В этой статье поговорим о каскадах, из которых состоит современный электронный блок управления двигателем. За шаблон примем ЭБУ бензинового двигателя, средней сложности по схемотехнике. Примерные годы выхода в свет 2005 - 2015 год.
Сразу хотелось бы заострить внимание на том, что нет каких-то стандартов, которым придерживаются производители ЭБУ ДВС.
Каждый производитель может реализовывать стандартные функции по разному. Модели ЭБУ одного производителя также могут сильно отличаться, несмотря на то, что они стоят на одинаковых (практически) двигателях.
Несмотря на всю эту неразбериху, я попытаюсь подчеркнуть и усреднить самые важные и частовстречаемые каскады типичных ЭБУ ДВС.
Центральный микроконтроллер и память
Мозгом любого блока управления является его главный (центральный) микроконтроллер (МК).
Часто, микроконтроллер называют процессором, а процессор микроконтроллером. На практике, иногда называют процессором центральный микроконтроллер (старший, основной).
Процессор (в классическом представлении) это устройство, которое исполняет машинный код.
Микроконтроллер, как правило, на борту имеет дополнительные модули (интерфейсы) и т. д.
Дополнительную информацию можно найти на просторах интернета.
Центральный МК имеет при себе память в виде FLASH и EEPROM.
Часто на блоках управления присутствуют дополнительные микросхемы FLASH и EEPROM памяти.
Устройства ввода информации. Датчиковая система
Для получения информации от датчиков, которые следят за температурой двигателя, давлением топлива, оборотами коленвала и т. д., ЭБУ оснащен каскадами преобразования сигналов датчиков в информацию, пригодную для ее обработки центральным МК.
Для примера, рассмотрим простой терморезистивный датчик температуры.
Чтобы произвести вычисления с данными, которые пришли от датчика, сначала нужно преобразовать аналоговый сигнал в цифровой (пригодный для вычислений МК). Этим занимается аналогово - цифровой преобразователь (АЦП), который может быть встроен в МК или существовать как отдельная микросхема.
Существуют великое множество различных датчиков, которые имеют самые разные выходные сигналы.
На пути следования сигнала от датчика до центрального МК стоит далеко не только АЦП. Лишь для простоты понимания, мы не будем упоминать (пока) каскады защиты, гальванические развязки и т. д. Просто для того, чтобы не усложнять тему раньше времени.
Тема преобразования сигналов огромна и в данной статье мы остановимся на простом примере, который был выше.
Устройства управления нагрузками
Нагрузка - устройство, подключенное к электрической цепи и потребляющее электрический ток.
Нагрузкой, которой управляет ЭБУ может быть:
- лампа;
- электродвигатель;
- соленоид;
- нагревательный элемент;
и т. д.
Для того, чтобы управлять лампой (для примера), нужен силовой каскад. Он может быть реализован полупроводниковыми компонентами (транзисторы \ силовые сборки) или электромагнитными реле.
Даже для управления электромагнитным реле требуется силовой каскад в виде транзистора или специальной микросхемы (силовой).
Но не будем углубляться раньше времени...
Интерфейсы связи
Для совместной работы нескольких ЭБУ, а также для взаимодействия пользователя с блоком управления, в нем реализован хотя бы один интерфейс связи.
Самые популярные - это CAN и K-Line (используется практически везде). Реже - RS232 и RS485 (в основном специальная техника типа: экскаватор, трактор и т. п.)
Есть и другие интерфейсы, но для нас сейчас это не так важно.
По интерфейсу передачи данных несколько ЭБУ могут обмениваться сообщениями друг с другом. Передавать какие - либо параметры и управлять другими устройствами.
В современных автомобилях насчитываются десятки разных ЭБУ и все они соединены друг с другом сетью, к которой может подключиться пользователь. Подключая сканер ошибок к OBD2 разъему автомобиля, вы становитесь участником этой сети и можете принять передаваемую информацию и внести какие - либо изменения в систему.
Тема интерфейсов связи очень и очень обширна. Реализация этой сети может быть разной. Пока, для простоты понимания, хватит одного примера выше.
Вывод
Основные и самые важные - эти 4 каскада. На них строится вся работа электронного блока управления.
Все эти внутренние системы ЭБУ переплетаются между собой, имеют различные "защиты".
Ну а если более подробно посмотреть на состав типичного ЭБУ, то мы увидим гораздо больше различных систем, но об этом уже в других темах.
Данный материал является частью курса по ремонту и программированию ЭБУ автомобилей и специальной техники.
Иван Кондрашов
Паблик ВК: (новые посты каждый день) vk.com/electroecu
Телеграм канал: (новые посты каждый день) t.me/electroecu
#electroecu #ремонт_эбу #курс_от_electroecu #иван_кондрашов
