Что такое ecu автомобиля: Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле

Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле

 

 

Процесс чип-тюнинга заключается в смене программы управления двигателем в электронном блоке управления(ЭБУ). А что такое ЭБУ, как он устроен и за что отвечает — мы рассмотрим в этой статье.

 

С 80-х годов для повышения экологичности и экономичности (и ни для чего другого) вместо карбюратора установили систему впрыска и на форсунку повесили «мозги» — электронный блок управления (ЭБУ), или electronic control unit (ECU). Управлял он впрыском, углом опережения зажигания и подачей воздуха. С тех пор прошло достаточно много времени, и на сегодняшний день в автомобиле легко может находиться около 80 блоков управления самыми разными узлами — от подогрева сидений до системы автоматической парковки.

 

 

 

 

 

 

Электронный блок управления — это герметично закрытая металлическая (в редких случаях — с пластиковой крышкой) коробка в которую идет пара толстых кабелей. В самом блоке, наиболее важными элементами является микроконтроллер и EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory — энергонезависимая память с возможностью перепрограммирования)

 

Микроконтроллер отвечает за обработку сигналов от датчиков по программе, содержащейся в EPROM. В памяти блока находятся так называемые Калибровки — таблицы со значениями по конкретному узлу «что показывает датчик»->»что нужно передать(открыть/закрыть/увеличить/уменьшить)». Как пример — «Если датчик детонации показывает такое-то значение — изменить угол опережения зажигания на такую-то величину».

Програма в EPROM отвечает за использование калибровок и за их обновление. Многие величины не могут быть заложены в память и всегда выдавать эталонный результат — тот же УОЗ будет разным при разном зазоре электрода на свече, поэтому значения постоянно обновляются. Это назвается самообучение блока. 

 

В зависимости от предназначения блоки управления имеют разделение по видам.

 

ECM(Engine Control Module) — модуль, отвечающий за работу двигателя. Ранее его называли ECU — Engine Control Unit, и EMS (Engine management system).

Формирование топливной смеси, время впрыска, зажигание, контроль скорости вращения валов — это его область ответственности. И да, чип-тюнинг мотора затрагивает именно его. Изменения вносятся в значения калибровок и в управляющую программу EPROM, благодаря чему получается исправить некоторые ошибки и недочеты производителя, увеличить мощность и крутящий момент (в основном за счет более точной топливной корректировки из-за исключения работы с 92-м октаном), отключить некоторые экологические функции. Основные датчики, работающие на этот блок — датчик массового расхода воздуха(ДМРВ), датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) и еще несколько десятков датчиков напрямую или косвенно влияющие на работу двигателя. Например, датчик неровной дороги помогает отличить электронному мозгу детонацию двигателя от вибрации при езде по колдобинам. 

 

 

EBCM(Electronic Brake control module) — электронный блок контроля тормозной системы. Система ABS — Anti-block system управляется именно им. На входе в этот блок подаются значения нажатия педали тормоза, скорость автомобиля, скорость вращения каждого колеса и положение ключа зажигания. Кстати, на большинстве автомобилей именно эта система используется для анализа накачанности колес. По скорости вращения колеса можно определить его радиус, сравнить с эталонным и в случае значительного отклонения от нормы — зажечь лампочку на приборке. 

 

PCM (Powertrain control module) — модуль управления силовой установкой, или передачи крутящего момента на колеса. Отвечает за коробку передач, круиз-контроль, режим овердрайва (переключение на повышенную передачу для повышения экономичности при езде по трассе) и выполняет другие функции по обеспечению корректной работы этого узла.

 

VCM(Vehicle control module) — модуль контроля автомобиля. Отвечает за безопасность — EPS, ACC, ESC и подушки безопасности. Расположен, как правило в середине салона, подальше от источников опасности.

 

BCM(Body control module) — управление сиденьями, стеклоочистителями, стеклоподъемниками, люками в крыше и самими крышами (у кабриолетов) 

 

Самый интересный для чип-тюнинга блок — управления двигателем. Хотя и блок управления коробкой (PCM) тоже вызывает множество вопросов и пожеланий…хотя на самом деле всего один — можно ли сделать так, чтобы автомат перестал «тупить» и не в ущерб надёжности? В большинстве случаев — нельзя. В редких случаях — можно. 

Электронный мозг имеет свои органы восприятия — датчики. Ориентируясь на их показания он принимает решения. Некоторые используют эту возможность для обмана электромозга в своих целях — например, включив в цепь между ЭБУ и датчиком «хитрый» приборчик можно добиться от ЭБУ нужной реакции. Такой подход был весьма оправдан на раннем этапе использования ЭБУ, когда программы были простыми. Подать неверный сигнал, например, с второй лямбды о том, что «катализатор по-прежнему на месте, а вовсе даже не удалён» было простым и дешевым решением. Но сейчас блоки стали гораздо умнее, программы на много порядков усложнились и теперь одновременно анализируется несколько десятков показаний датчиков, строятся тренды и проверяются отклонения. Обмануть мозги внося исправленные данные в один единственный датчик уже невозможно.

 

Всевозможных датчиков, передающих информацию в электромозг автомобиля очень и очень много. Обо всех рассказывать долго, да и в рамках нашей общеобразовательной статьи не нужно. Но о самых главных — мы расскажем.

 

MAT Sensor (Manifold Air temperature) — датчик температуры воздуха впускного коллектора. 

 

 

CTS Sensor (Coolant Temperature Sensor) — датчик температуры охлаждающей жидкости

.

 

CPS Sensor (Camshaft/Crankshaft Position) датчик положения распредвала или коленвала. 

 

KS (Knock Sensor) — датчик детонации

.

 

HO2S (Heated Oxygen Sensor) — датчик кислорода, или лямбда. Обычно их два — первый датчик находится после выпускного коллектора и анализирует количество кислорода в сгоревшей смеси. На основании показаний этого датчика ЭБУ корректирует топливную смесь. Второй датчик кислорода стоит после катализатора и оценивает эффективность его (катализатора) работы. Вторую лямбду пытаются обмануть при помощи всевозможных «обманок» и именно её отключают программисты-чиптюнеры. Если интересно что лучше — обманка или программное отключение катализатора, то советуем почитать этот материал) 

 

 

TPS (Throttle Position Sensor) — ДПДЗ — датчик положения дроссельной заслонки

 

VSS (Vehicle Speed Sensor) — датчик скорости.

 

MAP Sensor (Manifold Absolute Pressure) — ДАД — датчик абсолютного давления. 

 

MAF Sensor (Mass Air Flow) — ДМРВ — датчик массового расхода воздуха.

 

Mitsubishi: Блок Управления


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.


Итак…


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.


 


1.Визуальный осмотр.


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…

 


efib_1.jpg


А если отпаять конденсаторы мы увидим вот такую картину:


 


efib_2.jpg


 


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.


 


efib_3.jpg


Конденсатор вставить и пропаять надёжно с обеих сторон как показано на


 efib_4.jpg


 


efib_5.jpg


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:


 


efib_6.jpg


               


 


             

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.


 


 efib_7.jpg


 


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 (Vatchdog timer).


Осциллограмма рабочего блока:


 


 efib_8.jpg


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


6 канал – 7 pin


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 )27C128 или 27С256, в варианте с внешней памятью, то на сборке будет наблюдаться вот такая картина…

 


efib_9.jpg 


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.


   


efib_10.jpg


 


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)


 


efib_11.jpg


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 ([email protected])  и Мельникову Денису  (доработка макета и заказ изготовления печатных плат на завод).


Бочковский Алексей, Казахстан, г. Павлодар



© Легион-Автодата


«ник» на нашем Форуме — aleksej_27 


Союз Автомобильных Диагностов


                

Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле? / Описание. Типы ЭБУ.

Расшифровка

На русском:

ЭБУ — Электронный Блок Управления

На английском:

ECU — Electronic Control Unit

Описание

Электронный блок управления (ЭБУ), используемый в современных легковых и грузовых автомобилях, необходим для управления двигателем и функциями других компонентов. ЭБУ — это компьютер с внутренними предварительно запрограммированными и программируемыми компьютерными чипами, который мало чем отличается от домашнего компьютера или ноутбука. Компьютерный ЭБУ двигателя автомобиля используется для управления двигателем с помощью входных датчиков и выходных компонентов для управления всеми функциями двигателя.

ЭБУ необходимы входные сигналы от датчиков автомобиля, таких как датчик коленчатого вала и датчики распределительного вала, чтобы вычислить информацию с помощью программы, которая была сохранена в ЭБУ на программируемом чипе памяти. Программа электронного блока управления будет использовать введенную информацию датчика для вычисления необходимой выходной мощности, такой как количество впрыскиваемого топлива и время искры катушки для запуска двигателя.

Типы ЭБУ

Существуют блоки управления, используемые для различных систем на транспортном средстве. ЭБУ могут использоваться для трансмиссии, контроля тяги или ABS, переменного тока, функций электроники кузова и управления освещением, двигателя, подушек безопасности или любой другой системы, которую может иметь автомобиль. Некоторые транспортные средства могут включать более одного ЭБУ в одном блоке, называемый модулем управления силовым агрегатом (PCM). Такой тип блоков управления может быть преимуществом, имея больше модулей в одном месте, но так же может быть и недостатком, добавляя более длинные провода, чтобы добраться до компонента, с которым он работает.

Большинство новых транспортных средств начали использовать линию связи между различными модулями на транспортном средстве, чтобы они могли обмениваться информацией и не использовать резервные датчики. Например, датчик скорости на колесе считывает скорость колеса и будет входным сигналом к блоку управления антиблокировочной системой тормозов (ABS). Вместо того чтобы посылать много проводов от одного датчика к другим блокам управления, ЭБУ антиблокировочной системой тормозов будет делиться информацией по сетевым линиям связи со всеми ЭБУ, которые используют эту информацию, например, трансмиссия для переключения передач, спидометр для отображения скорости автомобиля или система подвески для управления подвеской по мере необходимости.

Использование общих входных датчиков по всему транспортному средству, использующих только две линии передачи данных между ЭБУ, сократило количество проводов, используемых в транспортных средствах. Обмен информацией между модулями также означает, что им нужен общий язык, чтобы они могли работать как группа. Когда один компьютер выходит из строя или не делится информацией из-за ошибки, в последствии это может повлиять на другие модули, если им нужна информация от датчика вышедшего из строя модуля.

ЭБУ двигателя в большинстве автомобилей подключается к бортовому диагностическому разъему и передает всю диагностическую информацию по этой линии на все остальные модули или ЭБУ.

Что такое ЭБУ (ECU): электронный блок управления

Современный автомобиль невозможно представить без множества электронных систем. Развитие и активное внедрение электроники в конструкцию ДВС привело к тому, что работу двигателя контролирует электронный блок управления двигателем ECU (ЭБУ). Модули подобного типа также имеют название контроллер. Как сам бензиновый или дизельный  мотор, так и другие системы транспортного средства управляются посредством специальных блоков управления.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы смазки ДВС. Из этой статьи вы узнаете о видах систем смазки двигателя и основных составляющих элементах в конструкции системы смазки. 

Содержание статьи

Бортовая сеть и CAN-шина

ЭБУ взаимодействует с различными датчиками, которые отправляют сигналы в блок управления. Далее контроллер производит обработку  полученных данных  по заранее  прописанным алгоритмам. ЭБУ в процессе работы двигателя опирается на информацию от датчиков и посылает ответные команды, которые адресованы исполнительным устройствам, интегрированным в конструкцию ДВС.

Автомобиль имеет так называемую бортовую сеть, в которой главным элементом является ЭБУ. По этой причине блок управления называют компьютером автомобиля, а в среде автолюбителей существует обиходное название «мозги».  Не только двигатель, но и другие системы автомашины имеют собственный контроллер. К таким системам относятся: автоматическая коробка передач, управление подушками безопасности, антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости, система климат-контроля и т.д. Каждая из систем имеет свой отдельный электронный модуль: блок управления АКПП,  модуль подушек Airbag, блоки-контроллеры ABS, ESP и т.д. Все модули взаимосвязаны между собой.

Главным в бортовой цепи автомобиля является ЭБУ. Электронный блок управления двигателем ведет постоянный и непрерывный обмен данными с модулями управления других систем. Потоки данных передаются по специальной  CAN-шине. Посредством указанной шины реализовано эффективное объединение всех электронно-цифровых систем автомобиля, что и представляет в итоге единую бортовую сеть.

Тесная взаимосвязь модулей, контроллеров и блоков позволяет максимально оптимизировать работу силового агрегата. Так достигается наилучший показатель расхода топлива, динамично корректируются параметры топливного впрыска и подачи воздуха на впуске. От работы ЭБУ зависит мощность, показатель крутящего момента в том или ином режиме работы двигателя, а также ряд других характеристик.

Какие задачи выполняет ЭБУ двигателем

К базовым функциям блока управления двигателем автомобиля относятся:

ЭБУ получает от датчиков информацию о частоте вращения и положении коленчатого вала двигателя. Контроллер учитывает скорость движения автомобиля, фиксирует данные о напряжении в бортовой сети и т.п.

Как устроен электронный блок управления ДВС

ЭБУ является электронной платой, которая размещается в корпусе из пластика или металла для надежной защиты контроллера. ECU может быть установлен в моторном отсеке или в салоне автомобиля (в области центральной панели со стороны водителя или пассажира). Место установки контроллера зачастую указано в руководстве по эксплуатации.

Электронная плата ЭБУ включает в себя микропроцессор и запоминающие устройства. Также блок управления имеет специальные внешние разъемы на своем корпусе. Обычно таких разъемов два, они представляют собой выведенные наружу корпуса элементы контроллера. Первый разъем позволяет осуществить подключение блока управления к бортовой сети автомашины. Вторым разъемом (диагностический разъем ЭБУ) становится место для подключения сканирующего устройства (сканера).

Электронный блок управления двигателем имеет на своей плате несколько типов памяти. Существует постоянная память, в которой содержатся базовые микропрограммы и записаны ключевые параметры для нормальной работы ДВС. На плате ЭБУ дополнительно присутствует оперативная память, которая позволяет блоку управления  динамично обрабатывать поступающие данные от датчиков, а также кратковременно сохранять определенные результаты.

Еще одним элементом является отдельное запоминающее устройство, в котором хранится временная информация о том, сколько времени проработал ДВС, какой километраж был пройден, количество потребленного топлива, коды блокировок или доступа, коды ошибок двигателя и т.д. Информацию из этого устройства можно удалять (стереть или сбросить код ошибки в ЭБУ).

Программы ЭБУ разделяются на два типа модулей. Присутствует  функциональный и контрольный модуль ПО блока управления двигателем. Функциональный модуль принимает и обрабатывает полученные данные, а также отсылает импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль следит за тем, чтобы сигналы от датчиков находились в допустимых рамках применительно к заданным изначально параметрам. Если контрольный модуль фиксирует отклонения от прописанных параметров,  но они еще находятся в допустимых пределах, тогда осуществляется коррекция. В случае серьезного сбоя контрольный модуль ЭБУ заблокирует двигатель.

Программное обеспечение ЭБУ поддается коррекции. Блок управления двигателем можно перепрошить, тем самым заменив штатную программу и внеся изменения в базовые настройки и параметры работы силового агрегата. Данный способ получил название чип-тюнинг бензинового или дизельного двигателя.

Сбои и ошибки двигателя записываются в память ЭБУ

ЭБУ имеет встроенную систему диагностики. Если контроллер фиксирует отклонение, ошибку или сбой в работе двигателя, тогда на приборной панели загорается соответствующая пиктограмма (обычно желтого или красного цвета), или же информационная надпись сheck-еngine. Автолюбители в быту данный предупреждающий сигнал определяют как «загорелся чек».

Возникающие ошибки в работе двигателя имеют индивидуальный код. Коды ошибок хранятся в ЭБУ, так как записываются в память запоминающего устройства на плате контроллера. Для диагностики и выявления неисправностей специалисты подключают к блоку управления двигателем специальный сканер через диагностический  разъем ЭБУ. Сканер считывает коды ошибок (расшифровывает) и отображает их на своем дисплее. По этим данным  можно получить представление о том, в каком состоянии  находится мотор и какие имеет неисправности.

Неисправности электронного блока управления двигателем

Блок управления является надежным устройством, но встречаются отдельные случаи его некорректной работы или выхода из строя. Неисправности ЭБУ двигателя могут возникать по следующим причинам:

  • короткое замыкание ЭБУ;
  • сильный перегрев контроллера;
  • воздействие влаги на плату и разъемы;
  • коррозия корпуса и разъемов блока управления;
  • механическое ударное воздействие, вибрации;

На поломку ЭБУ указывают сбои в работе двигателя при полностью исправных датчиках и системах ДВС, а также с учетом полного исключения других возможных причин. Исправная работа блока управления зависит от нормального напряжения в бортовой сети автомобиля, а также от получения рабочих сигналов от датчиков.

Если ЭБУ вышел из строя, тогда двигатель может работать неустойчиво или с большими провалами на разных режимах работы. Часто двигатель с неисправным ЭБУ оказывается заблокирован. На панели приборов высвечивается ошибка (горит «чек»). Данная ошибка полностью не сбрасывается сканирующими и другими устройствами, или же «чек» снова загорается  после сброса ошибки спустя какое-то время.

В таких случаях необходимо оценить состояние блока управления двигателем. Ремонт ЭБУ возможен и обойдется дешевле, но предпочтительнее осуществить замену ЭБУ на новый полностью исправный блок. Подбирать блок управления двигателем на машину необходимо строго в соответствии с маркой и моделью, типом установленного двигателя и другими важными параметрами конкретного транспортного средства. Дополнительно может потребоваться настройка нового ЭБУ после его установки на автомобиль.

Читайте также

Как работают электронные блоки управления автомобиля(ECU). » Хабстаб

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.

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. 

Что такое ЭБУ (ECU) в автомобиле

 

 

Процесс чип-тюнинга заключается в смене программы управления двигателем в электронном блоке управления(ЭБУ). А что такое ЭБУ, как он устроен и за что отвечает — мы рассмотрим в этой статье.

 

С 80-х годов для повышения экологичности и экономичности (и ни для чего другого) вместо карбюратора установили систему впрыска и на форсунку повесили «мозги» — электронный блок управления (ЭБУ), или electronic control unit (ECU). Управлял он впрыском, углом опережения зажигания и подачей воздуха. С тех пор прошло достаточно много времени, и на сегодняшний день в автомобиле легко может находиться около 80 блоков управления самыми разными узлами — от подогрева сидений до системы автоматической парковки.

 

 

 

 

 

 

Электронный блок управления — это герметично закрытая металлическая (в редких случаях — с пластиковой крышкой) коробка в которую идет пара толстых кабелей. В самом блоке, наиболее важными элементами является микроконтроллер и EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory — энергонезависимая память с возможностью перепрограммирования)

 

Микроконтроллер отвечает за обработку сигналов от датчиков по программе, содержащейся в EPROM. В памяти блока находятся так называемые Калибровки — таблицы со значениями по конкретному узлу «что показывает датчик»->»что нужно передать(открыть/закрыть/увеличить/уменьшить)». Как пример — «Если датчик детонации показывает такое-то значение — изменить угол опережения зажигания на такую-то величину».

Програма в EPROM отвечает за использование калибровок и за их обновление. Многие величины не могут быть заложены в память и всегда выдавать эталонный результат — тот же УОЗ будет разным при разном зазоре электрода на свече, поэтому значения постоянно обновляются. Это назвается самообучение блока. 

 

В зависимости от предназначения блоки управления имеют разделение по видам.

 

ECM(Engine Control Module) — модуль, отвечающий за работу двигателя. Ранее его называли ECU — Engine Control Unit, и EMS (Engine management system).

Формирование топливной смеси, время впрыска, зажигание, контроль скорости вращения валов — это его область ответственности. И да, чип-тюнинг мотора затрагивает именно его. Изменения вносятся в значения калибровок и в управляющую программу EPROM, благодаря чему получается исправить некоторые ошибки и недочеты производителя, увеличить мощность и крутящий момент (в основном за счет более точной топливной корректировки из-за исключения работы с 92-м октаном), отключить некоторые экологические функции. Основные датчики, работающие на этот блок — датчик массового расхода воздуха(ДМРВ), датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) и еще несколько десятков датчиков напрямую или косвенно влияющие на работу двигателя. Например, датчик неровной дороги помогает отличить электронному мозгу детонацию двигателя от вибрации при езде по колдобинам. 

 

 

EBCM(Electronic Brake control module) — электронный блок контроля тормозной системы. Система ABS — Anti-block system управляется именно им. На входе в этот блок подаются значения нажатия педали тормоза, скорость автомобиля, скорость вращения каждого колеса и положение ключа зажигания. Кстати, на большинстве автомобилей именно эта система используется для анализа накачанности колес. По скорости вращения колеса можно определить его радиус, сравнить с эталонным и в случае значительного отклонения от нормы — зажечь лампочку на приборке. 

 

PCM (Powertrain control module) — модуль управления силовой установкой, или передачи крутящего момента на колеса. Отвечает за коробку передач, круиз-контроль, режим овердрайва (переключение на повышенную передачу для повышения экономичности при езде по трассе) и выполняет другие функции по обеспечению корректной работы этого узла.

 

VCM(Vehicle control module) — модуль контроля автомобиля. Отвечает за безопасность — EPS, ACC, ESC и подушки безопасности. Расположен, как правило в середине салона, подальше от источников опасности.

 

BCM(Body control module) — управление сиденьями, стеклоочистителями, стеклоподъемниками, люками в крыше и самими крышами (у кабриолетов) 

 

Самый интересный для чип-тюнинга блок — управления двигателем. Хотя и блок управления коробкой (PCM) тоже вызывает множество вопросов и пожеланий…хотя на самом деле всего один — можно ли сделать так, чтобы автомат перестал «тупить» и не в ущерб надёжности? В большинстве случаев — нельзя. В редких случаях — можно. 

Электронный мозг имеет свои органы восприятия — датчики. Ориентируясь на их показания он принимает решения. Некоторые используют эту возможность для обмана электромозга в своих целях — например, включив в цепь между ЭБУ и датчиком «хитрый» приборчик можно добиться от ЭБУ нужной реакции. Такой подход был весьма оправдан на раннем этапе использования ЭБУ, когда программы были простыми. Подать неверный сигнал, например, с второй лямбды о том, что «катализатор по-прежнему на месте, а вовсе даже не удалён» было простым и дешевым решением. Но сейчас блоки стали гораздо умнее, программы на много порядков усложнились и теперь одновременно анализируется несколько десятков показаний датчиков, строятся тренды и проверяются отклонения. Обмануть мозги внося исправленные данные в один единственный датчик уже невозможно.

 

Всевозможных датчиков, передающих информацию в электромозг автомобиля очень и очень много. Обо всех рассказывать долго, да и в рамках нашей общеобразовательной статьи не нужно. Но о самых главных — мы расскажем.

 

MAT Sensor (Manifold Air temperature) — датчик температуры воздуха впускного коллектора. 

 

 

CTS Sensor (Coolant Temperature Sensor) — датчик температуры охлаждающей жидкости

.

 

CPS Sensor (Camshaft/Crankshaft Position) датчик положения распредвала или коленвала. 

 

KS (Knock Sensor) — датчик детонации

.

 

HO2S (Heated Oxygen Sensor) — датчик кислорода, или лямбда. Обычно их два — первый датчик находится после выпускного коллектора и анализирует количество кислорода в сгоревшей смеси. На основании показаний этого датчика ЭБУ корректирует топливную смесь. Второй датчик кислорода стоит после катализатора и оценивает эффективность его (катализатора) работы. Вторую лямбду пытаются обмануть при помощи всевозможных «обманок» и именно её отключают программисты-чиптюнеры. Если интересно что лучше — обманка или программное отключение катализатора, то советуем почитать этот материал) 

 

 

TPS (Throttle Position Sensor) — ДПДЗ — датчик положения дроссельной заслонки

 

VSS (Vehicle Speed Sensor) — датчик скорости.

 

MAP Sensor (Manifold Absolute Pressure) — ДАД — датчик абсолютного давления. 

 

MAF Sensor (Mass Air Flow) — ДМРВ — датчик массового расхода воздуха.

 

Что такое ЭБУ в автомобиле и где он находится

Современные автомобили всё больше напоминают сплошное переплетение из проводов, датчиков и всевозможных компьютеров. Машина переполнена электроникой. Можно бесконечно долго спорить на тему того, плохо это или всё же хорошо.

Электронный блок управления двигателем ВАЗ 2110

Здесь куда важнее разобраться с устройством, которое фактически руководит и контролирует работу всей электронной начинки автотранспортного средства. И тут речь идёт об электронном блоке управления, либо просто ЭБУ.

Про эту аббревиатуру не слышал разве что самый ленивый человек, который совершенно не интересуется автомобилями и никогда не вникал в суть их устройства, но таких найдутся единицы. Большинство знает об этом блоке. Если быть точнее, то о его существовании. Но при этом мало представляют себе суть ЭБУ, его функции, возможности и даже расположение в конструкции автомобиля.

Что контролирует

Для всех расшифровка стала уже вполне понятной и известной. Понять смысл устройства стало куда проще даже после этого шага. Теперь вы знаете, что это за аббревиатура и как расшифровывается рассматриваемый нами ЭБУ. Довольно часто используется только аббревиатура в технической документации, поскольку автомобилистам нет смысла каждый раз напоминать её значение. ЭБУ можно называть коротко с помощью аббревиатуры, использовать полное понятие электронного блока управления, либо просто контроллер. Суть от этого никак не изменится. Куда важнее узнать, что же такое этот ЭБУ и где он находится в автомобиле.

Двигатель внутреннего сгорания автомобиляДвигатель автомобиля, контролируемый ЭБУ

Фактически блок является мозгами современного автомобиля, без которого мы бы получили груду металла со всевозможными датчиками, проводами и электронными устройствами, никак не связанными друг с другом.

ЭБУ практически постоянно находится в режиме работы, поскольку на него поступает огромный объём информации от всевозможных датчиков. Эти данные блок обрабатывает, используя предусмотренные в его программе алгоритмы, после чего отправляет командные сигналы на так называемые исполнительные устройства. Блок заставляет в соответствующем режиме работать насосы, системы зажигания, форсунки и многое другое.

В итоге получается так, что блок выступает в качестве руководителя для всех предусмотренных в автотранспортном средстве электронных процессов. А это от элементарной работы фар до управления системами безопасности.

Есть достаточно обширный перечень датчиков, с которых информация сначала идёт на наш ЭБУ, а затем, проходя обработку, сам блок отправляет команды на исполнительные устройства, в зависимости от результатов анализа полученных сведений.

Среди основных датчиков, которые зависят от контроллера, можно выделить несколько. Они отвечают за:

  • температуру мотора;
  • холостой ход;
  • подачу горючего;
  • подачу кислорода;
  • температуру окружающей среды;
  • антиблокировочную систему;
  • систему стабилизации;
  • антизанос;
  • скорость;
  • текущее положение заслонки дросселя;
  • уровень нажатия педали акселератора;
  • коленвал;
  • тормозную систему;
  • уровень ОЖ;
  • уровень тормозной жидкости;
  • напряжение в бортовой сети;
  • гидроусилитель;
  • электроусилитель руля;
  • кондиционер;
  • отопление и пр.

Но тут перечислен только базовый набор, который есть практически на каждом современном автотранспортном средстве. На более продвинутых машинах в богатой комплектации список значительно увеличивается.

Обработав полученную информацию, контроллер или мозг автомобиля отправляет команды различным исполнительным узлам, системам и механизмам. Это позволяет внести изменения в работу:

  • дроссельной заслонки;
  • системы подачи воздуха;
  • зажигания;
  • фаз газораспределения;
  • системы кондиционирования;
  • выхлопной системы;
  • освещения;
  • стеклоподъёмников;
  • подогрева;
  • АКПП и пр.

Но и тут речь идёт исключительно о минимальном наборе, характерном для базовой комплектации недорогой иномарки. Увеличьте комплектацию или купите более современных и продвинутый автомобиль с большим количеством электроники, и ЭБУ будет посылать команды целому ряду дополнительных систем, механизмов и устройств.

Для многих это удивительно, что один небольшой блок выполняет столь сложную работу. Причём делает это постоянно, без перерывов, одновременно обрабатывая огромный объём информации.

Из-за широких функций и возможностей некоторые полагают, что ЭБУ должен выглядеть как компьютер, ноутбук или планшет, обладать внушительными размерами. Исключением можно назвать лишь отсутствие экрана. Но в действительности все поражаются ещё больше, видя реальный форм-фактор этого управляющего блока.

Как выглядит

Фактически вы уже знаете, что такое ЭБУ в любой современной машине. Это контрольно-командный центр всего автотранспортного средства. Вся используемая электроника завязана на одном блоке. Она обязана отчитываться перед ЭБУ ежесекундно и порой даже чаще. При этом сам контроллер, анализируя полученные данные, может корректировать работу систем и всей машины, передавая необходимые командные сигналы к исполнительным устройствам.

ЭБУ двигателя БошВнешник вид ЭБУ двигателя Бош

Теперь стоит взглянуть на блок просто как на составляющий элемент автомобиля. Это небольшое устройство, которое заключено в специальный корпус. В качестве материала для корпуса используется пластик или металл, чаще всего алюминий из-за его неподверженности коррозии.

Корпус устанавливается в разных местах, в зависимости от конкретной марки и модели. При этом от расположения зависит сам материал корпуса ЭБУ. Если инженеры решили установить его в салоне, тогда применяется пластик и прочный полимер, поскольку угрозы быстрого износа и повреждения нет. Когда ЭБУ располагают в подкапотном пространстве, тут лучше применять металл.

Внутри этого корпуса располагается плата. Она и есть тот самый контроллер или управляющий блок. Наружу выходят разъёмы в количестве 2 штук. Адаптированы эти разъёмы под шины типа CAN. Через них происходит соединение со всеми проводами от датчиков и устройств в авто.

Дополнительно на большинстве ЭБУ есть разъём для подключения диагностического оборудования. С его помощью чистятся мозги блока, меняется программное обеспечение, восстанавливаются базовые настройки, удаляются ошибки и пр.

Диагностика блока управленияПроведение диагностики блока управления

Активная работа блока приводит к его активному нагреву. Чтобы отвести тепло, инженеры предусмотрели наличие специальных оребрений. Это похоже на радиатор охлаждения процессоров, которые применяются в компьютерах и ноутбуках.

Сняв с автомобиля этот блок управления, вы увидите перед собой коробочку компактных размеров. Примерные параметры составляют 30х30 мм при толщине не более 70 мм. Хотя блоки бывают разными, в зависимости от года выпуска, конкретного автомобиля и автопроизводителя.

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 блока управленияПлата 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.

ЭБУ двигателя MazdaРасположение 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.

Неисправности

Часто автолюбители интересуются, как можно проверить свой ЭБУ на работоспособность. Для этого не нужно разбирать весь блок и пытаться что-то там открутить. Следует ориентироваться на косвенные признаки.

Масло попало в ЭБУНеисправность блока управления из-за попадания масла на плату

Есть несколько признаков неисправности ЭБУ, которые проявляются в виде следующих симптомов:

  • двигатель не запускается вообще;
  • все или часть систем блокируются;
  • мотор работает с погрешностями;
  • плавают обороты;
  • проваливаются обороты мотора;
  • вылезают ошибки.

Любая неисправность в ЭБУ является крайне неприятной, поскольку блок считается надёжным и долговечным элементом. Плюс очень дорогим. Никто не хочет столкнуться с необходимостью его замены. Симптомы поломок появляются лишь в результате неправильной эксплуатации, механических повреждений или некорректной заливки программного обеспечения, что часто случается с любителями чип-тюнинга.

Причины самой поломки предельно банальные. Это короткое замыкание, попадание на плату влаги и воды, перегрузка, перегрев, физические воздействия, влияние коррозийных процессов.

Серьёзное повреждение или перегорание платы практически не оставляет шансов на восстановление работоспособности старого управляющего блока. Потому приходится покупать новый. И тут возникает главная проблема в виде высокой стоимости. Если у вас бюджетный автомобиль в простой комплектации, в среднем за блок придётся отдать не менее 300-500 долларов.

Не стоит сразу же спешить выкидывать свой ЭБУ. Для начала попробуйте разобрать блок и посмотреть, что произошло внутри. Бывает так, что ошибки вылезают из-за проблем лишь с одной небольшой микросхемой, коррозия задела некоторые участки, нарушились контакты. Подобные неисправности устраняются с вероятностью 80%. После такого ремонта ЭБУ может прослужить ещё много лет. Но лучше отдать в ремонт хорошему специалисту, а не пытаться что-то сделать самому, не имея надлежащего опыта, знаний и умений.

ЭБУ является важнейшим и неотъемлемым составляющим компонентом любого современного автомобиля. И чем больше электроники используется в машине, тем выше значимость блока управления. Но тем и выше его ответственность. Потому производители крайне ответственно подходят к вопросу его создания, чтобы предотвратить возможные сбои, минимизировать неисправности и не допустить появления ошибок. Невероятно сложное устройство, внешность которого порой не даёт поверить в это.

90000 What is an ECU? | Tek Eye 90001
90002 If you see an error light on your car dashboard the servicing technician may mention an ECU. What does ECU stand for in cars? The acronym ECU stands for 90003 Electronic Control Unit 90004. An ECU is an embedded (hidden) computer that controls part of a vehicle’s functionality. Although an ECU is a computer it does not look like a laptop computer with screen and keyboard. Instead of a keyboard an ECU has sensors and signals from other parts of the car as the input.The ECU outputs are signals for lights, actuators and other ECUs. No screen or monitor, though some ECUs control the vehicle dashboard, gauges and radio. Here is a picture of an ECU that was removed from a car, this one was used to control the car’s airbag. The metal case protects the delicate computer inside. 90005
90002 90005
90008 A Brief History of the ECU 90009
90002 Air pollution in major cities was becoming a big problem in the mid-20th century (and is still a problem in some of the world’s cities).In the United States of America (USA) the federal government introduced the Clean Air Act to reduce emissions of pollutants, including exhaust emissions from cars and vehicles (known as the 90011 mobile sources 90012). This forced car manufacturers to accelerate the adoption of electronic control of car engines in an effort to produce a better fuel burn. A better burn of fuel means less waste products being emitted from the vehicles exhaust. At first this new electronic device to manage engine ignition was sometimes called an 90011 Engine Control Unit 90012 (ECU).90005
90016 Engine Control Units, the First ECUs 90017
90002 These first ECU’s were crude by today’s standards, using hard coded lookup tables held in Read Only Memory (ROM) chips. Hard coded values ​​had to be used due to the processing speed limitations of the early microprocessors and digital electronics. Car enthusiasts and race technicians would perform an ECU remap by changing the ROM chips. What is an ECU remap? The values ​​in the ECU ROM would be «remapped» to new (hopefully better performing) values, in order to improve the performance of an engine (usually power output).This spawned the ongoing ECU chipping industry in the 1980’s and 1990’s. ECU chipping involves changing the stored software or data (also known as a reflash), or replacing the chips containing it. An ECU reflash was the first example of vehicle computer hacking. A video of a talk, given in 2007, on hacking engine ECUs can be seen on YouTube. 90005
90016 From Engine Control to Electronic Control 90017
90002 As digital electronics improved vehicle manufacturers began adding more microprocessor controlled features to vehicles: alarms, central locking and more.The amount of electronics on a vehicle increased and the meaning of ECU changed from Engine Control Unit to Electronic Control Unit, as ECUs controlled other vehicle functions. Today the engine specific ECU will be referred to as the Engine Management System (EMS). Similarly other ECUs in a vehicle will have other designations related to their function. For example the Transmission Control Module (PCM) may refer to an ECU that monitors and controls an automatic gearbox. Likewise the Anti-lock Braking System (ABS) ECU stops the wheels locking up under heavy braking.90005
90002 Occasionally an ECU will be referred to as an on board unit (OBU). However, OBUs are usually after market devices or transponders added to vehicles for additional functionality. For example OBUs are used for automatic toll charging or fleet management telematics. Another name for an ECU is an electronic control module (ECM), though ECU is the most common English term. 90005
90016 The Controller Area Network Addresses Wiring Complexity 90017
90002 The new electrical and electronic features being added to cars saw a large increase in the about of cabling in vehicles, adding weight and complexity.In the 1980’s Robert Bosch GmbH developed the Controller Area Network (CAN) to provide a two wire data interface between the increasing number of electronic modules in a vehicle. The two wire CAN signalling reduces the amount of cabling required in a vehicle. Instead of one wire for each signal between modules, the signals are multiplexed (shared) on a two wire digital network. Here’s a schematic for the ECU CAN network for a Mark 6 Ford Fiesta, dashed boxes are for vehicle options. 90005
90002 90005
90032
90033 ABS — Anti-lock Braking System 90034
90033 ACM — Air Conditioning Module 90034
90033 APIM — Accessory Protocol Interface Module 90034
90033 BCM — Body Control Module 90034
90033 FCDIM — Front Control Display Interface Module 90034
90033 GPS — Global Positioning System 90034
90033 IPC — Instrument Panel Cluster 90034
90033 OBD — On-board Diagnostics port 90034
90033 OCSM — Occupant Classification System Module 90034
90033 PCM — Powertrain Control Module 90034
90033 PSCM — Power Steering Control Module 90034
90033 RCM — Restraint Control Module 90034
90033 RFA — Remote Function Actuator 90034
90033 TCM — Transmission Control Module 90034
90033 TPM / VSM — Tire Pressure Monitoring / Vehicle Security Module 90034
90063
90016 Increasing Vehicle Complexity 90017
90002 Modern vehicles are highly dependent upon ECUs and the in-vehicle networks that connect them.This dependence is increasing as technology advances. The cost and execution speed of the microprocessors, and the improvements in sensor abilities allows additional functions to be added to a car. These functions include advance driver assistance systems (ADAS) and linking to smartphone applications (apps). The digital networks connecting the ECUs need to handle faster data rates. This means the CAN bus is not the only network used in a car. Other networks can include FlexRay, Media Oriented System Transport (MOST) and automotive Ethernet.90005
90002 Vehicles have effectively become mobile supercomputers, especially true of connected autonomous vehicles (CAV), a.k.a the self-driving car or robocar. In these robocars powerful computers do the driving, after analysing the signals from radar, cameras and other sensors. The robocars are the most complex of the vehicles on the road, however, the advances in technology will continue and therefore this complexity will increase. 90005
90008 ECU Diagnostics 90009
90002 An ECU is a machine, it may not have any mechanical parts but it is still built of electronic components through which electrical signals flow.All components have a lifespan and can contain manufacturing or installation faults. Therefore ECUs can, and do, fail or develop faults. As do the sensors that connect to them. Many ECUs contain diagnostics software to detect vehicle or sensor faults. ECU self-diagnostic abilities are also present. The software in the ECU will check itself for faults. When a car or ECU fault is detected a warning light will be displayed on the car’s dashboard or dials. 90005
90002 90005
90002 90077 Picture derived from a Public Domain Wikimedia Commons image by.kkursor 90078 90005
90002 The fault warning light is known as a Malfunction Indicator Light, or simply a MIL light. Sometimes the MIL light will be intermittent, sometimes on, sometimes off. An intermittent light can be due to loose or dirty connectors or sensors, worn insulation on wiring, or some other problem developing. A MIL light will require booking the car into a service centre so that the problem can be diagnosed. Since a car is highly computerised, it will need a computer to help find the problem.90005
90016 On-board Diagnostics Port 90017
90002 All cars have a port for plugging in diagnostics equipment. It is called the On-board Diagnostics (ODB) port. Originally designed for officials to check the emission control systems in vehicles it has become a common way to access the internal car networks. The ODB port is normally located close to the steering wheel. If not visible below the steering wheel it may be behind a small panel or an ashtray. 90005
90002 90005
90002 90077 ODB port, image CC-BY-SA-3.0 from Wikimedia Commons by M.Minderhoud 90078 90005
90002 A garage technician will plug a diagnostic computer into the ODB port to retrieve and display the internal ECU settings and diagnostics values. These are known as vehicle parameter identifiers, or simply PIDs. Some PIDs are defined by standards, others will be specific to a manufacture and their car models. Once a fault has been fixed the PID can be reset by the diagnostics computer. 90005
90016 Accessing and Resetting PID Codes to Clear MIL Lights 90017
90002 For the home repairer the garage equipment can be very expensive to buy.Fortunately there are cheaper solutions. Equipment can be hired, freelance auto technicians can be hired for a diagnostics or PID reset session, and finally there are low lost OBD interfaces. Here is picture of two low cost interfaces for the OBD port. 90005
90002 90005
90002 These interfaces come in Bluetooth, Wifi and USB versions. They allow computers, tablets and laptops to connect to the OBD port. Software and apps, for example the Torque OBD App, can read the cars data and diagnostic information.These apps also allow car enthusiasts to have fancy displays of performance data on a smartphone or tablet. Some of these apps will allow the PID codes to be cleared. Saving the home mechanic money. However, the cheaper ODB interfaces are of poor quality and may not always work properly, it is worth paying a little more to get a reliable OBD interface. 90005
90016 Car Software Updates 90017
90002 With so many computers in a modern car the possibility of a software bug being present is high. When a bug needs fixing the software in the ECU will need updating.This can be done through the OBD port at a garage, or sometimes by plugging a USB stick into the car’s media player. However, increasingly car software is updated over the mobile phone network. Many modern cars are now fitted with cellphone connections to the manufacturers ‘servers, to allow for Over-The-Air (OTA) updates to car software. 90005
90008 The Constant Change in Automotive Technology 90009
90002 The constant innovation in technology and high levels of market competition in the automotive industry means there is constant change.The move to electric vehicles and wireless interfaces means that the OBD port will become redundant. Electric vehicles do not need emissions testing, and vehicle manufacturers are using wifi and cellphone connections to connect diagnostic equipment to cars. What this means for future home mechanics is to be determined. 90005
90008 See Also 90009
90002 90077 Author: Daniel S. Fowler Published: 90114 2017-08-19 90115 Updated: 90114 2018-01-19 90115 90078 90005.90000 ECU programming guide — Home 90001

Nissan GT-R on EcuTek’s in-house dyno

90002 ECU programming is the process of taking a ROM file and placing it into permanent storage inside a vehicle’s engine management ECU. 90003
90002 The following information is an overview of what’s typically involved in reprogramming a car. Before you attempt it for real, please make a point of reading our the Knowledge Base article Before Programming an ECU in this section. 90003

90006 Programming overview 90007
90002 Reprogramming involves taking the following steps, but there may be car-model-related variations so only do the job for real with the specific EcuTek instruction manual alongside you.90003
90010
90011 Connect the vehicle interface cable to the OBD-II connector and turn the ignition switch to ON 90012
90011 Open the ProECU software and choose 90014 Tools 90015 then 90014 Detect Vehicle 90015 90012
90011 Select 90014 Program Engine ECU 90015 90012
90011 Choose 90014 Query ECU 90015 to identify the ECU version fitted to the car 90012
90011 Select 90014 Choose ROM File 90015 and pick the relevant modified ROM file to program into the ECU 90012
90011 Enter the ROM filename or your unique name for the ROM file in the 90014 Comments 90015 box so that in future you know exactly which ROM is in the ECU 90012
90011 Ensure that all electrical consumers about the car (such as interior lights, heater blower, stereo etc.) Are turned OFF and that mobile phones are kept away from the car 90012
90011 Choose 90014 Program ECU 90015 90012
90011 After programming the ECU, follow the on-screen instruction to cycle the Ignition 90012
90011 Start the engine 90012
90045
90002 If the ECU programming sequence is interrupted, ProECU might not recognise the ECU automatically, in which case you will need to apply a manual recovery procedure. This involves selecting the exact model of car in the software, then programming a standard ROM for it.90003

90006 Connecting to the ECU 90007
90002 Plug the EcuTek OBD-II vehicle interface cable into the vehicle’s diagnostic socket, which is usually located on the lower section of the dashboard above the pedals. 90003
90002 The diagnostic socket is always sited inside the car’s cabin and within one metre of the steering wheel. Connect the other end of the interface cable to a free USB port on your laptop. 90003

Insert the vehicle interface cable into the car’s diagnostic socket.

90006 Entering programming mode 90007

From the 90014 Tools 90015 menu, select 90014 Detect Vehicle 90015 to begin

90002 Ensure the OBD-II vehicle interface is properly connected.Switch the ignition to ON but 90061 do not yet start the engine 90062. 90003
90002 Choose 90014 Detect Vehicle … 90015 from the 90014 Tools 90015 menu, then select 90014 Program Engine ECU 90015 when the window appears, and click 90014 OK 90015. 90003

Select 90014 Program ENgine ECU 90015 to enter programming mode.

90002 The following message will be shown if ProECU can not establish communication with the ECU. 90003

ProECU can not communicate with the ECU

90002 Follow the instructions in the above message to try to establish a connection.90003
90002 If these steps do not resolve the connection problem, close ProECU, unplug the EcuTek vehicle interface, then plug it back in and restart the software. 90003
90002 The ProECU Programming Tools window (below) will only be displayed once ProECU has successfully established a connection to the ECU. 90003

ProECU has successfully established a connection to the ECU.

90002 ProECU employs two different methods of programming depending on the vehicle and ECU types: 90003
90086
90011 Query ECU — The most common method of programming the ECU, as shown in the above screenshot 90012
90011 Enter Utility Mode — The method used for most Subaru and Mitsubishi Diesel ECUs 90012
90091
90002 Please read the section below for more information on the differences between the two programming methods.90003

90006 Programming option 1 — Query ECU 90007
90002 Before attempting reprogramming, first select 90014 Query ECU 90015 to identify the exact ECU version. The ECU software version (ROM filename) is shown in the box below the 90014 Query ECU 90015 button; in this example it is 90014 EU BRZ Manual High (ZA1J700G) 90015. Other compatible ROMs are shown below the ECU version box. 90003

Click 90014 Query ECU 90015 to identify the exact ECU version.

90006 Programming option 2 — Enter utility mode 90007
90002 Before attempting to reprogram the ECU, select 90014 Enter Utility Mode 90015 to identify the ECU version.The ECU software version (ROM filename) is shown in the box below the 90014 Enter Utility Mode 90015 button; in this example it is 90014 US WRX 2011MY (ad021 0000), 90015. Other compatible ROMs are shown below the ECU version box. 90003
90002 The correct communication protocol will be selected automatically. 90003
90002 NOTE: If you have entered the Utility mode but are not going to program the ECU, you will have to click the 90014 Restart ECU 90015 button. 90003

Click 90014 Enter Utility Mode 90015 to identify the ECU version.90006 Choosing a ROM file 90007
90002 Now select the ROM file with which you intend to reprogram the ECU. You can only select a modified ROM file that’s based on the original ECU ROM or is a compatible ECU ROM. 90003
90002 It is only possible to program a RaceROM patched file into the ECU or a completely standard ROM provided on EcuTek Update. 90003
90002 It is not possible to program a ROM into the ECU if it is not one shown in the 90014 Compatible ROM files 90015 window. 90003

90006 Program the ECU 90007
90002 Click on the 90014 Program ECU 90015 button after choosing the correct ROM.After programming the ECU, follow the on-screen instruction to cycle the ignition ON, OFF and back ON; it is important to do this in sequence with the correct time delays. Different ECUs will have different sequences, so be sure to read the instructions carefully, and to stick to them. 90003
90006 Programming Errors and messages 90007
90002 ProECU displays error messages if programming can not start for some reason, are vehicle specific guides on DC’s like this one for BRZ Have a look to see the meaning of some of the different tpes of error messages that may be seen.90003

90006 Programming failures (ECU recovery) 90007
90002 Programming failures can happen on any vehicle, and occasionally do — for a variety of reasons. Sometimes the cause is obvious, such as a cable falling out or the laptop battery running out of charge, but at other times it can be hard to find the cause. 90003
90002 There’s good news though, as in almost all cases the ECU can be fully recovered. Please refer to the relevant brief Knowledge Base article, and the appropriate section at the end of the car-specific manual.90003

90006 Entering a comment 90007
90002 After choosing your ROM file it is highly recommended that you enter the filename in the 90014 Comment 90015 box under the 90014 ECU Registration Details 90015 section. This field should be used to store the name of ROM file used, the brand name or the version or state of tune. This is stored inside the ECU so that if the vehicle returns at a later date you can see exactly which ROM file you used in the ECU. Incidentally, the Comment is limited to 18 characters.90003
90002 The Comment is accessible by any ProECU user but is not viewable using an OBD-II reader / scanner or the factory diagnostic tools. 90003

90006 Reading a ROM 90007
90002 It is possible to read the ROM from the ECU using the 90014 Read ROM 90015 feature ONLY if the ECU has never previously been reprogrammed using EcuTek software. As this can take quite some time though, you have to be patient. 90003
90002 If you have previously programmed the ECU using ProECU you will be allowed to read the ROM, but if your programmer ID (licence key ID) does 90061 not 90062 match the previous programming dongle ID, you will 90061 not 90062 be allowed to.90003
90002 The ROM file saved when the 90014 Read ROM 90015 feature is used can be opened for programming and editing using ProECU. 90003

90006 Reading registration details 90007
90002 The following stored information will be retrieved and displayed from the ECU by clicking on the 90014 Read Registration Details 90015 button: 90003
90086
90011 Comment — The comment field as described above. 90012
90011 Programmer ID — The ID of the user who programmed the ECU. Each licence key has a unique ID so the authenticity of an ECU can easily be confirmed.90012
90011 Program Count — The number of times the ECU has been reprogrammed. The rated life of the memory chip is said to be in the region of 100 reprograms, although this limitation applies more to older ECUs (1990s / early 2000s) than it does to today’s products. Manufacturers usually quote a deliberately low re-flash limit but in our experience there is no deterioration in memory-chip performance, even after 300 or more reprogrammings. 90012
90011 ECU Version — For example JF01C, ZA1J700G, AN330_0182.This will tell you on which basic ROM file any tuning should be based. This function does not reprogram the ECU but only retrieves information from it. 90012
90011 Clear DTCs — Click on the Clear DTCs button to clear all the stored trouble codes in the vehicle’s various ECUs. This should be done after programming to ensure that all DTCs caused by the programming sequence are also cleared. 90012
90091

90006 Progress window data box and log files 90007
90002 On the right of the Programming Tool window is a progress display.This area provides information throughout the reprogramming process. It records and stores information such as the ROM filename you’ve used, your dongle ID, the version of software you are using and the unique ID code. All this data is recorded in a log file that updates every time you are in Utilities Mode. 90003
90002 The log file is stored alongside the ProECU executable in the C: \ EcuTek folder … 90003

ProECU log files are stored in the C: \ EcuTek folder

90002 An EcuTek Software Log file is created for each software product, and can be read with Windows Notepad if required.90003.90000 What Is an ECU and What Does It Do? electrical system ecm … 90001 90002 The electronic control unit (ECU) used in today’s cars and trucks is used to control the engine and other components ‘functions. An ECU is a computer with internal pre-programmed and programmable computer chips that is not much different from a home computer or laptop. The vehicle’s engine computer ECU is used to operate the engine by using input sensors and output components to control all engine functions. 90003

90002 The ECU needs inputs from vehicle sensors like the crankshaft sensor and camshaft sensors to compute the information using a program that has been stored in the ECU on a programmable memory chip.The ECU program will use the inputted sensor information to compute the needed output like the amount of fuel injected and when to spark the coil in order to start the engine. 90003

90002 There are different ECUs used for different systems on the vehicle. The different ECUs used can be for the transmission, traction control or ABS, AC, body functions and lighting control, engine, air bags, or any other system a vehicle may have. Some vehicles may incorporate more than one ECU into a single unit called a powertrain control module (PCM).These units can be an advantage by having more modules in one location but may be a disadvantage by adding longer wires to reach the component it operates. 90003

90002 Most newer vehicles have started using a communication line between different modules on a vehicle so they can share information and redundant sensors do not have to be used. For instance, a speed sensor at a wheel detects the wheel speed and will be an input to the anti-lock brake module (ABS) ECU. Instead of sending many wires from the one sensor to other ECUs, the ABS ECU will share the information on the network communication lines to all the ECUs that use the information, like a transmission for its shifting of gears, the speedometer to show the speed of the vehicle, or the suspension system to control the suspension as needed.90003

90002 The use of sharing input sensors throughout the vehicle using only two data lines between ECUs has cut the amount of wiring used in the vehicles. Sharing information between modules also means they need a common language between them so they can operate as a group. When one computer goes down or does not share information due to an error, then it may affect other modules if they need the sensor input from the failed module. 90003

90002 The engine ECU in most vehicles is connected to the onboard diagnostic connector and will relay all diagnostic information on this line to all the other modules or ECUs.This reduces the amount of wire needed and you do not need to go to each ECU when wanting to test them. 90003
.90000 ECU (Electronic Control Unit) explained 90001

90002 90003 What is an ECU? 90004 90005
90002 The use of the term ECU may be used to refer to an Engine Control Unit, however ECU also refers to an Electronic Control Unit, which is a component of any automotive mechatronic system, not just for the control of an engine. 90005
90002 In the Automotive industry, the term ECU often refers to an Engine Control Unit (ECU), or an Engine Control Module (ECM).If this unit controls both an engine and a transmission, it is often described as a Powertrain Control Module (PCM). 90005
90002 For the purposes of this article, we will discuss the ECU as an Engine Control Unit. 90005
90002 90003 90004 90005
90002 90003 What does an ECU do? 90004 90005
90002 Fundamentally, the engine ECU controls the injection of the fuel and, in petrol engines, the timing of the spark to ignite it. It determines the position of the engine’s internals using a Crankshaft Position Sensor so that the injectors and ignition system are activated at precisely the correct time.While this sounds like something that can be done mechanically (and was in the past), there’s now a bit more to it than that. 90005
90002 An internal combustion engine is essentially a big air pump that powers itself using fuel. As the air is sucked in, enough fuel has to be provided to create power to sustain the engine’s operation while having a useful amount left over to propel the car when required. This combination of air and fuel is called a ‘mixture’. Too much mixture and the engine will be full throttle, too little and the engine will not be able to power itself or the car.90005
90002 Not only is the amount of mixture important, but the ratio of that mixture has to be correct. Too much fuel — too little oxygen, and the combustion is dirty and wasteful. Too little fuel — too much oxygen makes the combustion slow and weak. 90005
90002 Engines used to have this mixture quantity and ratio controlled by an entirely mechanical metering device called a carburetor, which was little more than a collection of fixed diameter holes (jets) through which the engine ‘sucked’ the fuel.With the demands of modern vehicles focusing on fuel efficiency and lower emissions, the mixture must be more tightly controlled. 90005
90002 The only way to meet these strict requirements is to hand over control of the engine to an ECU, the Engine Control Unit. The ECU has the job of controlling the fuel injection, ignition and ancillaries of the engine using digitally stored equations and numeric tables, rather than by analogue means. 90005
90002 90003 Precise fuel management 90004 90005
90002 An ECU has to deal with many variables when deciding the correct mixture ratio.90005
90036
90037 Engine demand 90038
90037 Engine / Coolant temperature 90038
90037 Air temperature 90038
90037 Fuel temperature 90038
90037 Fuel quality 90038
90037 Varying filter restriction 90038
90037 Air pressure 90038
90037 Engine pumping efficiency 90038
90053
90002 These require a number of sensors to measure such variables and apply them to logic in the programming of the ECU to determine how to correctly compensate for them. 90005
90002 An increase in engine demand (such as accelerating) will require an increase in the overall quantity of mixture.Because of the combustion characteristics of the fuels in use, it also requires a change in the ratio of this mixture. When you press the accelerator pedal, your throttle flap will open to allow more air in to the engine. The increase in airflow to the engine is measured by the Mass Air Flow sensor (MAF) so the ECU can change the amount of fuel that’s injected, keeping the mixture ratio within limits. 90005
90002 It does not stop there. For best power levels and safe combustion, the ECU must change the ratio of the mixture and inject more fuel under full throttle than it would during cruising — this is called a ‘rich mixture’.Conversely, a fueling strategy or a fault that results in less than a normal quantity of fuel being injected would result in a ‘lean mixture’. 90005
90002 In addition to calculating the fueling based on driver demand, temperature has a considerable part to play in the equations used. Since petrol is injected as a liquid, evaporation has to occur before it will combust. In a hot engine, this is easy to manage, but in a cold engine the liquid is less likely to vapourise and more fuel must be injected to keep the mixture ratio within the correct range for combustion.90005
90002 Flashback: Prior to the use of the ECU, this function was managed by a ‘choke’ on the carburetor. This choke was simply a flap that restricted the airflow into the carburetor increasing the vacuum at the jets to promote more fuel flow. This method was often inaccurate, problematic and required regular adjustment. Many were adjusted manually by the driver while driving. 90005
90002 The temperature of the air also plays a role in combustion quality in much the same way as the varying atmospheric pressure.90005
90002 90003 Perfecting Combustion 90004 90005
90002 Since a car engine spends most of its time at part throttle, the ECU concentrates on maximum efficiency in this area. The ideal mixture, where all of the injected fuel is combusted and all oxygen is consumed by this combustion, is known as ‘stoichiometric’ or often as ‘Lambda’. At stoichiometric conditions, Lambda = 1.0. 90005
90002 The Exhaust Gas Oxygen Sensor (Lambda sensor, O2 Sensor, Oxygen Sensor or HEGO) measures the amount of oxygen left over after combustion.This tells the engine whether there is an excess of air in the mixture ratio — and naturally whether there is excessive or insufficient fuel being injected. The ECU will read this measurement, and constantly adjust the fuel quantity injected to keep the mixture as close to Lambda = 1.0 as possible. This is known as ‘closed loop’ operation, and is a major contribution to the advanced efficiency that comes from using engine ECUs. 90005
90002 Because of the strict emissions regulations now in force, there are many other systems on an engine that help to reduce fuel consumption and / or environmental impact.These include: 90005
90036
90037 Exhaust Gas Recirculation (EGR) 90038
90037 Catalytic converter and Selective Catalytic Reduction 90038
90037 Exhaust Air Injection Reaction (AIR) 90038
90037 Diesel Particulate Filters (DPF) 90038
90037 Fuel Stratification 90038
90037 Exhaust Additive Injection (Such as AdBlue) 90038
90037 Evaporative emissions control (EVAP) 90038
90037 Turbocharging and supercharging 90038
90037 Hybrid powertrain systems 90038
90037 Variable Valvetrain Control (Such as VTEC or MultiAir) 90038
90037 Variable Intake Control 90038
90053
90002 Each of the above systems affect engine operation in some way and as a consequence need to be under full control of the ECU.90005
90002 90003 90004 90005
90002 90003 How does an ECU work? 90004 90005
90002 An ECU is often referred to as the ‘brain’ of the engine. It is essentially a computer, a switching system and power management system in a very small case. To perform even on a basic level, it has to incorporate 4 different areas of operation. 90005
90036
90037 Input 90114 This typically includes temperature and pressure sensors, on / off signals and data from other modules within the vehicle and is how an ECU collects the information it needs to make decisions.90038
90037 An example of an input would be a Coolant Temperature sensor, or an Accelerator Pedal Position sensor. Requests from the Antilock Brake System (ABS) module may also be considered, such as for the application of traction control. 90038
90037 Processing 90038
90053
90002 Once the data has been collected by the ECU, the processor must determine output specifications, such as fuel injector pulse width, as directed by the software stored within the unit. 90005
90036
90037 The processor not only reads the software to decide the appropriate output, it also records its own information, such as learned mixture adjustments and mileage.90038
90037 Output 90114 The ECU can then perform an action on the engine, allowing the correct amount of power to control actuators precisely. 90038
90037 These can include controlling fuel injector pulse width, exact timing of the ignition system, opening of an electronic throttle body or the activation of a radiator cooling fan. 90038
90037 Power Management 90038
90053
90002 The ECU has many internal power requirements for the hundreds of internal components to function correctly. In addition to this, in order for many sensors and actuators to work, the correct voltage has to be supplied by the ECU to components around the car.This could be just a steady 5 Volts for sensors, or over 200 Volts for the fuel injector circuits. 90005
90036
90037 Not only does the voltage have to correct, but some outputs have to handle more than 30 Amps, which naturally creates a lot of heat. Thermal management is a key part of ECU design. 90038
90053
90002 90003 Basic ECU function 90004 90005
90002 The first stage of ECU operation is in fact power management. This is where various voltages are regulated and the power-up of the ECU is handled.Most ECUs have sophisticated power management due to the variety of components inside, accurately regulating 1.8V, 2.6V, 3.3V, 5V, 30V and upto 250V all from the car’s 10-15V supply. The power management system also allows the ECU to have full control over when it powers itself down — i.e. not necessarily when you turn off the ignition switch. 90005
90002 Once the correct voltages are supplied, the microprocessors can begin to boot up. Here the main microprocessor reads software from the memory and performs a self-check.It then reads data from the numerous sensors on the engine and converts them into useful information. This information is often transmitted over the CANbus — your car’s internal computer network — to other electronic modules. 90005
90002 Once the main microprocessor has interpreted this information, it refers to the numeric tables or formulae within the software and activates outputs as required. 90005
90002 Example. Should the Crankshaft Position Sensor show the engine is about to reach maximum compression on one of the cylinders, it will activate a transistor for the relevant ignition coil.The aforementioned formula and tables within the software will cause the activation of this transistor to be delayed or advanced based on throttle position, coolant temperature, air temperature, EGR opening, mixture ratio and previous measurements showing incorrect combustion. 90005
90002 The operation of the main processor inside the ECU and the activation of many outputs is overseen by a monitoring microprocessor — essentially a second computer that makes sure the main computer is doing everything correctly.If the monitoring microprocessor is not happy with any aspect of the ECU, it has the power to reset the whole system or shut it down completely. The use of the monitoring processor became imperative with the application of drive-by-wire throttle control due to safety concerns should the main microprocessor develop a fault. 90005
90002 90003 90004 90005
90002 90003 Diagnosis of an ECU and peripherals 90004 90005
90002 The complexity of implementing all of this control, all of these inputs and all of these outputs requires relatively advanced self-diagnosis capability — traditional engine diagnosis becomes obsolete.The inputs and outputs of an ECU are individually monitored by the processor, often dozens of times a second, to ensure they’re within the tolerances set in the software. If a sensor reading falls outside of these tolerances for the pre-determined period of time, a fault is registered and a fault code stored for retrieval by the technician. 90005
90002 90003 Fault Codes 90004 90005
90002 When a fault code is stored in the memory, it usually results in some of the logic within the software being bypassed with reduced engine efficiency, albeit with the engine still being able to function on a basic level.In some circumstances, the self-diagnosis routine discovers a serious fault that either fundamentally prevents the engine from running, or shuts the engine down in the interest of safety. 90005
90002 With modern engine management, the first fault diagnosis step for a vehicle technician is to access fault codes from the ECU memory. These are often stored as 5 digit alphanumeric codes beginning with a P, B, C or a U, followed by 4 numbers. Details of these codes and their descriptions can be found here: OBDII Fault Codes 90005
90002 In addition to these codes, the technician can also view live sensor data through the diagnostic tool while the vehicle is running.This allows them to see a sensor reading that is incorrect, but not out of tolerance by enough of a margin to flag a fault code. 90005
90002 90003 90004 90005
90002 90003 Electronic Throttle Control 90004 90005
90002 Many people question the necessity of drive-by-wire throttle control. Introduced in the 90s, it is now fitted to almost every engine produced today, but what are the advantages over a traditional cable? 90005
90002 Until the 80s, most throttle / accelerator control was managed with a cable from the pedal to the carburettor.The idle speed was set by simply adjusting a screw to keep the throttle flap open slightly until the engine idled correctly. This simple method required regular adjustment of idle speed and was prone to deviation when an engine was cold or as various parts wore out. 90005
90002 In the 1980s, with the mainstream introduction of ECUs, electronic Idle Air Control valves were introduced which solved many of these issues, however the ECU was now controlling part of the airflow and yet all of the other components remained.90005
90002 With efficiency of engine operation and efficiency in car assembly moving forward, electronic throttle control was introduced. This sped up the manufacture of a car (no stiff throttle cables passing through the firewall), it removed the need for an Idle Air Control valve and it allowed the engine ECU additional control over the engine for improved EGR function, improved control over engine shutdown and improved starting. 90005
90002 One important advantage of electronic throttle control is that the ECU can adjust the throttle angle during acceleration to compliment the actual airflow through the engine.This improves the speed at which the air passes through the intake and provides gains in torque and drivability. This is known as torque-mapping and is only possible with electronic throttle control. 90005
90002 90003 90004 90005
90002 90003 Adaptations 90004 90005
90002 Modern vehicles are built to much tighter tolerances than those of the past, however they are still susceptible to manufacturing variation, mechanical wear and environmental aspects. As such, they are able to adapt to gradual changes in the operation of the engine.90005
90002 Example. As an air filter gets blocked by dust, the ECU can start the engine running with a slightly reduced fuel injection quantity to compensate. This allows it to perform at peak efficiency from engine startup, rather than starting at factory levels and working towards the optimum mixture on each journey. It does this by storing the Lambda values ​​over previous journeys. 90005
90002 These adaptations apply not just to blocked air filters, but to many systems on an engine or transmission.As components in hydraulic systems wear, they require changes to the timing of solenoid activation to compensate. Similarly, as the engine wears throughout, the ability to be an air pump deteriorates slightly and the opening angle of the throttle flap will need to change to maintain correct idle speed. 90005
90002 90005
90002 90003 The timeline of the ECU 90004 90005
90002 90213 1970s 90214 90005
90002 ECUs started out simply controlling a couple of solenoids on carburetors to make them function more effectively.Some started controlling mixture at idle speeds. 90005
90002 90213 1980s 90214 90005
90002 With the introduction of fuel injection, the ECU took on a new role of being completely responsible for the fuel and ignition management of petrol engines. 90005
90002 Closed loop Lambda control was soon included and the ECU rapidly began a new era in engine efficiency. 90005
90002 90213 1990s 90214 90005
90002 The ECU was now handling vehicle security. It was also beginning to appear on Diesel engines, which played no small part in the success of the turbodiesel engine over the next couple of decades.90005
90002 90213 2000s 90214 90005
90002 The adoption of Drive-by-Wire throttle control, turbocharger control and numerous emission systems all under the tight control of the ECU. 90005
90002 90213 2010s and beyond 90214 90005
90002 The ECU now has full control over the combustion of the mixture, the opening of the throttle, the cooling system and emission systems. It can have more than a hundred inputs and outputs and is part of a network of dozens of other Electronic Control Units within the vehicle.Hybrid systems rely on communication with the ECU to function, while Driving Assistance features communicate to take control of engine demand where necessary. 90005

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *