск мотора — датчик температуры охлаждающей жидкости. Именно неисправность этого индикатора может привести к тому, что силовой агрегат будет долго заводиться. Это связано с тем, что электронный блок управления думает, что мотор нагретый, и впрыскивает недостаточное количество топлива. Обычно, этот датчик больше всех подвержен поломкам.

Следующий индикатор, который непосредственно влияет на нормальный запуск движка — датчик регулятора холостого хода. Он определяет, какое количество топливно-воздушной смеси необходимо для нормальной работы мотора на холостом ходу и во время пуска мотора.

Датчик детонации также влияет на пуск агрегата. Обычно, он установлен в верхней части двигателя и улавливает вибрации издаваемые двигателем. В случае, если датчик подает в ЭБУ сигнал о том, что детонационные действия могут навредить мотору, блок управления блокирует подачу воздушно-топливной смеси и искру. При этом мотор может первый раз провернуть несколько раз коленчатый, а потом заглохнуть и вовсе больше не завестись.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Этот индикатор контролирует положение дросселя, а также процесс регулировки его для нагнетания воздуха в камеры сгорания. ДПДЗ неразрывно связан с датчиком массового расхода воздуха.

Датчик положения коленчатого вала. Он вычисляет положение коленвала относительно положения цилиндров. При выходе со строя, блок управления получает стабильные данные и останавливает работу мотора принудительно.

Датчик кислорода влияет непосредственно на образование воздушно-топливной смеси, а также на расход горючего. Он измеряет концентрацию кислорода в выпускных газах, чем контролирует непосредственно подачу топлива в камеры сгорания. Разность показаний индикатора изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода — бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода — богатая смесь).

А задней части головки блока цилиндров расположен датчик фаз. Он определяет положение 1-го поршня в верхней мертвой точке. Разработан и основан на действие датчика Холла. Этот датчик регулирует фазы газораспределения, а именно открывание и закрывание выпускных клапанов.

Еще одним представителем воздушных индикаторов является датчик массового расхода воздуха (ДМВР). Расположен он перед дроссельной заслонкой и при помощи него контролируется количество воздуха, который поступает в камеру сгорания.

Этот индикатор анализирует положение дроссельной заслонки для подачи и регулировки количества воздуха подаваемого в цилиндры. Обычно, при выходе датчика со строя, количество нагнетаемого воздуха для разных режимов работы двигателя не меняется, и силовой агрегат попросту задыхается при добавлении количества топлива и оборотов.

Дополнительными датчиками могут считаться — датчик температуры охлаждающей жидкости расположенный на радиаторе и датчик диагностики электроники. Эти индикаторы устанавливаются на автомобилях с так называемой «тяжелой электроникой», где все процессы управления мотором проводятся бортовым компьютером.

Неотъемлемой частью датчик управления запуском двигателя является блок управления силовым агрегатом. Именно он контролирует все процессы, происходящие в движке, а также регулирует настройки для оптимального пуска. Выход со строя этого элемента повлечет за собой то, что мотор попросту не заведется.

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.

Советы автомобилистам

Если ЭБУ неисправен, попробуйте его отремонтировать. Но не самостоятельно! Такую тонкую работу лучше доверить мастерам с опытом. Проблема в «железе» чаще всего возникает от перегрева, короткого замыкания, коррозии или перегорания какого-нибудь конденсатора. Последнее устраняется легче всего: конденсатор просто перепаивают, и дальше можно пользоваться своим блоком управления.

Коррозийные повреждения могут затронуть дорожки, и их (теоретически) тоже можно восстановить. Работа это тонкая, требующая умения, специальных инструментов, оборудования и знаний. Так что лучше сдать контроллер в ремонт и уповать на лучшее.

Часто проблемы с блоком управления появляются после ДТП, даже если оно не затронуло сам блок. Удар, сотрясение могут вывести из строя электронное устройство. Ну а если есть видимые повреждения корпуса, это в большинстве случаев приговор устройству.

Чип-тюнинг – это лотерея. Если есть желание рискнуть (в том числе деньгами на новый ЭБУ), можно попробовать улучшить характеристики двигателя. Но такие попытки нередко приводят к обратному эффекту, то есть сбою в ПО, после которого блок требует перепрошивки (не бесплатно, конечно).

Если необходимо определить, действительно ли проблема в ЭБУ, или это «шалит» механическая часть, можно найти аналогичный рабочий ЭБУ и временно поставить его на свой автомобиль. Проблемы исчезли – менять блок управления, проблемы остались – пора к механикам на поклон.

Физическая реализация

У автомобилистов, не сталкивавшихся с заменой и ремонтом электронного блока управления нередко складывается впечатление, что ЭБУ по конструкции близок к ПК или ноутбуку (за исключение дисплея). В действительности реализация блока несколько отличается – точнее аналогия с системной платой компьютера.

Фактически контроллер представляет собой единую печатную плату, расположенную в плоском малогабаритном корпусе (линейные размеры редко превышают 20-30 см, а толщина 3-5 см). Корпус выполняют из пластика (вариант применяется для ЭБУ, установленных в салоне) или алюминия (сплавов).

Производители максимально герметизируют блок, чтобы предотвратить попадание влаги и агрессивных химических веществ (особенно, если устройство монтируется под капотом автомобиля).

На корпусе располагаются разъемы (чаще всего, 2) для подключения шины стандарта CAN. Кроме того большинство ECU комплектуется диагностическим разъемом.

Поскольку некоторые силовые ключи, управляющих исполнительными механизмами, также установлены на плате, часть корпуса может представлять собой оребренную металлическую поверхность для обеспечения эффективного теплоотвода.

Печатная плата — микропроцессорное или микроконтроллерное устройство в сборе, с установленными:

Одним или несколькими микропроцессорами или контроллерами, обеспечивающими обработку сигналов датчиков, расчет управляющих воздействий и выдачу сигналы управления.
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, обеспечивающие согласование сигналов и преобразование из аналоговой формы в цифровую и наоборот (при необходимости).
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM) предназначенное для временного хранения данных, обрабатываемых в текущий момент времени.
Программируемое постоянное запоминающие устройство (ППЗУ, PROM) в котором хранится основная программа работы блока, алгоритмы обработки сигналов датчиков и расчёта управляющих воздействий.
Электрически репрограммируемое запоминающее устройство (ЭРПЗУ, EEPROM). Используется для временного независимого хранения кодов доступа и эксплуатационных параметров, например, пробега, расход топлива, наработки двигателя.

ЭРПЗУ выполняет важную функцию — регистрация и хранение данных о сбоях и ошибках:

время работы двигателя с превышением температуры, допустимой частоты вращения, пропусками воспламенения смеси;
информацию о неверных на показаниях датчиков детонации, массового расхода воздуха или концентрации кислорода;
движение с превышением допустимой скорости;
состояние бортовой сети и пр.

ЭРПЗУ — энергонезависимое устройство, здание в котором сохраняются даже при полном отключении бортовой сети, что позволяет использовать хранимых данных для точной диагностики неисправностей.

В большинстве моделей ЭБУ на плате находятся силовые транзисторные ключи для управления исполнительными механизмами и выдачи сигналов на реле и соленоиды.

Видео с описанием принципа работы блока, очень подробно.