что это такое в автомобиле и как работает
Одним из главных элементов современного автомобиля является ЭСУД – электронная система управления двигателем. Именно она обеспечивает работу двигателя в оптимальном режиме мощности и, потребления топлива, кроме того, на нее возложена функция управления многочисленными функциями и рабочими процессами, протекающими в автомобиле. В общем смысле ЭСУД представляет собой компьютер ДВС, в котором обрабатываются показания датчиков и в соответствии с ними подаются те или иные команды на прочие системы и агрегаты. Однако это определение слишком общее, поэтому для понимания сущности и роли данного элемента следует разобраться в тонкостях его работы.
Что такое ЭСУД в автомобиле
Данная система объединяет в себе большое количество различных компонентов:
- датчики и подсистемы, фиксирующие показания и рабочее состояние различных агрегатов двигателя;
- передающие провода;
- электронный блок управления – центральный элемент ЭСУД и своеобразный «мозг» автомобиля, в котором данные, получаемые с датчиков, обрабатываются и интерпретируются.
Необходимость внедрения электронной системы управления рабочими параметрами двигателя стала очевидной в процессе оптимизации процессов зажигания и впрыска – механическая регулировка и контроль не обеспечивали достаточной точности и эффективности, в результате чего КПД использовавшихся ранее ДВС был низким. На современных же моделях широко используются электронные контрольные модули, которые отвечают не только за вышеназванные параметры, но и за многие другие: впуск топливной смеси в цилиндры, охлаждение двигателя, выпуск отработанных газов, улавливание паров бензина и т.д.
Как правило, ЭСУД объединяется в единый комплекс с другими системами автомобиля, включая блок управления КПП, рулевой электроуситель, ABS, систему активной безопасности и т.д.
Из чего состоит ЭСУД
В состав электронной системы управления двигателем входят самые разные компоненты, в совокупности обеспечивающие комплексную регулировку рабочих параметров ДВС. К основным ее элементам относятся следующие:
- электронный контроллер – основная часть всей системы, именно здесь анализируются показания датчиков, проводятся вычисления и формируются команды исполнительным агрегатам и подсистемам;
- датчик массового расхода воздуха – фиксирует количество поступающего в цилиндры воздуха и в соответствии с этими данными изменяет объем подаваемого топлива;
- датчик скорости – фиксирует текущую скорость и преобразует полученное значение в электронный сигнал;
- кислородные датчики – определяет количество кислорода в выхлопных газах до и после стадии нейтрализации;
- датчик неровной дороги – важный элемент современных электронных подвесок, анализирует силу вибрации кузова и преобразует полученное значение в сигнал;
- датчик фаз – подает на контроллер сигнал при поднятии первого поршня в высшую точку на такте сжатия;
- датчик температуры жидкости в системе охлаждения;
- датчик положения коленчатого вала – фиксирует величину угла при повороте вала;
- датчик дроссельной заслонки – определяет угол открытия заслонки;
- датчик детонации – определяет интенсивность детонационных процессов в двигателе по уровню поступающих шумов;
- модуль зажигания – в нем аккумулируется энергия, необходимая для поджигания топливовоздушной смеси, а также обеспечивает требуемое напряжение свечей;
- форсунки – отвечают за распределение топлива между цилиндрами;
- регулятор топливного давления – поддерживает требуемое давление при подаче топлива;
- модуль бензонасоса – отвечает за избыточное давление в питающей двигатель системе;
- адсорбер – необходим для улавливания бензиновых испарений;
- нейтрализатор – уменьшает токсичность выхлопа двигателя за счет каталитических реакций;
- датчик холостого хода – регулирует питание двигателя при холостой работе;
- диагностический сигнал – лампа на приборной панели, загорание которой свидетельствует о той или иной неисправности в работе двигателя;
- диагностический интерфейс – позволяет подключать к ЭСУД специализированное диагностическое оборудование.
Как видно, электронная система управления двигателем включает в себя внушительное количество самых разных датчиков и регуляторов. При этом все поступающие с них данные анализируются в едином электронном блоке, который представляет собой полноценный микрокомпьютер.
Читайте также: Что такое CAN шина в автомобиле и для чего она нужна.
Какие задачи выполняет ЭСУД
Большое количество компонентов, входящий в состав электронной системы управления, обусловливает и широкое разнообразие выполняемых ей задач. По большому счету, она полностью управляет работой двигателя, оперативно изменяет его параметры и фиксирует его состояние. К наиболее важным функциям ЭСУД можно отнести следующие:
- расчет оптимального объема топлива и момента его подачи в камеру сгорания;
- определение момента генерации искры, воспламеняющей ТВС;
- регулировка угла опережения зажигания;
- контроль положения коленвала;
- самодиагностика системы, всех ее подсистем и исполнительных механизмов.
Все элементы ЭСУД работают в комплексе, что позволяет достигать оптимальной производительности мотора. Если в ходе диагностики выявляются какие-либо неисправности, то на экран либо приборную панель выводится соответствующее уведомление. Если обнаруженные нарушения создают угрозу двигателю и автомобилю в целом, то система управления отдает команду на его отключение. Если поломка не такая серьезная, то можно временно продолжать движение – но в любом случае нужно как можно скорее обратиться на автосервис.
Для определения действительной неисправности необходимо использовать специальное диагностическое оборудование. При подключении к соответствующему разъему оно считает информацию, расшифрует код ошибки и предоставит точные сведения о выявленной неполадке.
В этом выражается еще одна важная функция ЭСУД – сокращение затрат времени и денег на ремонтные работы. Работникам СТО будет достаточно только получить код ошибки, после чего можно сразу же приступать к устранению поломки.
Похожие статьи
Электронная система управления двигателем. Основы
Существует огромное количество систем управления двигателей и их модификаций. Для этого рассмотрим различные варианты ЭСУД, которые когда-либо устанавливались на серийно выпускаемые автомобили.
ЭСУД — это электронная система управления двигателем или по-простому компьютер двигателя. Он считывает данные с датчиков двигателя и передает указания на исполнительные системы. Это делается, что двигатель работал в оптимальном для него режиме и сохранял нормы токсичности и потребления топлива. Обзор приведём на примере инжекторных автомобилей ВАЗ. Разобьем ЭСУД на некоторые группы по критериям.Производитель электронной системы управления
Разновидности контроллеров
На вазовских автомобилях можно встретить следующие типы контроллеров:
- Январь 5 — производство Россия;
- M1.5.4 — производство Bosch;
- МР7.0 — производство Bosch;
Кажется, что контроллеров не много, а на самом деле все сложней. Для примера, контроллер M1.5.4 для системы без нейтрализатоpa не подходит для системы с нейтрализатором. И они считаются невзаимозаменяемыми. Контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-2» не может быть установлен на автомобиль «Евро-3». Хотя установить контроллер МР7.0 для системы «Eвpo-3» на автомобиль с экологическими нормами токсичности «Евро-2» возможно, но для этого потребуется перепрошить программное обеспечение контроллера.
Типы впрыска
По этому параметру можно разделить на систему центрального (одноточечного) и распределенного (многоточечного) впрыска топлива. В системе центрального впрыска форсунка подает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой. В системах распределенного впрыска каждый цилиндр имеет свою форсунку, которая подает топливо непосредственно перед впускным клапаном.
Системы распределенного впрыска разделяются на фазированные и не фазированные. В не фазированных системах впрыск топлива может осуществляться или всеми форсунками в одно время или парами форсунок. В фазированных системах впрыск топлива осуществляется последовательно каждой форсункой.
Нормы токсичности
В разные времена собирались автомобили, который соответствовали требованиям стандартов по токсичности отработавших газов от «Евро-0» до «Евро-4». Автомобили, который соответствуют нормам «Евро-0» выпускаются без нейтрализаторов, системы улавливания паров бензина, датчиков кислорода.
Определения и понятия
Контроллер — главный компонент электронной СУД. Оценивает информацию от датчиков о текущем режиме работы двигателя, выполняет достаточно сложные вычисления и управляет исполнительными механизмами.Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — преобразует значение массы воздуха, поступающего в цилиндры, в электрический сигнал.
Датчик скорости — преобразует значение скорости автомобиля в электрический сигнал. Датчик кислорода — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах после нейтрализатора в электрический сигнал.
Датчик кислорода управляющий — преобразует значение концентрации кислорода в отработавших газах до нейтрализатора в электрический сигнал.
Датчик неровной дороги — преобразует величину вибрации кузова в электрический сигнал.
Датчик фаз — его сигнал информирует контролер о том, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ (верхняя мертвая точка) на такте сжатия топливовоздушной смеси.
Датчик температуры охлаждающей жидкости — преобразует величину температуры охлаждающей жидкости в электрический сигнал.
Датчик положения коленвала — преобразует угловое положение коленвала в электрический сигнал.
Датчик положения дроссельной заслонки — преобразует значение угла открытия дроссельной заслонки в электрический сигнал.
Датчик детонации — преобразует величину механических шумов двигателя в электрический сигнал.
Модуль зажигания — элемент системы зажигания, накапливающий энергию для воспламенения смеси в двигателе и обеспечивает высокое напряжение на электродах свечи зажигания.
Форсунка — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий дозирование топлива.
Регулятор давления топлива — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий постоянство давления топлива в подающей магистрали.
Адсорбер — главный элемент системы улавливания паров бензина.
Модуль бензонасоса — элемент системы топливоподачи, обеспечивающий избыточное давление в топливной магистрали.
Клапан продувки адсорбера — элемент системы улавливания паров бензина, управляющий процессом продувки адсорбера.
Топливный фильтр — элемент системы топливоподачи, фильтр тонкой очистки.
Нейтрализатор — элемент системы впрыска двигателя для снижения токсичности выхлопных газов. В результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора оксид углерода, углеводороды СН и окислы азота превращаются в азот, воду, а также в двуокись углерода.
Диагностическая лампа — элемент системы бортовой диагностики, которая информирует водителя о наличии неисправности в СУД.
Диагностический разъем — элемент системы бортовой диагностики, для подключения диагностического оборудования.
Регулятор холостого хода — элемент системы поддержания холостого хода, который регулирует на холостом ходу подачу воздуха в двигатель.
Электронная система управления двигателем
Система управления двигателем (ЭСУД) – это электронная система, задача которой обеспечить правильную работу одной и более систем двигателя. Электронная система управления двигателем – это своеобразный компьютер, который отвечает за контроль и выполнение необходимых задач для правильного функционирования. Толчок в развитии электронная система управления получила благодаря поиску и решению технических задач системы впрыска и системы зажигания. Но в процессе совершенствования, электронная система управления отвечает не только за работу вышеупомянутых систем, но и управляет топливной системой, системой охлаждения, системой впуска топливной смеси и выпуска отработавших газов, системой тормозов, системой улавливания паров бензина и др.
Электронный блок управления считывает данные с различных датчиков двигателя и управляет его системами. Контроль работы двигателя и управление его системами позволяет работать в оптимальном режиме и сохранять требуемые нормы токсичности и расхода топлива. Лидирующие позиции в производстве электронных систем управления занимают компании Bosch и General Motors.
Работа электронного блока управления происходит во взаимодействии с блоками управления автоматической коробки передач (АКПП), электроусилителя рулевого колеса, системой ABS, системы безопасности.
Устройство электронной системы управления двигателем
1– адсорбер; 2- запорный клапан системы управления паров бензина; 3 – датчик давления во впускном коллекторе; 4 — топливный насос высокого давления; 5 — датчик давления топлива в контуре низкого давления; 6 — датчик давления топлива в контуре высокого давления; 7 – форсунка впрыска; 8 — клапан регулирования фаз газораспределения; 9 — катушка зажигания; 10 — датчик Холла; 11 — датчик температуры воздуха на впуске; 12 — блок управления дроссельной заслонкой с датчиком положения; 13 — управляющий клапан системы рециркуляции отработавших газов; 14 — потенциометр заслонки впускного коллектора; 15 — датчик детонации; 16 — датчик частоты вращения коленчатого вала; 17 — кислородный датчик; 18 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 19 — блок управления; 20 — диагностический интерфейс; 21 – датчик положения педали акселератора; 22 – топливный насос; 23 — кислородный датчик; 24 — датчик температуры отработавших газов; 25 — датчик оксидов азота.
Как работает электронная система управления двигателем
Принцип работы электронной системы управления двигателем заключается в комплексном управлении величины крутящего момента двигателя. Если говорить проще, система управления двигателем регулирует величину крутящего момента в зависимости от режима работы двигателя.
Изменение величины крутящего момента производиться путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.
Электронно-цифровая система управления двигателем — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Электронно-цифровая система управления двигателем (ЭСУД) с полной ответственностью (англ. full authority digital engine control system, FADEC) — система автоматизированного управления параметрами впрыска топлива, воздуха и зажигания в работе авиадвигателя для поддержания оптимальных характеристик работы авиадвигателя с минимальным расходом топлива.
В качестве примера можно привести ЭСУД двигателя ПС-90, устанавливаемого на самолёты Ил-96 и Ту-204; комплексный электронный регулятор КРД-96 для двигателя 96ФП, устанавливаемого на Су-30МКИ или Су-30МКМ; КРД-99Ц для двигателей типа АЛ-31Ф на Су-27, Су-30 различных модификаций; ЭСУД двигателя CFM-56-5, используемого в семействе самолётов Airbus-320.
ЭСУД состоит из двухканального электронного управляющего модуля (ECU), гидромеханического модуля (HMU) и выделенных сенсоров.
ECU получает сигналы частоты вращения ротора двигателя, сигналы о давлении и температуре внутри двигателя. Эти сигналы вместе с сигналами от самолётной системы управления двигателем используются для отслеживания и вырабатывания управляющих сигналов для смонтированных на двигателе механизмов, обеспечивая:
- Работу автомата тяги и управление тягой двигателя.
- Управление расходом топлива.
- Автоматический и ручной запуск двигателя.
- Поддержание малого газа.
- Управление временем приёмистости и сброса газа.
- Управление потоком воздуха в компрессоре (за счёт поворотных лопаток статора и клапанов перепуска воздуха).
- Активное управление зазором между ротором и статором каждой из турбин (высокого давления и низкого давления) двигателя.
- Управление системой охлаждения масла (топливо-масляным радиатором со сбросом топлива в крыльевой бак) электрического генератора со встроенным приводом (IDG).
- Управление системой реверса тяги.
Электронный модуль также обеспечивает защиту от превышения наибольших допустимых частот вращения вентилятора, турбокомпрессора и от помпажа двигателя.
Сигналы о главных параметрах работы двигателя вырабатываются этим же модулем и пересылаются средствам отображения на дисплеях в кабине пилотов.
ЭСУД обеспечивается электропитанием от выделенного генератора переменного тока (с возбуждением от постоянного магнита), расположенного на коробке приводов двигателя. Также возможно питание от самолётной сети постоянного тока напряжением 28 вольт в случаях, когда питание от выделенного генератора недоступно, для запуска двигателя и как запасное питание для проверок двигателя без запуска.
Самостоятельная диагностика электронного блока управления двигателем
Электронный блок управления представляет собой один из основных компонентов автомобиля, поскольку он, по сути, является его «мозгами». Благодаря этому девайсу осуществляется множество различных процессов, обеспечивающих нормальную работу в целом, но как и любое другое устройство, ЭБУ может выйти из строя. Подробнее о том, как проверить ЭБУ на работоспособность и в каких случаях это необходимо — читайте ниже.
Содержание
[ Раскрыть]
[ Скрыть]
Распространенные неисправности ЭБУ и их причины
Электронная система управления может выйти из строя по разным причинам. Так или иначе, автовладелец в таком случае столкнется с необходимостью проведения диагностики, чтобы точно определить неисправность блока, поскольку в большинстве случаев эти устройства ремонту не подлежат. Как показывает практика, даже специалисты обычно не берутся за ремонт девайса, а просто меняют его на новый. Но в любом случае, перед тем, как попрощаться с ЭБУ, необходимо тщательно разобраться в том, по каким причинам он вышел из строя.
Контроллер электронной системы управления мотором российского производстваПо мнению многих электриков, с которыми мы консультировались при написании этого материала, основной причиной выхода из строя блока являются скачки напряжения в бортовой сети. Перенапряжение же обычно появляется в результате короткого замыкания одного или нескольких соленоидов.
Но это — только одна из самых распространенных причин, по факту их значительно больше:
- Выход из строя девайса может произойти в результате его механического повреждения. К примеру, это мог быть сильный удар или большие вибрации, по причине которых на съеме модуля появилась трещина. Также трещины и повреждения могут образоваться в местах пайки элементов или контактов.
- Контроллер ЭСУД перегрелся, такая проблема обычно появляется в результате температурных перепадов. На практике известны случаи, когда при низких отрицательных температурах водители заводили двигатели на высоких оборотах, пытаясь обеспечить точный запуск силового агрегата. В этот момент и мог возникнуть перегрев.
- Воздействие на контроллер ЭСУД коррозии. Образование коррозии на структуре модуля может быть обусловлено перепадами влажности воздуха в салоне, а также скоплением конденсата или попаданием влаги в моторный отсек транспортного средства.
- Нарушение герметизации девайса. Такая проблема приведет к причине неисправности, описанной выше — в частности, попаданию воды в конструкцию модуля.
- Если нет связи с ЭБУ то такая неисправность могла быть вызвана вмешательством посторонних в систему управления, что могло способствовать нарушению целостности конструкции. К примеру, если от аккумулятора авто пытались «подкурить» другой автомобиль, при этом двигатель первого был заведен, также с АКБ при работающем моторе могли быть отсоединены клеммы. Кроме того, проблема могла возникнуть в результате того, что при подключении АКБ была перепутана его полярность, то есть клеммы были соединены неправильно. В некоторых случаях неисправность может появиться после включения стартерного узла, к которому не была подключена силовая шина.
В любом случае, по какой бы причине девайс не вышел из строя, проведение ремонта или его замена должны осуществляться после того, как будет выполнена полная диагностика модуля. Необходимо также помнить, что характер поломки может сообщить о возможных неисправностях, присутствующих в работе других систем. Если эти неисправности не будут устранены, это приведет к тому, что новый девайс также выйдет из строя.
Если нет связи с ЭБУ и девайс по каким-то причинам отказывается, автовладелец может заметить это по таким симптомам:
- На приборной панели не горит значок Check Engine, появляющийся при определении неисправностей в работе двигателя. Либо же этот значок может мигать или появляться не сразу. Если индикатор мигает, необходимо удостовериться в том, что проблема заключается не в самой лампочке, после этого уже проверять сам блок.
- При попытке подключить ЭБУ своими руками к диагностическому разъему сканер начал выдавать неверные данные, которые вызывают у вас сомнения. То есть информация может в корне отличаться от той, которая должна быть. Если нет связи с ЭБУ, то сканер может и вовсе не распознать это устройство.
- Силовой агрегат автомобиль работает со сбоями, троит, может не заводиться или заводиться через раз, также он может даже дымиться. При этом никаких причин такому поведению, в том числе перегрева, нет.
- Зажигание автомобиля стало работать с пропусками.
- Вентилятор охлаждения двигателя может включаться произвольно, без команды блока управления.
- В автомобиле начинают выходить из строя предохранительные элементы, при этом они перегорают неоднократно, а видимых причин тому нет. Если предохранители перегорают, это обычно связано с перенапряжением в бортовой сети или на определенном участке электроцепи, но диагностика не выявляет скачков напряжения.
- С различных датчиков импульсы не поступают либо поступают, но нерегулярно.
- Кроме того, еще одним симптомом может служить некорректная работа педали газа. Когда водитель жмет ан педаль, она может реагировать на нажатие с замедлением или очень туго. Такой признак является наиболее верным, особенно, если раньше педаль работала в нормальном режиме.
- Также на корпусе устройства могут быть видны следы повреждений. Например, это могут быть выгоревшие контакты либо следы подгорания на проводах.
- Еще один признак — отсутствие сигналов управления системой зажигания или топливным насосом, регулятором холостого хода и прочими устройствами, работу которых контролирует ЭБУ (автор видео о самостоятельной диагностике — Владимир Чумаков).
Как самостоятельно осуществить диагностику блока?
На первый взгляд может показаться, что диагностика ЭБУ — это сложная задача, с которой справится далеко не каждый. Действительно, произвести проверку своего блока не так просто, но имея теоретические знания, их вполне можно применить на практике.
Необходимые инструменты и оборудование
Чтобы проверить работоспособность модуля самому, нужно будет выполнить ряд действий для подключения к ЭБУ.
Для выполнения проверки вам потребуются следующие устройства и элементы:
- Осциллограф. Понятное дело, что такое устройство есть не у каждого автолюбителя, поэтому если у вас его нет, то можно использовать компьютер с заранее установленным на него необходимым диагностическим софтом.
- Кабель для подключения к устройству. Вам нужно выбрать адаптер, который поддерживает протокол KWP2000.
- Программное обеспечение. Найти диагностический софт сегодня — не проблема. Для этого достаточно промониторить сеть и найти программу, которая подойдет для вашего транспортного средства. Программа подбирается с учетом авто, поскольку на разных машинах ставятся разные блоки управления.
Фотогалерея «Готовимся к диагностике системы»
Алгоритм действий
Процедура диагностики электронной системы управления рассмотрена ниже на примере модуля Бош М 7.9.7. Эта модель блока управления является одной из наиболее распространенных не только в отечественных машинах ВАЗ, но и на авто зарубежного производства. Также нужно отметить, что процесс проверки описан на примере использования программного обеспечения KWP-D.
Итак, как проверить ЭБУ в домашних условиях:
- В первую очередь используемый адаптер необходимо соединить с компьютером или ноутбуком, а также самим контроллером ЭСУД. Для этого один конец кабеля подключите к выходу на блоке, а второй — к USB-выходу на компьютере.
- Далее, вам необходимо повернуть ключ в замке зажигания машины, но при этом двигатель запускать не нужно. Включив зажигание, на компьютере можно запустить диагностическую утилиту.
- Выполнив эти действия, на экране компьютера должно выскочить окно с сообщением, которое подтверждает успешное начало диагностики неисправностей в работе контроллера. Если по каким-то причинам сообщение не появилось, нужно удостовериться в том, что компьютер успешно подключился к контроллеру. Проверьте качество подключения и соединения кабеля с блоком и ноутбуком.
- Затем на дисплее ноутбука должна быть выведена таблица, где будут указаны основные технические характеристики и параметры работы транспортного средства.
- На следующем этапе вам необходимо обратить внимание на раздел DTC (в разных программах он может называться по-разному). В этом разделе будут представлены все неисправности, с которыми работает силовой агрегат. Все ошибки будут демонстрироваться на экране в виде зашифрованных комбинаций букв и цифр. Для их расшифровки вам нужно зайти в другой раздел, который обычно называется Коды, либо воспользоваться технической документацией к своему авто.
- В том случае, если в данном разделе нет ошибок, то вы теперь можете не переживать, поскольку мотор транспортного средства работает отлично (автор видео о ремонте ЭБУ в домашних условиях — канал АВТО РЕЗ).
Но такой вариант проверки наиболее актуален, если компьютер видит блок. Если же у вас возникли проблемы с подключением к нему, то вам потребуется электрическая схема устройства, а также мультиметр. Сам тестер или мультиметр можно купить в любом тематическом магазине, а электросхема контроллера ЭСУД должна быть в сервисном мануале. Саму схему нужно наиболее внимательно изучить, это потребуется для проверки.
В том случае, если контроллер ЭСУД будет указывать на определенный блок, а не демонстрировать беспорядочные данные, то в соответствии со схемой его нужно найти и прозвонить. Если точной информации нет, то единственным выходом будет диагностика всей системы, как мы уже сказали выше, одной из основных неисправностей считаются пробои.
После того, как пробой будет найден, необходимо произвести проверку сопротивления и точно выявить, в каком месте зафиксирован кабель. Вам нужно будет припаять соответствующий новый провод параллельно старому, если причина кроется в пробое, то эти действия позволят устранить неисправность. Во всех других случаях проблему смогут решить только квалифицированные специалисты.
Видео «Почему контроллер ЭСУД не выходит на связь при проверке»
Из видео, размещенного ниже, вы можете узнать, по каким причинам между контроллером ЭСУД и ноутбуком может отсутствовать связь при проведении диагностики (автор ролика — канал Billye espada).
Загрузка …