Elektroniczna jednostka sterująca (sterownik). Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) - mózg Twojego samochodu Co to jest jednostka sterująca silnika

Nowoczesny samochód to nie tylko cztery koła i silnik. Oto smartfon na kółkach. Działanie wszystkich systemów nowoczesnego samochodu jest kontrolowane przez ogromną liczbę różnych czujników. Informacje te są następnie analizowane przez specjalny komputer i inne elektroniczne wypełniacze. Im droższy samochód, tym więcej ma różnych opcji elektronicznych. Cała ta „orkiestra” jest kontrolowana przez jedno małe pudełko - to jest ECU. Co to jest? To jest elektroniczna jednostka sterująca. Porozmawiamy o tym dzisiaj.

ECU w nowoczesnym samochodzie

Pierwszym krokiem jest rozpoczęcie od warunków. ECU to „mózg” samochodu lub elektroniczna jednostka sterująca. Wiele osób zna go jako kontrolera. To naprawdę mózg maszyny. Bez tego bloku wszystkie inne elementy i mechanizmy zamieniają się po prostu w martwe śmieci, ogromną ilość plastiku, drutów i mikroprocesorów.

Jednostka elektroniczna odbiera dane z czujników. Następnie informacje są przetwarzane według specjalnych algorytmów. Następnie wysyła specjalne polecenia do siłowników. Istnieje ECU nawet w modelach AvtoVAZ. Są też czujniki - na przykład tlenu, temperatury płynu chłodzącego, prędkości. Co możemy powiedzieć o nowoczesnych samochodach zagranicznych.

To jest elektroniczna jednostka sterująca ECU. Mówiąc prościej, jest to inteligentne urządzenie, które w każdej sekundzie kontroluje wszystkie procesy zachodzące w samochodach. W ciągu sekundy przetwarzanych jest do tysiąca różnych sygnałów.

Co kontroluje kontroler?

Można wymienić kilka głównych sensorów, z których zbierane są informacje. Są to temperatura silnika, otoczenie, sonda lambda, poziom paliwa oraz praca na biegu jałowym. Również w wielu samochodach są czujniki ABS, zużycia klocków hamulcowych i inne czujniki odpowiedzialne za bezpieczeństwo.

Oddzielne elementy kontrolują prędkość ruchu, położenie elektronicznego pedału gazu. Jest czujnik położenia wału korbowego. ECU steruje również pracą układu chłodzenia, klimatyzacją. Urządzenie monitoruje poprawność działania układu hamulcowego.

Oczywiście nie jest to cała lista czujników. Jest to rodzaj standardowego zestawu, który można znaleźć w każdym mniej lub bardziej nowoczesnym samochodzie. W przybliżeniu taki zestaw funkcji ma ECU VAZ-2170. Rozmawialiśmy o czujnikach, ale musimy też porozmawiać o siłownikach.

To jest regulator położenia przepustnicy, wtryskiwacz, układ zapłonowy. ECU kontroluje również fazy dystrybucji, temperaturę spalania mieszanki i jest w stanie ją utrzymać. Urządzenie analizuje skład spalin. Reguluje działanie oświetlenia, steruje elektrycznymi szybami, całym ogrzewaniem, działaniem robotów i automatycznych skrzyń biegów.

To tylko minimum tego, co może zrobić przeciętny ECU. Co to jest, już wiemy, więc przejdźmy dalej - będzie ciekawie. Na maszynach wyższej klasy jest znacznie więcej różnego rodzaju czujników i urządzeń.

W rzeczywistości ECU to niewielka jednostka, która utrzymuje działanie całego samochodu pod czujną kontrolą. Każdy system jest kontrolowany przez ten komputer. Daleko od świata motoryzacji ludzie i początkujący kierowcy myślą, że komputer z wyglądu to laptop (w końcu czy to komputer?). Ale tak nie jest. Jednostka sterująca jest produkowana w nieco innej obudowie.

Jak wygląda ECU i co to jest?

Jednostka sterująca jest wykonana w różnych przypadkach. Często są to podstawy plastikowe lub aluminiowe. Na przykład ECU VAZ-2172 jest wykonany w plastikowej obudowie. W większości zagranicznych samochodów nadwozie jest metalowe. Materiał w większości zależy od lokalizacji bloku. Tak więc, jeśli w modelach AvtoVAZ jednostka jest zainstalowana w kabinie, to jest wykonana z tworzywa sztucznego. Gdyby był montowany pod maską, byłby wykonany z metalu.

Ale sprawa nie dotyczy całego komputera. Wewnątrz obudowy znajduje się płytka elektroniczna. To jest EKUZ. Co to jest, już wiemy. Z płytki wyprowadzone są dwa złącza - jest to tak zwana magistrala CAN. Do tych złączy podłączone są przewody wszystkich czujników i elementów wykonawczych. Należy zauważyć, że niektóre jednostki wyposażone są również w złącze do aktualizacji oprogramowania układowego, a także wyjście diagnostyczne OBD-II. Jak każdy komputer, ten również czasami „buja”. Również w czujnikach występują awarie. Za pomocą złącza diagnostycznego możesz odczytać kody błędów ECU VAZ, a wtedy łatwiej będzie naprawić samochód. Nie musisz już ręcznie wyszukiwać awarii.

Mikroukłady ECU podlegają dość silnemu nagrzewaniu. Dlatego ich ciała mają żebra. Te ostatnie działają jak grzejniki, usuwając nadmiar ciepła. Jeśli weźmiesz i spojrzysz na zdemontowany blok, to z wyglądu blok jest małym pudełkiem o wymiarach 15 na 10 cm, jego grubość nie przekracza centymetra.

ECU od środka

Jeśli otworzysz blok, zobaczysz dość dużą planszę. Niedoświadczeni właściciele samochodów i generalnie niedoświadczeni użytkownicy komputerów będą mogli pomylić ją z płytą główną komputera. Nie zrozumiemy dokładnie jego urządzenia, ale przejdźmy mimochodem przez główne węzły.

Skupmy się na pamięci komputera. Co to jest? Istnieje kilka typów pamięci. PROM to programowalna stała, w której twórcy umieścili niezbędne algorytmy działania silnika i innych układów. RAM - RAM, który jest niezbędny do pracy z informacjami pośrednimi. Jest przetwarzany w czasie rzeczywistym. EEPROM to elektroniczna, reprogramowalna pamięć. Służy do przechowywania danych tymczasowych.

Oprogramowanie

Funkcjonalne oprogramowanie jest najważniejsze. W końcu to dzięki niemu odczytywane i analizowane są informacje z czujników oraz wysyłane są polecenia do elementów wykonawczych.

Moduły kontrolują odebrane dane pod kątem błędów, jeśli takie zostały wykryte. Oprogramowanie próbuje poprawić błędy, jeśli to możliwe. Jeśli błędu nie da się naprawić, komputer pokładowy wyświetla Check Engine itp. Nie musisz zapamiętywać wszystkich błędów komputera. Ich dekodowanie jest różne dla wszystkich typów samochodów. Na przykład w Lada Priore kod P0353 wskazuje na przerwę w obwodzie cewki zapłonowej trzeciego cylindra.

Gdzie znajduje się ECU?

W kabinie jednostka znajduje się pod panelem. W modelach AvtoVAZ znajduje się w pobliżu grzejnika. W zagranicznych samochodach biznesowych ECU można znaleźć pod tylnym siedzeniem. Niektórzy producenci próbują zainstalować kontroler w bagażniku. Wkładanie ECU pod maskę nie jest najlepszym rozwiązaniem.

Przecież tam na blok wpływają deszcz, śnieg i inne czynniki. Często w komorze silnika urządzenie to można znaleźć w pobliżu akumulatora lub pod blokiem bezpieczeństwa. Łatwo go znaleźć - nawet zwykły właściciel samochodu bez specjalnych umiejętności może go znaleźć. Wystarczy trochę zdemontować deskę rozdzielczą lub znaleźć blok pod maską. Na zewnątrz jest to pudełko, z którego odchodzą dwie wiązki przewodów. Ale samodzielna naprawa komputera bez specjalnej wiedzy nie jest tego warta. Tę pracę lepiej powierzyć profesjonalistom.

Demontaż

Demontaż skrzynki kontrolnej jest bardzo łatwy. Wystarczy odkręcić śruby mocujące i odłączyć kable. Oczywiście przed tymi pracami należy usunąć ujemny zacisk z akumulatora. W niektórych modelach samochodów konieczny jest demontaż deski rozdzielczej. Często blok znajduje się z boku pieca lub pod schowkiem.

Sprawdzenie, czy blok działa, jest bardzo proste. W połowie przypadków samochód po prostu nie chce się uruchomić. Możliwe jest również, że wszystkie systemy zostaną zablokowane, wszystkie zamki się otworzą i tym podobne. W innych przypadkach mogą wystąpić usterki silnika. Tak więc na niektórych maszynach obroty mogą się unosić, występują awarie. Silnik może w ogóle się nie uruchomić. Palą się błędy, których nie można usunąć za pomocą oprogramowania. Należy zauważyć, że ECU jest dość niezawodnym węzłem. Dlatego jeśli specjalnie go nie „utopisz”, urządzenie będzie działać przez długi czas i poprawnie.

Jak dochodzi do awarii, jeśli urządzenie jest niezawodne? To proste - wystarczy zwarcie lub wilgoć na płytce. Ponadto ECU nie lubi fizycznych uderzeń i korozji.

Naprawa, wymiana

Trudno powiedzieć, czy naprawić komputer, czy go wymienić. Czasami kontroler przepala się całkowicie, do tego stopnia, że ​​nie da się go już naprawić. Należy zainstalować nowy blok. I to nie jest takie tanie - średnia cena wynosi od 15 do 40 tysięcy rubli.

Ale jeśli błąd można wyeliminować, wymieniając jeden lub dwa mikroukłady, wskazana jest naprawa. Jeśli korozja wyżarła ślad na płycie, można go również przywrócić.

Wniosek

Teraz początkujący kierowcy wiedzą, czym jest ECU w samochodzie, gdzie się znajduje i do czego służy. To przydatne informacje, które pomogą wszystkim właścicielom samochodów. Teraz w sprzedaży są specjalne urządzenia diagnostyczne, za pomocą których można samodzielnie określić awarię samochodu.

Rozważana jest integralna część nowoczesnych samochodów elektroniczny sterownik silnika. Przeznaczony jest do odbierania informacji z zestawu czujników i ich późniejszego przetwarzania. Przetworzona informacja otrzymuje określony algorytm, za pomocą którego odbywa się akcja kontrolna na różnych układach motorycznych.

Elektroniczna jednostka sterująca silnika (ECU) – jak to działa?

Zastosowanie tego urządzenia skutecznie optymalizuje parametry takie jak moc, zużycie paliwa, moment obrotowy, zawartość szkodliwych substancji w spalinach i inne. Konstrukcja jednostki elektronicznej obejmuje dwa główne typy wsporników. Za pomocą sprzętu uruchamiane są różne elementy elektroniczne, na czele z mikroprocesorem.

Informacje pochodzące z czujnika są przetwarzane na sygnały cyfrowe. W tym celu stosuje się specjalny konwerter. Oprogramowanie zawiera funkcjonalne i sterujące moduły obliczeniowe. Przetwarzają odebrane sygnały i przesyłają je do sterowania siłownikami. Ponadto generowane są sygnały wyjściowe, które można korygować aż do całkowitego zatrzymania.

W razie potrzeby można przeprogramować elektryczną jednostkę sterującą. Dzieje się tak przy znacznych zmianach w konstrukcji silnika, na przykład podczas jego strojenia. Do wymiany danych wykorzystywana jest specjalna magistrala, za pomocą której wszystkie jednostki sterujące są łączone w jeden system.

Naprawa sterowników silnika – jak sobie z tym poradzić samodzielnie?

Elektroniczny układ sterowania silnikiem wysokoprężnym jest instalowany na prawie wszystkich nowoczesnych silnikach tego typu z różnymi układami wtrysku paliwa. Takie sterowanie elektroniczne przeznaczone jest głównie do regulacji i optymalizacji ich pracy. Dzięki temu zapewniona jest sprawna praca całego układu paliwowego, turbosprężarki, układu dolotowego i wydechowego, a także układu chłodzenia i recyrkulacji spalin.

Całe elektroniczne sterowanie składa się z jednostki głównej, czujników wejściowych, a także elementów wykonawczych układów silnika. Często wielu kierowców może stanąć przed koniecznością rozwiązania takiego problemu, jak naprawa elektronicznej jednostki sterującej silnika. Możliwość samodzielnego przeprowadzenia takich napraw jest uważana za istotną.

Od samego początku ważne jest, aby dokładnie poznać nazwę bloku, w przypadku braku niezbędnych parametrów wyjściowych. Urządzenie jest głównie używane ECU, w tłumaczeniu „elektroniczna jednostka sterująca”. Za jego pomocą praca odbywa się zgodnie z sygnałami wejściowymi czujników, które tworzą sygnały wyjściowe sterujące siłownikami.

Przyczyny awarii i naprawy jednostki sterującej silnika

Naprawa elektronicznych jednostek sterujących silnika może być konieczna w przypadku braku nieprzerwanego zasilania elektrycznego. W takim przypadku łatwo jest założyć awarię wewnętrzną, która wymaga obowiązkowej naprawy. Przyczynami mogą być:

• brak wymiany danych ze skanerem i komunikat o błędnych parametrach;
• Lampka kontrolna „Sprawdź” nie świeci się, gdy zapłon jest włączony;
• z jednym z wadliwych elementów wydawana jest poprawka błędu.

Ponadto silnik może działać nieprawidłowo, z odchyleniami, ale informacja o tym nie jest wydawana.

Terminowa naprawa jednostek sterujących silnika pomoże uniknąć wielu poważnych problemów. W nowoczesnych samochodach tak wiele układów jest zamkniętych na to urządzenie, że w przypadku jakiejkolwiek awarii jednostki, działanie całego mechanizmu lub jego poszczególnych elementów i zespołów może całkowicie ustać. Znajdujemy więc winowajcę tej dyskusji, którego lokalizację można określić w instrukcji obsługi samochodu i widzimy, że jest to całkowicie elektronika. Jak znaleźć problem i rozwiązać go w tak różnorodnych obwodach, tranzystorach i innych drobnych elementach?

Mogą istnieć co najmniej dwa powody, dla których ECU podaje błędy lub nie reaguje na odczyty jakichkolwiek czujników: przewodnik stał się bezużyteczny lub oprogramowanie układowe zbłądziło. Nie można samodzielnie przywrócić oprogramowania układowego, jeśli nie specjalizujesz się w tej dziedzinie, więc pomogą ci tylko w salonie. Ale możesz łatwo sprawdzić parametry elektryczne, jeśli masz pod ręką multimetr. Aby wiedzieć, które przewody sprawdzić pod kątem awarii, musisz opanować odczytywanie obwodu swojego ECU.

Nowoczesne technologie cyfrowe pozwalają na korzystanie z szerokiego wachlarza funkcji sterujących w samochodzie. Wiele parametrów wpływających na jego działanie może być branych pod uwagę jednocześnie, dzięki czemu różne systemy mogą być sterowane z maksymalną wydajnością. Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) odbiera sygnały elektryczne z czujników lub generatorów w oczekiwanym zakresie wartości, ocenia je, a następnie oblicza sygnały rozruchowe dla elementów wykonawczych (napędów). Program sterujący przechowywany jest w specjalnej pamięci, a za realizację tego programu odpowiada mikroprocesor.

Rys.57 Elektroniczna jednostka sterująca. 1 - złącze, 2 - stopnie sterownika małej mocy, 3 - zasilacz impulsowy (SMPS), 4 - interfejs CAN (interfejs magistrali danych), 5 - jednostka pamięci mikroprocesora, 6 - stopnie sterownika dużej mocy, 7 - obwody wejściowe i wyjściowe.

Warunki pracy

ECU podlega bardzo wysokim wymaganiom w odniesieniu do następujących czynników:

• temperatura otoczenia (podczas normalnej pracy powinna wynosić od -40 do +85°С dla pojazdów użytkowych i od -40 do +70°С dla samochodów osobowych);
• na wpływ materiałów, takich jak ropa i paliwo itp.;
• wpływać na wilgotność otoczenia;
• mieć wytrzymałość mechaniczną, na przykład w obecności wibracji podczas pracy silnika.

Jednocześnie bardzo wysokie wymagania dotyczą kompatybilności elektromagnetycznej i ochrony przed zakłóceniami o wysokiej częstotliwości.

Urządzenie i projekt

Sterownik (Rys. 57) umieszczony jest w metalowej obudowie i jest podłączony do czujników, elementów wykonawczych oraz źródła zasilania poprzez złącze wielostykowe (1). Elementy układu elektronicznego do bezpośredniego sterowania siłownikami zostały umieszczone w obudowie ECU w taki sposób, aby zapewnić dobre odprowadzanie ciepła do otoczenia.

Jeśli ECU jest zamontowane bezpośrednio na silniku, to ciepło jest odprowadzane przez chłodnicę wbudowaną w obudowę ECU, w której stale przepływa paliwo (tylko w pojazdach użytkowych). Większość komponentów ECU jest wykonana w technologii SMD (Surface-Mounted Device). Konwencjonalne okablowanie jest stosowane tylko w niektórych bateriach i złączach, więc można tu zastosować kompaktowe konstrukcje o małej masie.

Rys. 58 Przetwarzanie sygnału w elektronicznej jednostce sterującej komputera. H - poziom wysoki L - poziom niski. FEPROM - pamięć programowalna (pamięć tylko do odczytu), EEPROM - pamięć tylko do odczytu, RAM - pamięć o dostępie swobodnym, A/D-ADC, CAN - magistrala danych.

Przetwarzanie danych

Sygnały wejściowe

Wraz z peryferyjnymi siłownikami czujniki stanowią interfejs między pojazdem a ECU, czyli jednostką przetwarzającą dane.

ECU odbiera sygnały elektryczne z czujników poprzez okablowanie i złącza pojazdu. Sygnały te mogą być następujących typów:

Rys.59 Sygnały modulacji szerokości impulsu. a - stały okres, b - czas trwania sygnału.

Kondycjonowanie sygnału

Aby ograniczyć napięcie sygnałów wejściowych do maksymalnej dopuszczalnej wartości, w ECU zastosowano obwody zabezpieczające. Dzięki zastosowaniu urządzeń filtrujących nałożone sygnały zakłócające są w większości przypadków oddzielane od sygnałów użytecznych, które w razie potrzeby są następnie wzmacniane do akceptowalnego poziomu sygnału wejściowego komputera.

Formowanie sygnałów w czujnikach może być całkowite lub częściowe, w zależności od stopnia ich integracji.

Przetwarzanie sygnałów

ECU jest centrum sterowania systemu, które odpowiada za sekwencję operacji funkcjonalnych. Funkcje sterujące ze sprzężeniem zwrotnym i bez sprzężenia zwrotnego realizowane są w mikroprocesorze. Jako współrzędne wejściowe służą sygnały wejściowe generowane przez czujniki, generatory o oczekiwanych wartościach parametrów oraz interfejsy innych systemów. Są one dalej sprawdzane pod kątem ważności w komputerze. Sygnały wyjściowe są obliczane za pomocą programów, charakterystyk i programowalnych macierzy. Mikroprocesor jest synchronizowany przez oscylator kwarcowy.

Ryc.60 Schemat obliczania zapasu paliwa w elektronicznej jednostce sterującej.
kluczyk zapłonu w pozycji A (rozruch),
Stacyjka w położeniu B (tryby jazdy).

• Programowalny (pamięć wielokrotnego zapisu). Mikroprocesor do swojego działania wymaga programu, który jest przechowywany w pamięci programowalnej (Read Only Memory - ROM, lub EPROM/FEPROM).

Pamięć ta zawiera również dane specjalne (dane indywidualne, macierze charakterystyczne i programowalne). Są to stałe dane i nie można ich zmienić podczas jazdy.

Wiele opcji wymagających innego zapisu danych powoduje konieczność ograniczenia liczby typów ECU dla producentów samochodów. Cały programowalny obszar pamięci (Flash EPROPM lub FEPROM) można zaprogramować (program i dane specyficzne dla modelu), gdy pojazd zjeżdża z linii montażowej (programowanie EoL-End of Line). Możliwe jest również przechowywanie w pamięci szeregu opcji danych (czyli dla różnych krajów), które są następnie wybierane przez programowanie EoL.

• BARAN. Pamięć o dostępie swobodnym (RAM) jest wymagana do przechowywania zmieniających się danych, takich jak wartości liczbowe sygnałów. Pamięć RAM wymaga stałego zasilania elektrycznego do prawidłowego działania. Po wyłączeniu zapłonu lub włącznika, ECU wyłącza się, a tym samym traci całą pamięć (tzw. pamięć „parowania”). Wartości adaptacyjne wielkości, czyli te, które są „uczone” przez system podczas pracy i dotyczą pracy w trybach pracy silnika, w tym przypadku muszą być „nauczone” ponownie po ponownym włączeniu komputera.

Dane, które nie powinny zostać utracone (takie jak kody immobilizera i kody usterek) muszą być trwale przechowywane w pamięci tylko do odczytu (EEPROM). W takim przypadku dane w pamięci stałej nie zostaną utracone nawet po odłączeniu akumulatora.

• Układ scalony specyficzny dla aplikacji (ASIC). Rosnąca złożoność funkcji ECU powoduje, że moc obliczeniowa mikroprocesorów jest niewystarczająca. Rozwiązaniem jest zastosowanie modułów ze specjalizowanymi układami scalonymi (ASIC - Application-Specific Integrated Circuit) - potencjał rozwojowy ECU, a ponieważ są one wyposażone w zwiększoną pamięć RAM (dodatkowa pamięć RAM) oraz zaawansowane bloki wejść i wyjść, mogą generować i przesyłać sygnały modulacji szerokości impulsu.
• Bieżący blok sterowania. ECU jest wyposażony w obwód śledzący, który jest wbudowany w układ scalony specyficzny dla aplikacji (ASIC). Mikroprocesor i jednostka monitorująca monitorują się wzajemnie iw przypadku wykrycia usterki, jedna z nich może niezależnie od drugiej odciąć dopływ paliwa.

Sygnały wyjściowe

Za pomocą sygnałów wyjściowych mikroprocesor rozpoczyna etapy jazdy. Sygnały wyjściowe są zwykle wystarczająco silne, aby bezpośrednio sterować elementami wykonawczymi lub przekaźnikami. Stopnie napędowe są zabezpieczone przed zwarciem do masy lub akumulatora, a także przed zniszczeniem na skutek przeciążenia elektrycznego. Takie awarie, wraz z przerwami w obwodach lub awariami czujników, są wykrywane przez sterownik stopnia, a informacja ta jest przesyłana do mikroprocesora.

Sygnały przełączające

Sygnały te służą do włączania i wyłączania elementów wykonawczych, np. wentylatora elektrycznego układu chłodzenia silnika.

Sygnały modulacji szerokości impulsu (sygnały PWM)

Wyjściowe sygnały cyfrowe mogą mieć postać sygnałów modulacji szerokości impulsu. Są to sygnały prostokątne o stałym okresie, ale zmiennym w czasie (rys. 59), które mogą służyć do uruchamiania napędów elektromagnetycznych, np. zaworu recyrkulacji spalin.

Transfer danych w ECU

Aby mikroprocesor działał prawidłowo, elementy peryferyjne muszą mieć możliwość komunikacji z nim. Dzieje się tak w przypadku zastosowania szyny adresowej lub magistrali danych, za pośrednictwem której mikroprocesor podaje np. adres pamięci o dostępie swobodnym (RAM), która powinna być aktualnie dostępna. Magistrala danych jest następnie wykorzystywana do przesyłania odpowiednich danych. Poprzednie systemy samochodowe były zadowolone z 8-bitowej topologii z magistralą danych zawierającą osiem linii, które razem mogły przesyłać 256 danych w tym samym czasie. Powszechnie stosowana w tego typu systemach 16-bitowa magistrala adresowa mogła przesyłać dane do 65536 adresów.
Nowoczesne, bardziej złożone systemy wymagają 16 bitów lub nawet 32 ​​bitów dla magistrali danych. Aby utrzymać elementy systemu w działaniu, dla szyn adresowych (szyn danych) można zastosować transmisję multipleksującą (powtarzaną). Oznacza to, że dane i adresy są przesyłane tymi samymi liniami transmisyjnymi, ale są przesunięte względem siebie w czasie.

Wbudowana diagnostyka

• Bieżąca kontrola czujników. Aby mieć pewność, że napięcie zasilania jest prawidłowe, a sygnał wyjściowy czujnika mieści się w dopuszczalnych granicach (np. dla czujnika temperatury zakres ten wynosi od -40 do +150°C), działanie czujników jest monitorowany przez wbudowane urządzenia diagnostyczne.

Sygnały najważniejszych czujników są w miarę możliwości powielane. Oznacza to, że w przypadku awarii można zastosować inny podobny sygnał lub można dokonać dwóch lub trzech wyborów.

• Określenie usterek. Można to zrobić w specjalnym obszarze do monitorowania pracy czujników. W przypadku układów z programami sprzężenia zwrotnego (np. regulacja ciśnienia) możliwa jest również diagnoza odchyleń w zadanym zakresie regulacji.
  Ścieżka sygnału może zostać uznana za nieprawidłową, jeśli usterka trwa dłużej niż określony czas. Jeśli po przekroczeniu tego okresu usterka jest zapisywana w pamięci komputera wraz z parametrami warunków, w jakich wystąpiła (np. temperatura płynu chłodzącego, prędkość obrotowa silnika itp.).

W przypadku wielu usterek czujnik można ponownie sprawdzić, jeśli ścieżka sygnału jest identyfikowalna i nie wykazuje usterek w rozważanym okresie czasu.

• Reakcja w przypadku awarii. Jeśli sygnał wyjściowy czujnika jest poza zakresem, przełącza się na domyślną wartość sygnału. Ta procedura jest stosowana dla następujących sygnałów wejściowych: napięcie akumulatora; temperatura płynu chłodzącego, powietrza dolotowego, oleju silnikowego; ciśnienie doładowania; ciśnienie atmosferyczne i przepływ powietrza dolotowego.

W przypadku naruszenia funkcji ważnych dla ruchu następuje przełączenie na funkcje zastępcze, które pozwalają kierowcy dojechać np. do serwisu samochodowego. Jeżeli jeden z potencjometrów w module położenia pedału przyspieszenia jest uszkodzony, wówczas do obliczeń można wykorzystać sygnały z drugiego potencjometru, o ile są one wiarygodne, lub można przełączyć pracę silnika na stały tryb niskich obrotów.

Zasada działania elektronicznego układu sterowania

ECU ocenia sygnały odbierane z zewnętrznych czujników i ustala limity dopuszczalnego poziomu napięcia.

Korzystając z tych wejść i zapisanych programowalnych macierzy, mikroprocesor oblicza czas trwania i kąt wyprzedzenia (czas rozpoczęcia) wtrysku i przetwarza te dane na sygnały wydajności w funkcji czasu, które są następnie dostosowywane do ruchu tłoków. Biorąc pod uwagę duże obciążenia dynamiczne silnika i dużą prędkość, wymagana jest duża moc obliczeniowa mikroprocesora, aby spełnić wymagania dotyczące dokładności obliczeń. Sygnały wyjściowe służą do napędzania stopni sterowników, które dostarczają odpowiednią moc do wszystkich elementów wykonawczych (np. elektrozaworów), w tym sterowników funkcji silnika, takich jak EGR i obejście turbiny turbosprężarki, a także funkcji pomocniczych, takich jak przekaźniki świec żarowych i powietrza. kondycjonowanie. Stopnie sterujące są zabezpieczone przed zniszczeniem i uszkodzeniem na skutek zwarć i przeciążeń elektrycznych. Sygnały o takich awariach, jak przerwa w obwodzie, są przesyłane z powrotem do mikroprocesora.

Funkcje diagnostyczne stopni sterownika elektrozaworu określają również kod alarmu usterki. Ponadto przez interfejs wysyłana jest pewna liczba sygnałów wyjściowych do innych układów pojazdu. ECU monitoruje również pracę całego układu zasilania paliwem w ramach koncepcji bezpieczeństwa.

Zarządzanie trybem pracy

Aby zapewnić optymalny proces spalania w silniku, ECU musi wykonać odpowiednie wyliczenie ilości dostarczanego paliwa dla każdego trybu pracy. Schemat blokowy do obliczania ilości dostarczanego paliwa pokazano na ryc. 60.

Rozpoczęcie podawania paliwa

Początkowa dawka paliwa jest obliczana jako funkcja temperatury płynu chłodzącego i prędkości obrotowej silnika. ECU dostarcza sygnał wyjściowy do zasilania rozruchowego od momentu włączenia zapłonu (pozycja „A” na Rys. 60) i świec żarowych, aż do osiągnięcia minimalnych obrotów silnika. Kierowca nie ma wpływu na ilość paszy startowej.

Kontrola ruchu pojazdów

Podczas jazdy ilość wtryskiwanego paliwa (dawna ilość) jest obliczana w funkcji położenia pedału przyspieszenia (czujnik położenia pedału przyspieszenia) i prędkości obrotowej silnika (włącznik zapłonu w pozycji „B” na Rys. 60) za pomocą wieloczynnikowej charakterystyka sterowania pojazdem. Ta kontrola zapewnia optymalne dopasowanie działań kierowcy do wyboru mocy silnika.

Regulacja minimalnej częstotliwości obrotów biegu jałowego

Na minimalnych obrotach biegu jałowego zużycie paliwa zależy głównie od sprawności mechanicznej silnika i jego prędkości obrotowej.
W dzisiejszym gęstym ruchu ulicznym z częstymi postojami główna część zużycia paliwa przypada na minimalną pracę na biegu jałowym. Oznacza to zatem, że z jednej strony minimalna prędkość obrotowa biegu jałowego musi być utrzymywana na jak najniższym poziomie, a z drugiej strony niezależnie od obciążenia (włączona klimatyzacja, położenie wybieraka automatycznej skrzyni biegów, manewrowanie podczas wspomagania kierownicy itp.) , nigdy nie powinno spaść poniżej pewnego minimum, gdy silnik szarpie lub nawet zatrzymuje się.

W celu ustawienia wymaganej prędkości regulator minimalnych obrotów biegu jałowego zmienia dopływ paliwa, aż jego zmierzona wartość zrówna się z wymaganą. Wymagana prędkość obrotowa i charakterystyka sterowania są określane przez położenie wybieraka (w automatycznej skrzyni biegów) oraz temperaturę płynu chłodzącego silnik (z sygnału z czujnika temperatury płynu chłodzącego).

Oprócz uwzględnienia wpływu momentu oporu od przyłożenia zewnętrznego obciążenia zewnętrznego, należy również uwzględnić momenty tarcia wewnętrznego, które muszą być kompensowane przez układ regulacji minimalnej prędkości obrotowej biegu jałowego. Zmiany te są minimalne, ale są stale wprowadzane przez cały okres eksploatacji pojazdu.

Kontrola płynności silnika

Ze względu na tolerancje produkcyjne oraz w zależności od zużycia silnika występują różnice w wielkości momentu obrotowego generowanego przez poszczególne cylindry. Jest to szczególnie widoczne na minimalnych obrotach biegu jałowego, kiedy prowadzi to do nierównej, szarpanej pracy silnika. System kontroli płynności pracy silnika monitoruje zmiany jego pracy w każdym momencie wystąpienia błysku w cylindrach i porównuje pracę cylindrów między sobą. Następnie ilość paliwa wtryskiwanego do każdego cylindra jest regulowana w zależności od zmierzonej różnicy prędkości obrotowych pomiędzy poszczególnymi cylindrami, w wyniku czego udział każdego cylindra w tworzeniu momentu obrotowego silnika jest taki sam.

Kontrola prędkości pojazdu (tempomat)

Sterownik tempomatu pozwala na sterowanie samochodem z zadaną stałą prędkością.

Utrzymuje prędkość samochodu zgodnie z wartością wybraną przez kierowcę za pomocą przełącznika umieszczonego na desce rozdzielczej.

Podczas regulacji ilość wtryskiwanego paliwa jest zwiększana lub zmniejszana do momentu, aż rzeczywista prędkość zrówna się z prędkością zadaną. Proces regulacji zostaje automatycznie zakończony, gdy tylko kierowca wciśnie pedał sprzęgła lub hamulca. Jeśli kierowca naciśnie pedał przyspieszenia, pojazd może przyspieszyć tylko do prędkości ustawionej przez system „Cruise Control”. Po zwolnieniu pedału przyspieszenia sterownik zaczyna ponownie regulować prędkość zgodnie z poprzednim ustawieniem. Jeśli system „Cruise Control” został wyłączony, kierowca musi tylko nacisnąć przycisk włączania, aby ponownie wybrać wcześniej ustawioną prędkość.

Możliwe jest również stopniowe ustawianie żądanej prędkości za pomocą przełącznika „tempomatu”.

Kontrola limitu paliwa

Istnieje wiele powodów, dla których nie jest pożądane, aby zawsze wtryskiwać maksymalną ilość paliwa.

Takimi przyczynami mogą być:

• wysoka emisja szkodliwych substancji ze spalin;
• wysoka emisja cząstek sadzy z powodu nadmiaru paliwa;
• przeciążenie mechaniczne przy maksymalnym momencie obrotowym lub przy dużym nadmiarze prędkości obrotowej;
• przeciążenie termiczne w wyniku podwyższonej temperatury płynu chłodzącego, oleju lub spalin turbosprężarki.

Ograniczenie wtrysku paliwa opiera się na szeregu danych wejściowych, takich jak masowy przepływ powietrza, prędkość obrotowa silnika i temperatura płynu chłodzącego.

Ryż. 61 Aktywne tłumienie drgań. 1 - mocne wciśnięcie pedału przyspieszenia, 2 - charakterystyka prędkościowa bez aktywnego tłumienia drgań, 3 - charakterystyka prędkościowa z aktywnym tłumieniem drgań.

Tłumienie wahań prędkości

W przypadku gwałtownego wciśnięcia lub zwolnienia pedału przyspieszenia następuje gwałtowna zmiana ilości wtryskiwanego paliwa, aw rezultacie gwałtowna zmiana momentu obrotowego silnika. Tak gwałtowne zmiany obciążenia silnika prowadzą do powstania drgań „sprężystych”, aw efekcie do wahań prędkości obrotowej wału korbowego silnika (Rys. 61).

Tłumienie oscylacji zmniejsza takie okresowe oscylacje prędkości poprzez odpowiednią zmianę ilości wtryskiwanego paliwa z tą samą częstotliwością co częstotliwość oscylacji prędkości, to znaczy mniej paliwa jest wtryskiwane w momencie zwiększania prędkości, a więcej w momencie jej zmniejszania.

Kompensacja wysokości

Ciśnienie atmosferyczne wpływa na regulację ciśnienia doładowania oraz jest ogranicznikiem momentu obrotowego silnika. Podczas korzystania z czujnika ciśnienia atmosferycznego jego wartość może być mierzona przez ECU, dzięki czemu podczas pracy na dużych wysokościach można zmniejszyć cykl paliwowy, a tym samym zmniejszyć zadymienie silnika.

Wyłączenie cylindra

Zamiast wtryskiwania bardzo małych dawek paliwa w celu zmniejszenia momentu obrotowego na wysokich obrotach biegu jałowego i przy niewielkich obciążeniach, można zastosować metodę wyłączania części cylindrów. Przykładowo można wyłączyć połowę wtryskiwaczy (układy paliwowe z pompowtryskiwaczami, indywidualne wysokociśnieniowe pompy paliwowe oraz Common Rail), natomiast pozostałe wtryskiwacze będą dostarczać więcej paliwa z większą dokładnością w dawkowaniu.

W procesach włączania i wyłączania cylindrów algorytmy specjalnego programu zapewniają płynne przejście trybów, w wyniku czego nie występują wahania momentu obrotowego.

Zatrzymanie silnika

Działanie silnika wysokoprężnego opiera się na zasadzie samozapłonu. Oznacza to, że silnik można zatrzymać tylko w przypadku odcięcia dopływu paliwa.

Silniki z elektronicznym układem sterowania są zatrzymywane przez sygnał ECU „zasilanie cykliczne - zero” (brak sygnału startu do elektrozaworów sterujących zasilaniem). Istnieje również kilka zapasowych sposobów zatrzymania silnika. Układy paliwowe z pompowtryskiwaczami i indywidualnymi pompami wtryskowymi charakteryzują się wysokim bezpieczeństwem. Innymi słowy, niezamierzone wstrzyknięcie może nastąpić tylko raz. W rezultacie silnik wysokoprężny zatrzymuje się, gdy zawory elektromagnetyczne sterujące paliwem są wyłączone.

Wymiana informacji

Komunikacja pomiędzy ECU silnika a innymi ECU pojazdu odbywa się poprzez sterownik sieciowy - system magistrali danych CAN. System ten służy do przesyłania zadanych i zadanych wartości parametrów, danych eksploatacyjnych oraz informacji o stanie systemów, co jest niezbędne do wykrywania błędów i skutecznego sterowania (patrz rozdział „Transmisja danych do innych systemów”).

Wpływ zewnętrzny na wielkość cyklicznej dostawy paliwa

Na cykliczną prędkość posuwu mają wpływ zewnętrzne inne ECU (np. ABS, TCS), które informują ECU silnika, czy zmienić moment obrotowy silnika (a tym samym prędkość posuwu), a jeśli tak, to o ile.

Elektroniczny immobilizer

Jednym z zabezpieczeń antykradzieżowych jest ECU immobilizera, który można zamontować w celu uniemożliwienia nieautoryzowanego uruchomienia silnika.

W takim przypadku kierowca może za pomocą sygnału zdalnego sterowania poinformować ECU, że zamierza korzystać z pojazdu. Następnie ECU immobilizera informuje ECU silnika, że ​​można zdjąć blokadę dopływu paliwa i można uruchomić silnik.

Klimatyzator

Gdy temperatura otoczenia jest wysoka, klimatyzator schładza powietrze wewnątrz samochodu do pożądanego poziomu za pomocą sprężarki chłodniczej.

W zależności od typu silnika i charakterystyki trybów jazdy moc wydatkowana na napęd sprężarki może osiągnąć 30% mocy silnika.

Elektroniczny układ sterowania silnikiem szybko wyłącza sprężarkę, gdy tylko kierowca mocno wciśnie pedał przyspieszenia (innymi słowy, radykalnie zwiększa moment obrotowy silnika), co pozwala silnikowi uzyskać pełną moc zapewniającą przyspieszenie samochodu i ma niewielką wpływ na temperaturę w samochodzie.

Jednostka sterująca świec żarowych

Kalkulator silnika przekazuje sterownikowi świec żarowych informację o konieczności włączenia świec żarowych oraz czasie trwania okresu nagrzewania. Jednostka sterująca świec żarowych monitoruje proces nagrzewania i zgłasza wszelkie usterki do ECU silnika w celach diagnostycznych.

Ryż. 62 Sekwencja sygnału startu w elektrozaworach paliwa wysokiego ciśnienia. 1 - faza prądu rozruchowego (prądu rozruchowego), 2 - określenie kąta wyprzedzenia wtrysku (moment rozpoczęcia wtrysku), 3 - faza podtrzymania prądu, 4 - nagłe wyłączenie zasilania.

Elektrozawory wysokiego ciśnienia w układach paliwowych z pompowtryskiwaczami i indywidualnymi pompami wtryskowymi: Sygnały rozruchowe

Sygnały wyzwalające zawory elektromagnetyczne wysokiego ciśnienia stawiają wysokie wymagania stopniom sterującym
Konieczność zachowania małych tolerancji i powtarzalności posuwów cyklicznych z dużą dokładnością wymaga, aby impulsy prądu o charakterystyce prądowej miały strome zbocza natarcia i spływu.

Przy formowaniu sygnałów startowych stosuje się sterowanie prądowe, w którym proces formowania dzieli się na fazę narastania (narastania) prądu rozruchowego oraz fazę jego utrzymywania. Pomiędzy tymi dwiema fazami przez krótki czas przykładane jest stałe napięcie w celu określenia, kiedy elektrozawór się zamyka. Sterowanie prądem musi być na tyle precyzyjne, aby pompa wtryskowa lub wtryskiwacz zawsze zapewniały powtarzalność procesu wtrysku paliwa w każdym trybie pracy. Sterowanie prądowe odpowiada również za zmniejszenie strat energii w ECU i elektrozaworach. W celu zapewnienia kontrolowanego i szybkiego otwarcia elektrozaworu pod koniec procesu wtrysku energia zmagazynowana w elektrozaworze jest natychmiast uwalniana poprzez podanie wysokiego napięcia na jego zaciski.

Za obliczanie poszczególnych faz rozruchu odpowiada mikroprocesor. Proces ten realizowany jest za pomocą tzw. macierzy logicznej, charakteryzującej się dużymi możliwościami obliczeniowymi, która spełnia to wymaganie generując w czasie rzeczywistym dwa cyfrowe sygnały startowe - sygnał „MODE” i sygnał „ON”. Z kolei te sygnały wyzwalające powodują, że stopnie sterownika generują wymaganą sekwencję procesu wyzwalania prądu (ryc. 62).

Sterowanie czasem wtrysku paliwa (kąt wyprzedzenia wtrysku)

Początek wtrysku paliwa definiuje się jako moment (kąt c.p.v.), w którym zamyka się elektrozawór wysokiego ciśnienia i zaczyna rosnąć ciśnienie w komorze wysokiego ciśnienia pompy wtryskowej. Gdy tylko ciśnienie przekroczy ciśnienie początku wznoszenia się igły dyszy, ta ostatnia otwiera się i rozpoczyna się proces wtrysku paliwa. Obliczenie rzeczywistego podawania paliwa podczas wtrysku odbywa się w okresie pomiędzy rozpoczęciem podawania a usunięciem sygnału startu z elektrozaworu. Okres ten nazywany jest czasem trwania wtrysku paliwa.

Kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa, czyli moment rozpoczęcia wtrysku, ma istotny wpływ na moc silnika, zużycie paliwa, emisję spalin oraz poziom hałasu. Wartość zadana kąta wyprzedzenia wtrysku, będąca funkcją prędkości obrotowej silnika i dawki paliwa, zapisywana jest na wieloparametrowej mapie w ECU. Jego wartość można regulować w zależności od temperatury płynu chłodzącego silnik.

Ze względu na tolerancje produkcyjne i zmiany w działaniu elektrozaworów paliwowych wysokiego ciśnienia w okresie ich eksploatacji, mogą wystąpić niewielkie różnice w czasie zadziałania elektrozaworów w danym silniku. Prowadzi to do różnic w czasie rozpoczęcia wtrysku paliwa w poszczególnych pompach wtryskowych różnych cylindrów.

W celu spełnienia wymagań norm dotyczących emisji szkodliwych substancji ze spalin oraz osiągnięcia dobrych wyników w płynnej pracy silnika konieczne jest kompensowanie tych naruszeń za pomocą odpowiedniego algorytmu sterowania.

Biorąc pod uwagę bezpośrednią korelację między początkiem posuwu geometrycznego a początkiem wtrysku paliwa opisaną powyżej, wystarczy uwzględnić dokładne dane dotyczące początku posuwu geometrycznego, aby zapewnić dokładne sterowanie kątem wyprzedzenia wtrysku.

Aby dokładnie określić moment rozpoczęcia geometrycznego podawania paliwa, stosuje się elektroniczne obliczenie natężenia prądu przepływającego przez uzwojenie elektrozaworu, aw tym przypadku zastosowanie dodatkowego czujnika (na przykład igły wtryskiwacza czujnik podnoszenia) nie jest wymagany. Sygnał startowy do elektrozaworu wysokiego ciśnienia jest generowany przez napięcie prądu stałego w pobliżu czasu, w którym zawór powinien się zamknąć. Indukcja magnetyczna występująca podczas zamykania elektrozaworu nadaje charakterystyce prądu w uzwojeniu zaworu indywidualną wartość. Jest oceniany przez ECU, a odchylenia od oczekiwanej wartości zadanej czasu zamknięcia dla każdego elektrozaworu są zapisywane w pamięci w celu wykorzystania jako dane kompensacyjne dla późniejszego procesu wtrysku paliwa.

Transfer danych do innych systemów

Przegląd systemów

Nowoczesne elektroniczne systemy sterowania samochodu obejmują następujące funkcje:

• elektroniczne sterowanie silnikiem i samą pompą wtryskową;
• elektroniczna kontrola zmiany biegów w skrzyni biegów;
• układ przeciwblokujący (ABS);
• system kontroli trakcji (TCS);
• elektroniczny program stabilizacji (ESP);
• system kontroli momentu hamowania (MSR);
• immobilizery elektroniczne (EWS);
• komputery pokładowe itp.

Korzystanie z tych funkcji powoduje konieczność zapewnienia komunikacji pomiędzy poszczególnymi ECU poprzez sieć. Wymiana informacji pomiędzy różnymi systemami sterowania zmniejsza łączną liczbę czujników, jednocześnie aktywizując wykorzystanie potencjału tkwiącego w poszczególnych systemach. Interfejsy systemów komunikacyjnych, które zostały specjalnie zaprojektowane do zastosowań motoryzacyjnych, można podzielić na dwie kategorie: interfejsy konwencjonalne; interfejsy szeregowe, czyli CAN (Controller Area Network).

Ryż. 63 Schemat normalnej transmisji danych. 1 - sterownik skrzyni biegów, 2 - zestaw wskaźników, 3 - sterownik silnika, 4 - sterownik systemów ABS / ESP.

Normalny transfer danych

W konwencjonalnych samochodowych systemach danych dla każdego sygnału przewidziany jest jeden kanał komunikacyjny (ryc. 63). Sygnały binarne mogą być przesyłane tylko jako jedna z dwóch możliwych - „1” lub „0” (odpowiednio wysoki lub niski poziom). Przykładem może być sprężarka klimatyzacji samochodowej, która jest włączona (On) lub wyłączona (Off).

Binarne sygnały „ON/OFF” mogą być wykorzystywane do przesyłania ciągle zmieniających się danych, takich jak sygnały czujnika położenia pedału przyspieszenia.

Stale zwiększający się przepływ danych między różnymi pokładowymi systemami elektronicznymi oznacza, że ​​konwencjonalne interfejsy nie mogą już zapewniać zadowalających parametrów przesyłania danych.Złożoność okablowania elektrycznego i rozmiar powiązanych złączy są już dziś bardzo trudne do opanowania, podczas gdy wymagania do komunikacji między komputerami rośnie .

W niektórych modelach samochodów każdy ECU jest połączony w sieć z nawet 30 różnymi komponentami - zapewniając kanały, które są prawie niemożliwe do osiągnięcia za pomocą konwencjonalnego okablowania w przystępnej cenie.

Komunikacja szeregowa (CAN)

Problemy z komunikacją z wieloma przewodami i konwencjonalnymi interfejsami można rozwiązać za pomocą magistrali danych. CAN to system magistrali danych zaprojektowany specjalnie do zastosowań motoryzacyjnych. Dane są transmitowane jako transmisja szeregowa, to znaczy elementy informacyjne są przesyłane jeden po drugim przez jedną linię (jeden kanał komunikacyjny). ECU mogą odbierać i przesyłać dane pod warunkiem, że są wyposażone w interfejs szeregowy CAN.

Obszary użytkowania

Istnieją cztery główne obszary zastosowania systemu CAN w pojeździe, jak pokazano poniżej.

• transmisja multipleksowa. Multipleksowana (powtarzalna) transmisja danych jest wygodna w użyciu z programami realizującymi sterowanie w obwodach zamkniętych lub otwartych w systemach elektroniki pokładowej, w tym systemach komfortu i wygody, takich jak klimatyzacja, centralny zamek i regulacja foteli.

Szybkość transmisji wynosi zwykle od 10 kb/s do 125 kb/s (sieć CAN o niskiej szybkości).

• Programy komunikacji mobilnej. W dziedzinie komunikacji mobilnej komponenty, takie jak system nawigacji, telefon i instalacje audio, współpracują z centralnym wyświetlaczem i elementami sterującymi.

Celem jest tutaj jak największa standaryzacja sekwencji czynności i skupienie informacji o stanie systemów w danym momencie tak, aby zminimalizować możliwość popełnienia błędu przez kierowcę.

Szybkość transmisji danych do 125 kb/s. Transmisja na żywo danych audio i wideo nie jest możliwa w tym obszarze.

• Programy diagnostyczne. W celach diagnostycznych system CAN jest wykorzystywany w już istniejącej sieci do diagnozowania podłączonych ECU. Obecna ogólna forma diagnozy z wykorzystaniem linii „K” (ISO 9141) nie będzie wystarczająca w przyszłości.

Szybkość transmisji danych ma wynieść 500 kb/s.

• Zastosowanie systemów w czasie rzeczywistym. Wykorzystanie systemów w czasie rzeczywistym jest niezbędne do kontrolowania ruchu samochodu.

Systemy elektryczne, takie jak zarządzanie silnikiem, sterowanie zmianą biegów i elektroniczny program stabilizacji toru jazdy (ESP) współpracują ze sobą w sieci.

Aby zagwarantować wydajność w czasie rzeczywistym, wymagane są szybkości transmisji od 125 kb/s do 1 Mb/s (szybka magistrala CAN).

Ryż. 64 Schemat topologii magistrali liniowej. 1 - sterownik skrzyni biegów, 2 - zestaw wskaźników, 3 - sterownik silnika, 4 - sterownik systemów ABS / ESP.

Działanie ECU w sieci

Strategia sieciowa przewiduje, że systemy elektroniczne, takie jak elektroniczne sterowanie silnikiem, układ przeciwblokujący (ABS), kontrola trakcji (TCS), elektroniczny program stabilizacji (ESP), elektroniczna kontrola zmiany biegów w automatycznej skrzyni biegów itp. są ze sobą połączone przez interfejs CAN.

W liniowej topologii magistrali ECU są uważane za równorzędnych „partnerów” (Rys. 64). Zaletą tej struktury, znanej jako zasada „Multi-Master”, jest to, że awaria jednej przypisanej do niej jednostki nie wpływa na pozostałe. Prawdopodobieństwo ogólnej awarii jest więc znacznie mniejsze niż w innych strukturach logicznych, takich jak np. obwody zamknięte czy struktury hierarchiczne, w których awaria jednego systemu lub komputera centralnego powoduje awarię całego systemu strukturalnego.

Typowe szybkości transmisji danych wahają się od 125 kb/s do 1 Mb/s. Prędkości muszą być tak wysokie, aby zagwarantować pożądaną wydajność w czasie rzeczywistym. Oznacza to na przykład, że dane obciążenia silnika z jego ECU są przekazywane do ECU skrzyni biegów w ciągu kilku milisekund.

Ryż. 65 Adresowanie i filtrowanie wiadomości.

Asocjacyjne adresowanie danych

System danych CAN nie adresuje każdego terminala z osobna, lecz przypisuje każdej „wiadomości” stały „identyfikator” składający się z 11 bitów (format standardowy dla samochodów) lub 29 bitów (format długi dla pojazdów użytkowych). Tym samym identyfikator zawiera treść komunikatu (np. prędkość obrotową silnika).

W jednym komunikacie można umieścić kilka sygnałów, na przykład liczbę pozycji przełączania.

Każda stacja (ECU) przetwarza tylko te komunikaty, których identyfikacja zapisana jest na własnej liście, które muszą zostać odebrane (filtrowanie komunikatów, rys. 65).

Wszystkie inne wiadomości są po prostu ignorowane. Ta operacja może być wykonana przez dedykowany moduł CAN (Full-CAN), dzięki czemu mikroprocesor jest mniej obciążony. Moduły rdzenia CAN odczytują wszystkie komunikaty, a następnie mikroprocesor pobiera odpowiednią pamięć.

Dzięki asocjacyjnemu systemowi adresowania danych pojedynczy sygnał może być wysłany do wielu bloków. Ten nadajnik powinien po prostu wysłać swój sygnał bezpośrednio do sieci magistrali danych przez ECU, aby sygnał był dostępny dla wszystkich odbiorników. Ponadto, ponieważ w przyszłości do istniejącego systemu CAN mogą zostać dodane inne jednostki, może to wymagać różnych opcji wyposażenia. Jeśli ECU wymaga dodatkowych informacji, które posiada magistrala danych, wystarczy po prostu ją wywołać.

Ustalanie priorytetów

Identyfikator nie tylko wskazuje zawartość danych, ale także określa priorytet wiadomości. Sygnały podlegające szybkim zmianom (np. prędkość) muszą oczywiście być odbierane bez opóźnień i bez utraty danych. W rezultacie te szybko zmieniające się sygnały mają wyższy priorytet niż sygnały, których tempo zmian jest stosunkowo wolne (np. temperatura płynu chłodzącego silnika). Ponadto komunikaty są sortowane według ich „ważności” (np. funkcje związane z bezpieczeństwem pracy są klasyfikowane jako szczególnie „ważne”). Na szynie danych nigdy nie ma dwóch lub więcej komunikatów o takim samym priorytecie.

Autobus arbitrażowy

Każdy blok może rozpocząć transmisję komunikatów o najwyższym priorytecie, gdy tylko magistrala jest bezczynna. Jeżeli kilka bloków rozpoczyna transmisję danych w tym samym czasie, to powstały konflikt dostępu do magistrali rozwiązywany jest poprzez przyznanie pierwszemu dostępowi do wiadomości z najwyższym priorytetem, bez jakiejkolwiek formy opóźnienia i bez utraty bitów danych (protokół niezniszczalny). Tak jest w przypadku stosowania bitów „recesywnych” (logiczne 1) i „dominujących” (logiczne 0) - za pomocą bitów dominujących bity recesywne są „nadpisywane”. Nadajniki z wiadomościami o niskim priorytecie automatycznie stają się odbiorcami i ponawiają próbę wysłania wiadomości, gdy tylko magistrala danych zostanie ponownie zwolniona. Aby wszystkie komunikaty mogły wejść na magistralę, szybkość transmisji danych na magistrali musi być zgodna z liczbą bloków współpracujących z tą magistralą. Dla tych sygnałów, które stale pulsują (na przykład prędkość obrotowa silnika), określany jest czas cyklu.

Ryż. 66 Format wiadomości.

Format wiadomości

W celu transmisji do magistrali generowana jest ramka danych o maksymalnej długości 130 bitów (format standardowy) lub 150 bitów (format rozszerzony). Pozwala to zminimalizować czas oczekiwania na kolejny – być może wyjątkowo pilny – transfer danych. Ramki danych obejmują siedem kolejnych stref (pól) (Rys. 66).

„Początek ramki” określa początek przesyłania danych i synchronizuje wszystkie systemy;

„Pole arbitrażu”łączy identyfikator komunikatu i dodatkowy bit kontrolny. Podczas transmisji tego pola urządzenie nadawcze towarzyszy transmisji każdego bitu w celu sprawdzenia, czy żadne inne bloki komunikatów o wyższym priorytecie nie są obecnie transmitowane. Bit kontrolny decyduje, czy sklasyfikować daną wiadomość jako „ramkę danych informacyjnych”, czy jako „sygnał zdalny”.

„Pole kontrolne” zawiera kod wskazujący liczbę bitów w ramce danych. Pozwala to odbiornikowi sygnału określić, czy wszystkie bity informacji zostały odebrane.

„Pole danych” ma zawartość informacyjną od 0 do 8 bitów. Komunikat o długości danych „0” może służyć do synchronizacji procesów rozproszonych.

„Pole CRC (Cyclic Redundancy Check)” zawiera słowo kontrolne w celu określenia możliwych zakłóceń w transmisji danych.

“Obszar potwierdzenia” zawiera sygnał potwierdzenia, w którym wszystkie urządzenia odbiorcze wskazują odbiór nienaruszonych sygnałów, niezależnie od tego, czy zostały one przetworzone, czy nie.

„Koniec kadru” oznacza koniec odbierania wiadomości.

Wbudowana diagnostyka

System magistrali danych CAN jest wyposażony w szereg funkcji monitorujących do wykrywania błędów. Funkcje te obejmują sygnał testowy w „ramce danych”, jak również funkcję śledzenia, dzięki której każdy nadajnik ponownie odbiera swój własny sygnał i w ten sposób może wykrywać wszelkie odchylenia od niego.

Jeśli system wykryje błąd, wysyła tzw. „flagę błędu”, która zatrzymuje trwający transfer danych. Zapobiega to otrzymywaniu przez inne bloki nieprawidłowych danych.

W przypadku uszkodzenia centrali może się zdarzyć, że wszystkie przesłane dane, w tym te, które nie zawierają błędów, zostaną oznaczone „flagą błędu”. Aby temu zapobiec, system CAN zawiera specjalną funkcję, która może rozróżniać sporadyczne lub stałe błędy lub zakłócenia, a tym samym lokalizować usterki w blokach. Proces ten opiera się na analizie statystycznej warunków błędu.

Normalizacja

Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) i SAE ustanowiły standardy dla systemu komunikacji CAN w zastosowaniach motoryzacyjnych:

• ISO 11519-2 - dla przesyłania informacji o niskiej prędkości - prędkość do 125 kbps;
• ISO 11898 i SAE J22584 (samochody osobowe) oraz SAE J1939 (ciężarówki i autobusy) - dla szybkiego przesyłania informacji - ponad 125 kb/s.

Normy ISO dotyczące diagnostyki CAN (ISO 15756 - projekt) są w przygotowaniu.

Współczesny samochód to po części komputer na kołach, a dokładniej komputer sterujący ruchem kół. Większość mechanicznych części samochodu już dawno została zastąpiona, a jeśli pozostają, są całkowicie i całkowicie kontrolowane przez „elektroniczny mózg”. Oczywiście dużo łatwiej jest prowadzić skomputeryzowany samochód, a projektanci takich samochodów myślą przede wszystkim o bezpieczeństwie.

Jednak bez względu na to, jak doskonały jest projekt elektronicznych jednostek sterujących (ECU), mogą one nadal zawieść. Ta sytuacja nie należy do najprzyjemniejszych, a ze względu na złożoność urządzenia nie trzeba mówić o samodzielnej naprawie (chociaż są tacy rzemieślnicy). W dzisiejszym artykule porozmawiamy o tym, jakie awarie mogą wystąpić w ECU, jak mogą być spowodowane i jak je prawidłowo zdiagnozować.

1. Przyczyny awarii ECU: na co należy się przygotować?

Przede wszystkim elektroniczna jednostka sterująca samochodu, lub po prostu, to bardzo złożony i ważny sprzęt komputerowy. W przypadku nieprawidłowego działania tego urządzenia może dojść do nieprawidłowego działania wszystkich pozostałych układów samochodowych. W niektórych przypadkach samochód może całkowicie przestać działać, w tym awaria skrzyni biegów, ładowarek i czujników sterujących.

Jednostki elektroniczne są różne i mogą sterować różnymi urządzeniami. Jednocześnie wszystkie systemy nadal aktywnie współdziałają ze sobą i przekazują ważne informacje w celu dostosowania wszystkich funkcji. Najbardziej podstawowym z nich jest ECU silnika samochodu. Pomimo swojej prostoty konstrukcyjnej wykonuje wiele złożonych zadań:

1. Sterowanie wtryskiem paliwa do komory spalania samochodu.

2. Regulacja przepustnicy (zarówno podczas jazdy, jak i na biegu jałowym).

3. Zarządzanie układem zapłonowym.

4. Kontrola składu spalin.

5. Kontrola rozrządu zaworowego.

6. Kontrola temperatury płynu chłodzącego.

Jeśli mówimy konkretnie o ECU silnika, to wszystkie otrzymane przez niego dane można również wziąć pod uwagę, gdy działa układ przeciwblokujący, gdy działa system bezpieczeństwa biernego oraz w systemie antykradzieżowym.

Przyczyny awarii ECU mogą być bardzo różnorodne. W każdym razie nie wróży to dobrze właścicielowi samochodu, ponieważ tego urządzenia nie można naprawić. Nawet na stacjach paliw po prostu zmieniają go na nowy. Ale niech tak będzie, konieczne jest bardzo szczegółowe zrozumienie, co może spowodować awarię. Dzięki tej wiedzy będziesz w stanie zapewnić maksymalną możliwą ochronę urządzenia przed tego typu problemami w przyszłości.

Według elektryków samochodowych najczęściej komputer ulega awarii z powodu przepięcia w sieci elektrycznej samochodu. Ta ostatnia z kolei może wystąpić z powodu zwarcia w jednym z elektromagnesów. Jednak nie jest to jedyny możliwy powód:

1. Uszkodzenie urządzenia może nastąpić w wyniku jakiegokolwiek uderzenia mechanicznego. Może to być przypadkowe uderzenie lub bardzo silne wibracje, które mogą spowodować mikropęknięcia na płytach komputera oraz w miejscach lutowania głównych styków.

2. Przegrzanie urządzenia, które najczęściej występuje z powodu gwałtownego spadku temperatury. Na przykład, gdy próbujesz uruchomić samochód z dużą prędkością w silnym mrozie, wyciskając maksimum z możliwości samochodu i wszystkich jego systemów.

3. Korozja, która może wystąpić w wyniku zmian wilgotności powietrza, a także w wyniku przedostania się wody do komory silnika samochodu.

4. Wilgoć dostaje się bezpośrednio do samej jednostki sterującej w wyniku rozszczelnienia urządzenia.

5. Ingerencja osób postronnych w urządzenie systemów elektronicznych, w wyniku której mogłoby dojść do naruszenia ich integralności.

Jeśli chciałeś „odpalić” samochód bez uprzedniego wyłączania silnika.

Jeśli zaciski zostały usunięte z akumulatora samochodowego bez uprzedniego wyłączenia silnika.

Jeśli zaciski zostały zamienione podczas podłączania akumulatora.

Jeśli rozrusznik był włączony, ale nie podłączono do niego żadnej szyny zasilającej.

Niezależnie jednak od tego, co mogło spowodować nieprawidłowe działanie komputera, wszelkie prace naprawcze można przeprowadzić dopiero po przeprowadzeniu pełnej profesjonalnej diagnozy. Ogólnie rzecz biorąc, Charakter awarii urządzenia poinformuje Cię o awariach w innych systemach. W końcu, jeśli one również nie zostaną wyeliminowane, nowa jednostka sterująca wypali się w taki sam sposób, jak stara. Dlatego w przypadku przepalenia komputera bardzo ważne jest ustalenie prawdziwej przyczyny awarii i natychmiastowe jej wyeliminowanie.

Ale jak ustalić, że jednostka sterująca naprawdę zawiodła, a nie jakiś inny system? Można to zrozumieć na podstawie wielu pierwszych znaków, które mogą pojawić się w takiej sytuacji:

1. Obecność oczywistych uszkodzeń fizycznych. Na przykład spalone styki lub przewody.

2. Niedziałające sygnały do ​​​​sterowania układem zapłonowym lub pompą paliwa, mechanizmem biegu jałowego i innymi mechanizmami kontrolowanymi przez urządzenie.

3. Brak wskaźników z różnych czujników systemów sterowania.

4. Brak komunikacji z urządzeniem diagnostycznym.

2. Jak sprawdzić komputer: praktyczne porady dla kierowców, którzy nie chcą jechać do serwisu.

Na szczęście nawet jeśli nie masz ani pieniędzy, ani ochoty jechać do serwisu, a ECU nie chce dawać żadnych oznak życia, istnieje pewny sposób na ustalenie przyczyny awarii. Być może wynika to z obecności wbudowanego systemu autodiagnostyki w każdej jednostce sterującej pojazdu. Pozwala określić możliwą przyczynę awarii bez użycia specjalnego sprzętu diagnostycznego.

Ale zróbmy małą dygresję i porozmawiajmy o niektórych funkcjach jednostki sterującej silnika samochodu. To urządzenie elektroniczne jest minikomputerem zdolnym do wykonywania powierzonych mu zadań w czasie rzeczywistym. Jednocześnie wszystkie zadania specjalistyczne można podzielić na trzy kategorie:

1. Przetwarzanie i analiza sygnałów, które docierają do urządzenia ze wszystkich czujników.

2. Obliczenie niezbędnego wpływu, który jest niezbędny do sterowania wszystkimi systemami pojazdu.

3. Sterowanie pracą siłowników, czyli takich, które odbierają sygnał z centrali.

Aby jednak móc sprawdzić stan jednostki sterującej silnika, należy przede wszystkim wykonać szereg manipulacji w celu nawiązania z nią połączenia. Aby to zrobić, będziesz potrzebować albo specjalnego testera, który z oczywistych powodów nie każdy ma, albo laptopa z preinstalowanym specjalnym programem. Jaki to powinien być program? Przeznaczony jest do odczytu danych diagnostycznych z jednostki sterującej. Możesz zainstalować go z Internetu lub z dysku zakupionego na rynku samochodowym.

Warto jednak wziąć pod uwagę, że w różnych modelach samochodów można montować różne modele jednostek sterujących. Na tej podstawie należy wybrać program diagnostyczny do laptopa i oczywiście samą metodę weryfikacji. Podpowiemy jak zdiagnozować model ECU Bosch M7.9.7. Ten model ECU jest dość powszechny zarówno w samochodach VAZ, jak i samochodach zagranicznych.

Jeśli chodzi o program do diagnostyki, w tym przypadku użyjemy KWP-D. Od razu zauważamy, że oprócz samego programu do wykonywania diagnostyki, na pewno będziesz potrzebować specjalnego adaptera, który może obsługiwać protokół KWP2000. Wraz z jego podłączeniem rozpoczyna się sam proces diagnostyczny:

1. Wkładamy jeden koniec adaptera do portu elektronicznej jednostki sterującej, a drugi koniec do portu USB laptopa.

2. Przekręcamy kluczyk w stacyjce samochodu i uruchamiamy program diagnostyczny na laptopie.

3. Natychmiast po uruchomieniu na wyświetlaczu laptopa powinien pojawić się komunikat potwierdzający pomyślne rozpoczęcie sprawdzania błędów w działaniu elektronicznej jednostki sterującej.

5. Zwróć uwagę na sekcję o nazwie DTC, ponieważ to w niej zostaną wyświetlone wszystkie usterki, które wyda silnik. Błędy pojawią się w postaci specjalnych kodów, które można odszyfrować, przechodząc do specjalnej sekcji o nazwie „Kody”.

6. Jeśli w sekcji DTC nie pojawił się ani jeden błąd, możesz się cieszyć - silnik samochodu jest w idealnym stanie.

Jednak nie warto również ignorować innych sekcji tabeli, ponieważ mogą one również zawierać bardzo ważne informacje, które mogą wyjaśnić awarie komputera. Pomiędzy nimi:

Sekcja UACC- wyświetla wszystkie dane charakteryzujące stan akumulatora samochodowego. Jeśli wszystko jest w porządku z tym urządzeniem, jego wskaźniki powinny mieścić się w zakresie od 14 do 14,5 V. Jeśli wskaźnik uzyskany w wyniku testu jest poniżej określonej wartości, należy dokładnie sprawdzić wszystkie obwody elektryczne odchodzące od bateria.

Sekcja THR- Tutaj zostaną wyświetlone parametry pozycji przepustnicy. Jeżeli pojazd jest na biegu jałowym i nie ma problemu z tą pozycją, w tej sekcji będzie wyświetlana wartość 0%. Jeśli jest wyższy, poszukaj pomocy specjalisty.

Sekcja QT jest kontrola zużycia paliwa. Ponieważ samochód pracuje na biegu jałowym, w tabeli powinien pojawić się wskaźnik w zakresie od 0,6 do 0,0 litrów na godzinę.

Sekcja LUMS_W- stan wału korbowego podczas obrotów. Podczas normalnej pracy jego prędkość nie powinna przekraczać 4 obrotów na sekundę. Jeśli liczba obrotów jest większa, w cylindrach silnika występuje nierównomierny zapłon. Ponadto problemem może być ukrywanie się w przewodach wysokiego napięcia lub świecach.

3. Co jest potrzebne do sprawdzenia ECU, czyli jak fachowcy radzą sobie z tym zadaniem?

Bez specjalnego wyposażenia po prostu niemożliwe jest przeprowadzenie pełnej kontroli jednostki sterującej silnika samochodu. Ale dzięki jego obecności proces diagnostyczny staje się bardzo prostym zadaniem. Jedynym problemem jest zakup tego specjalnego sprzętu, który tak naprawdę wykona całą pracę za Ciebie.

Czego więc może potrzebować kierowca, aby zdiagnozować elektroniczną jednostkę sterującą? Po pierwsze to oscyloskop. Dzięki niemu możesz uzyskać dane dotyczące działania absolutnie wszystkich systemów pojazdu. W takim przypadku wszystkie otrzymane dane zostaną wyświetlone w formie graficznej lub numerycznej.

Po pobraniu liczb uzyskanych z samochodu będziesz musiał porównać je ze standardowymi wskaźnikami. Na tej podstawie będziesz w stanie określić, w którym systemie występuje awaria i możesz to naprawić. Jedyną wadą oscyloskopu jest jego koszt, na który nie każdy może sobie pozwolić.

Ale oprócz oscyloskopu możesz użyć specjalnego narzędzia do zdiagnozowania stanu jednostki sterującej. tester silnika. Jego główną funkcją jest określanie wskaźników pochodzących ze wszystkich układów elektronicznych silnika samochodowego. Pozwala na przykład określić spadek prędkości obrotowej, gdy cylindry są wyłączone, a także obecność podciśnienia w kolektorze dolotowym. Ale kosztuje nie mniej niż oscyloskop.

Ponieważ komputer nie zawodzi tak często, a rozwiązywanie problemów z tym urządzeniem lepiej powierzyć specjalistom, zakup tak drogich urządzeń nie zawsze jest racjonalną decyzją. Co więcej, sam nie zawsze będziesz w stanie poprawnie odczytać informacje z ich wyświetlacza. Dlatego jeśli pojawią się jakiekolwiek oznaki nieprawidłowego działania komputera, zalecamy skorzystanie z pomocy specjalistów. W końcu swoimi manipulacjami możesz wyrządzić swojemu samochodowi więcej szkody niż pożytku.

Każdy nowoczesny pojazd wyposażony jest w elektroniczny system zarządzania pracą silnika (ECM). Głównym elementem systemu jest jednostka sterująca silnika, która zapewnia optymalną pracę zespołu napędowego. Co to za urządzenie, jakie funkcje wykonuje komputer, jaka jest jego zasada działania? Odpowiedzi na te i inne pytania dotyczące ECM znajdziesz poniżej.

[ Ukrywać ]

opis ECU

Na początek rozważ opis ECU silnika samochodu, jego typowe parametry, a także powiedz, gdzie znajduje się urządzenie. Zacznijmy od głównych opcji przypisanych do tego urządzenia.

Funkcjonalny

Czym więc jest ECU w samochodzie? Jednostka sterująca silnika to urządzenie służące do odbierania sygnałów ze sterowników i czujników, a także ich późniejszego przetwarzania i przekazywania poleceń do elementów wykonawczych. Dane otrzymane przez system sterowania silnikiem w samochodzie są przetwarzane zgodnie z algorytmem ustalonym przez producenta. Po przetworzeniu informacji elektroniczna jednostka sterująca silnika przekazuje odpowiednie polecenia do siłowników i komponentów.

Elektroniczny układ sterowania silnikiem umożliwia optymalizację ważnych parametrów pracy jednostki napędowej, w szczególności:

• ustalić najbardziej optymalne zużycie paliwa;
• kontrolować skład i stosunek szkodliwych substancji w spalinach;
• kontrolować wskaźniki momentu obrotowego;
• zapewnić najbardziej optymalną moc jednostki napędowej;
• wyregulować położenie przepustnicy;
• kontrolować działanie układu zapłonowego;
• wyregulować działanie układu recyrkulacji spalin;
• kontrolować fazy mechanizmu dystrybucji gazu;
• w razie potrzeby wyregulować temperaturę płynu niezamarzającego.

Należy pamiętać, że są to dalekie od wszystkich funkcji, które może pełnić elektroniczna jednostka sterująca silnika. Są to najbardziej podstawowe parametry, jednak w zależności od modelu ECM, model sterowania może realizować inne opcje. To urządzenie umożliwia również diagnozowanie samochodu jako całości, jeśli zarejestrowano awarie w działaniu niektórych węzłów. Konieczność sprawdzenia może być wskazana przez pojawienie się kontrolki Sprawdź na tablicy rozdzielczej.

Lampka kontrolna systemu zarządzania silnikiem, która jest w porządku, pojawia się, jeśli ECM wykrył nieprawidłowe działanie niektórych elementów. Aby uzyskać dokładniejsze dane o awariach, właściciel samochodu musi przeprowadzić diagnostykę komputerową systemu i rozszyfrować wynikające z tego kombinacje błędów (autorem filmu jest Pavel Ksenon).

Teraz rozważ lokalizację modułu sterującego w samochodzie. W większości przypadków, jak widać na zdjęciu, urządzenie znajduje się w samochodzie, za konsolą środkową, pośrodku. Aby uzyskać dostęp do urządzenia, konieczne będzie rozmontowanie części torpedy. Ponadto komputer może znajdować się za schowkiem lub deską rozdzielczą, ale jeśli został zainstalowany niezależnie, miejsce instalacji określa instalator. W niektórych modelach samochodów urządzenie znajduje się w komorze silnika.

składniki

Dwa główne elementy każdego elektronicznego systemu zarządzania silnikiem to zarówno oprogramowanie, jak i sprzęt.

Oprogramowanie z kolei zawiera następujące moduły obliczeniowe:

1. Moduł sterujący pierwotnie zaprojektowany do sprawdzania pojazdu i sprawdzania sygnałów wychodzących. Dzięki temu modułowi w razie potrzeby impulsy są korygowane. Ponadto moduł sterujący umożliwia nawet wyłączenie silnika w razie potrzeby (na przykład w przypadku przegrzania lub innych problemów).
2. Równie ważnym modułem jest funkcjonalność. Służy do odbierania sygnałów przesyłanych do jednostki sterującej pojazdu ze sterowników i czujników. Gdy moduł odbierze sygnał, przetwarza go, a następnie generuje określone polecenia, które są następnie wysyłane do elementów wykonawczych (wideo: Pavel Ksenon).

Obwód ECU obejmuje również sprzęt, który obejmuje różne elementy elektroniczne - mikroukłady, procesor itp. Konstrukcja modułu sterującego posiada specjalny przetwornik analogowo-cyfrowy przeznaczony do przechwytywania sygnałów analogowych przesyłanych przez sterowniki i czujniki. Za pomocą urządzenia konwertującego odebrane impulsy są konwertowane na format cyfrowy, z którym następnie współpracuje sam procesor. Również ten element przetwarza impulsy w odwrotnej kolejności, jeśli zachodzi potrzeba przesłania sygnału z mikroprocesora.

Osobno należy powiedzieć o ochronie modułu. W przypadku włamania do samochodu atakujący może łatwo uzyskać dostęp do komputera otwierając torpedę. Ochronę ECU można zapewnić poprzez zainstalowanie dodatkowego sejfu lub specjalnego zbiornika, który uniemożliwi przestępcy uzyskanie dostępu do urządzenia. W tym miejscu należy zwrócić uwagę na taki moment, jak wymienność ECU.

Zamienność ECU samochodu pozwala na wymianę modułu sterującego w aucie w przypadku jego awarii, jednak pozwoli to również przestępcy na zmianę modułu zainstalowanego w aucie na własny. Dzięki temu atakujący będzie mógł ominąć system antykradzieżowy, dlatego tak ważne jest, aby zadbać o ochronę modułu.

Zasada działania

Jeśli mówimy o zasadzie działania, to jednostka sterująca silnika odbiera sygnały z różnych czujników, ich liczba może się różnić w zależności od typu samochodu:

• sygnały przepływu powietrza z DMRV;
• o temperaturze silnika;
• o położeniu wału korbowego, a także częstotliwości jego pracy:
• o wyboistej drodze;
• o prędkości samochodu itp.

Przetwarzając odebrane sygnały, jednostka sterująca przesyła polecenia do różnych systemów:

1. Zapłon maszyny. Jak wiadomo, pojazd, w zależności od tego, jaki silnik jest w nim zainstalowany, może być wyposażony w jedną lub więcej cewek. Zgodnie z otrzymanym sygnałem układ zapłonowy określa optymalny tryb dostarczenia iskry niezbędnej do zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej.
2. Na desce rozdzielczej. Lampka kontrolna, jak wspomniano powyżej, jest łącznikiem między urządzeniem a sterownikiem. Jego pojawienie się na porządku może być spowodowane wykryciem nieprawidłowego działania ECM w działaniu niektórych węzłów. W niektórych przypadkach komunikaty o błędach wskazują na awarię niektórych czujników.
3. Na wtryskiwaczach jednostki napędowej, za pomocą których przeprowadzany jest najbardziej optymalny wtrysk mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindrów silnika spalinowego. Należy pamiętać, że częstotliwość zmian objętości mieszaniny może być różna.
4. O urządzeniach do testowania ECM (autorem filmu jest Pavel Ksenon).

Plusy i minusy elektronicznej jednostki sterującej silnika

Przyjrzyjmy się najpierw korzyściom:

• za pomocą ECM optymalizuje się główne parametry eksploatacyjne pojazdu;
• zmniejszony przepływ powietrza;
• zapewniony jest bardziej uproszczony rozruch jednostki napędowej;
• właściciel samochodu nie musi już dostosowywać parametrów silnika, prawie wszystko, co jest potrzebne, jest automatycznie dostosowywane;
• jeśli silnik pracuje poprawnie, to poprawna praca komputera pozwoli osiągnąć optymalne parametry w zakresie czystości środowiska.

Główne wady:

1. Koszt ECU jest dość wysoki. Jeśli urządzenie ulegnie awarii, możesz spróbować je naprawić, ale jeśli to nie pomoże, urządzenie należy wymienić.
2. Aby system działał poprawnie, okablowanie pojazdu musi być nienaruszone, w szczególności mówimy o sekcji obwodu zasilania samego ECM.
3. W celu uzyskania optymalnych osiągów kierowca musi tankować wyłącznie paliwo wysokiej jakości.
Fot. 3. Schemat współpracy komputera z systemami samochodowymi