Блок управления электропакетом: электрооборудование автомобиля — под контролем

В современных автомобилях все электрическое оборудование объединяется в единую систему, которая называется электропакетом. Управление электропакетом возлагается на специальные электронные блоки — все о данных приборах, их конструкции и функционале, а также о верном выборе и замене читайте в статье.

Что такое блок управления электропакетом?

Блок управления электропакетом (контроллер электропакета, блок комфорта, центральный блок кузовной электроники) — компонент электрической системы транспортного средства; электронное устройство на основе микропроцессоров/микроконтроллеров, выступающее в качестве центрального блока управления вспомогательными системами и электронными компонентами автомобиля с целью повышения его комфорта и безопасности.

В современных легковых и многих грузовых автомобилях различное электрооборудование — стеклоподъемники, наружное и внутреннее освещение и световая сигнализация, замки дверей, привод зеркал заднего вида и другое — собрано в единую систему, которая называется электропакетом (ЭП). Функции контроля и управления ЭП возлагаются на центральный блок управления (контроллер). Применение блока управления электропакетом позволяет реализовывать различные схемы управления автомобильным электрооборудованием:

• Ручное управление с помощью соответствующих переключателей на приборной панели, дверях, подрулевом переключателе и т.д.;
• Дистанционное управление электрооборудованием с помощью автосигнализации или телематической системы;
• Автоматическое управление некоторыми элементами в соответствии с состоянием автомобиля, контроллера двигателя и бортового компьютера;
• Автоматическое управление основным элементами, обеспечивающими безопасность автомобиля (центральный замок, окна, свет), при изменении статуса автосигнализации и/или иммобилайзера.

Таким образом, блок управления электропакетом позволяет повысить комфорт и безопасность автомобиля, а также расширить функционал его электросистемы за счет использования преимуществ и возможностей протоколов передачи данных CAN, LIN, K-Line и других.

Неисправность контроллера ЭП может полностью нарушить функционирование электрооборудования транспортного средства, поэтому данный узел необходимо как можно скорее заменить. Чтобы сделать верную покупку нового блока, необходимо разобраться в существующих типах этих устройств, их особенностях и функционале.

Конструкция блоков управления электропакетом

Все современные контроллеры ЭП строятся на основе микропроцессоров или микроконтроллеров, которые берут на себя функции управления цепями электрооборудования. В процессорах заложены алгоритмы управления оборудованием в различных ситуациях — при ручном управлении, в автоматическом режиме и т.д. Непосредственное управление оборудованием осуществляется посредством малогабаритных электромагнитных реле или электронных ключей на основе мощных полевых транзисторов.

Электронные компоненты располагаются на печатной плате, которая устанавливается в пластиковый корпус, соединение с электрооборудованием выполняется с помощью стандартных электрических разъемов. На одном блоке может устанавливаться от одного до трех разъемов, зачастую цепи питания и управления разделены, для подключения к ним используются раздельные разъемы.

Блок управления электропакетом располагается под приборной панелью или под центральной консолью, обычно он устанавливается неподалеку от монтажного блока реле и предохранителей — это сокращает длину кабелей между данными узлами. Монтаж блока осуществляется винтами или с помощью металлического кронштейна.

Типы и функционал блоков управления электропакетом

Используемые в различных транспортных средствах блоки управления электропакетом могут отличаться функционалом и особенностями работы, но в общем случае на них возлагается управление следующим электрооборудованием:

• Стеклоподъемники всех дверей и механизм блокировки стеклоподъемников;
• Привод наружных (боковых) зеркал заднего вида;
• Подогрев наружных зеркал заднего вида;
• Подогрев заднего стекла;
• Подогрев передних сидений;
• Центральный замок;
• Механизм блокировки и замки багажника и капота;
• Указатели поворотов передние и задние;
• Внутрисалонное освещение — лампа на потолке, лампы на центральных стойках, лампы на порогах, освещение багажного отсека;
• Подсветка приборной панели;
• Наружные осветительные приборы — противотуманные фары и задние противотуманные фонари, габаритные огни, огнь заднего хода.

Включение, отключение и изменение режимов работы указанного электрооборудования осуществляется подачей управляющих сигналов на исполнительные устройства — электродвигатели или мотор-редукторы, нагревательные элементы или лампы/светодиоды. Замыкание цепей, как уже указывалось выше, осуществляется соответствующими реле или ключами. Управляющие сигналы формируются несколькими микроконтроллерами и микросхемами-драйверами управления, количество которых в блоке управления может достигать пяти и более. Каждый микроконтроллер и драйвер отвечает за различные приборы, обычно отдельные микросхемы используются для управления стеклоподъемниками, наружным и внутренним освещением, центральным замком и т.д.

При этом не каждый контроллер электропакета имеет весь указанный функционал. Стандартно на данный узел возлагается управление стеклоподъемниками, зеркалами и центральным замком, при расширенном функционале под управление блока попадают внутрисалонное и наружное освещение, и другие электрические приборы. Соответственно, на автомобилях в различной комплектации используются неодинаковые по функционалу и возможностям блоки управления ЭП.

Следует отметить, что в нашей стране зачастую система управления электрооборудованием, которая помимо стеклоподъемников, замка и зеркал включает в себя другое оборудование, называется полным электропакетом (ПЭП). Однако это скорее маркетинговый ход, чем отражение реальных возможностей системы — многие зарубежные автомобили имеют больше возможностей, чем так называемые ПЭП в отечественных авто.

Как выбрать и заменить блок управления электропакетом

Несмотря на высокую надежность, блоки управления ЭП могут выходить из строя, что влечет за собой нарушение работы электрооборудования транспортного средства. О неисправности данного узла говорят как отказы единичных приборов (например — невозможность включения или некорректная работа указателей поворота, стеклоподъемников и т.д.), так и отказ сразу нескольких устройств (например — всего наружного и внутреннего освещения, нагревателей стекла и сидений, и т.д.). В любом случае сначала проверяются предохранители соответствующего оборудования, а лишь затем выполняется диагностика блока управления электропакетом.

В ряде случаев блок управления ЭП подлежит ремонту, который сводится к замене вышедшего из строя микроконтроллера или других деталей. Однако иногда бывает проще и дешевле заменить блок в сборе, чем сдавать его в ремонт (особенно, если в автомобиле минимальная комплектация ЭП без функции управления иммобилайзером). В этом случае на замену необходимо использовать узел того же типа и модели (а также и каталожного номера), что был установлен ранее. В некоторых случаях установка блока иной модели возможна, но чаще всего это затрудняется необходимостью менять распиновку разъемов или требует отказа от некоторых функций.

Замену блока необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту и обслуживанию транспортного средства. Обычно работа сводится к демонтажу старого блока и установке нового, однако прежде всего необходимо получить доступ к данному устройству, а это может потребовать частичного разбора приборной панели или консоли. Так как электрический монтаж осуществляется стандартными разъемами, то выполнения пайки или иных операций не требуется, а новый блок управления начинает работать сразу после установки и подачи питания на электросистему автомобиля.

Если контроллер электропакета работает совместно сигнализацией и/или иммобилайзером, то перед началом работ требуется их отключение (перевод в сервисный режим или полное выключение). В противном случае могут возникнуть проблемы с работой электрооборудования или просто неприятности с нештатным срабатыванием охранной системы.

Верный выбор и замена блока управления электропакетом — основа надежной работы электрооборудования транспортного средства.

Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

Использование правильного типа шин гарантирует автомобилю устойчивость и управляемость в любой дорожной ситуации. Только шины, используемые по сезону, гарантируют оптимальные сцепные характеристики с дорожным покрытием и минимальный тормозной путь.

На всех механических транспортных средствах помимо основных указателей поворота должны присутствовать вспомогательные огни — боковые повторители поворота. Все о повторителях, их классификации, устройстве, характеристиках и работе, а также о подборе и замене данного типа приборов — читайте в статье.

Жидкая декоративная резина — настоящая находка для всех ценителей автомобильного тюнинга. С ее помощью можно быстро и без особых финансовых затрат изменить экстерьер автомобиля, сделать его оригинальным и запоминающимся. О положительных свойствах, преимуществах жидкой резины, особенностях ее нанесения на детали кузова автомобиля читайте в следующей статье.

В процессе эксплуатации автомобиля металлические диски его колес покрываются различными загрязнениями, которые не всегда удается удалить обычной мойкой. Для решения этой непростой задачи используются очистители колесных дисков — об этих средствах, их типах, составе и особенностях узнайте из статьи.

В последние годы все более доступными становятся приспособления для работы с вязкими герметиками, клеями и другими материалами в стандартных тубах — монтажные пистолеты. О том, что такое пистолет для герметика, как он устроен и работает, а также о выборе и применении инструмента рассказано в статье.

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Электронный блок управления

Общие сведения о блоках управления

Время карбюраторов, трамблеров и классических дизелей безвозвратно уходит в прошлое с наступлением эпохи компьютеров. «Безмозглые» системы, обеспечивающие работу агрегатов, систем и прочих элементов конструкции автомобиля, интенсивно сдаются под власть электроники, способной отдавать точные и быстрые команды в зависимости от текущих потребностей машины, диктуемых внешними, внутренними и дорожными условиями эксплуатации, а также волей водителя.

Пристальное внимание электронного «мозга» уделяется многим устройствам и системам автомобиля, входящим в состав двигателя, шасси и кузова – системы питания, зажигания, охлаждения, рулевое управление, тормоза, подвеска, системы обеспечения комфорта и безопасности и т.д. и т. п. Современные системы цифровой обработки данных значительно расширяют возможности управления всеми этими системами и механизмами автомобиля.

Каковы же принципы электронного управления элементами конструкции автомобиля при помощи компьютера? Давайте попробуем заглянуть в «мозг» автомобиля, чтобы понять, как он управляет сложными процессами и механизмами этого популярного транспортного средства.

Работа электронного блока управления (ЭБУ) автомобиля ничем особым не отличается от работы бытового персонального компьютера.
Ядром автомобильного ЭБУ (как и любого компьютера) является микропроцессор, размещенный на компактной печатной плате, изготовленной по сверхточной микроэлектронной технологии.
В постоянной памяти блока управления (ЭБУ) размещена специальная программа управления, выполнение которой обеспечивает микроконтроллер.

Все необходимые для работы устройств и систем параметры контролируются одновременно, и это позволяет оптимально ими управлять.
Блок управления принимает и обрабатывает сигналы многочисленных датчиков, информирующих о текущем состоянии различных систем и устройств автомобиля, и при помощи набора наиболее оптимальных действий, заложенных в программу, вырабатывает управляющие сигналы для исполнительных механизмов.

Требования к электронному блоку управления

К ЭБУ предъявляются достаточно жесткие технические требования, поскольку он подвергается высоким механическим и температурным нагрузкам, а также может работать в условиях повышенной влажности и агрессивных сред.
Блок управления должен безотказно функционировать при:

• недостаточном или чрезмерном заряде аккумуляторной батареи (в достаточно широком интервале напряжений бортовой сети);
• экстремальных температурах окружающей среды и резких перепадах температуры;
• воздействии агрессивных эксплуатационных материалов (масло, топливо и др.);
• повышенной влажности окружающей среды;
• механических нагрузках (например, вибрации от двигателя).

ЭБУ должен работать при пуске двигателя от недостаточно заряженной аккумуляторной батареи (например, при холодном пуске) и при высоком напряжении заряда (колебаний напряжения бортовой сети).
При проектировании ЭБУ предъявляются высокие требования к электромагнитной совместимости с другими приборами автомобильного электрооборудования и к уровню излучения высокочастотных помех.

Электронный блок управления должен работать достаточно быстро.
В режиме реального времени системы автомобиля требуют моментального отклика управления, поэтому реакция регулирования ЭБУ должна гарантированно осуществляться одновременно с физическим процессом, точнее, в пределах определенного промежутка времени, т. е. своевременно. Эти качества ЭБУ зависят от комплектации компьютера и его производительности.

Размеры и вес любого элемента конструкции автомобиля существенно влияют на его компоновку, динамические и эксплуатационные качества, а также стоимость. ЭБУ выполняются по возможности малогабаритными и легкими.
С этой целью применяют следующие технические и технологические решения (рис. 1):

• Многослойность. Проводящие слои толщиной 0,035…0,07 мм располагаются друг над другом с соответствующей изоляцией.
• Конструктивные элементы SMD. Мелкие поверхностные элементы (Surface Mounted Devices) припаиваются или приклеиваются непосредственно к печатной плате, либо на малогабаритную подложку.
• ASIC. Специально спроектированные интегральные модули объединяют в себе множество функций, которые описаны в следующих статьях.

Как и любой элемент конструкции автомобиля, электронный блок управления должен обладать достаточной надежностью в эксплуатации. Высокую надежность придают необходимые дополнительные (в большинстве случаев параллельно протекающие) вычислительные процессы и интегрированная диагностика неисправностей управляемых элементов и систем.

Рис. 1. Электронный блок управления (ЭБУ)

Электронные блоки управления должны надежно работать в температурном диапазоне от —40 °С до + 60. 125 °С (в зависимости от области применения), а также выдерживать значительные колебания температуры при работе узлов автомобиля на разных нагрузочных режимах.
На некоторых участках печатной платы микроконтроллера температура может значительно повышаться из-за нагрева электронных элементов.

Электромагнитные источники помех (например, какой-либо электромеханический исполнительный механизм) или излучатели (например, мобильный телефон) не должны мешать работе ЭБУ, так же как и сам блок управления не должен оказывать влияние на работу другой электроники.

ЭБУ прикрепляемые к узлам автомобиля, подверженным вибрации должны выдерживать высокие ускорения (например, ЭБУ прикрепленный к двигателю выдерживает вибрацию до 30 g, к ТНВД – до 100 g).

Не менее важное требование к автомобильным блокам управления — стойкость к агрессивным средам. В зависимости от места крепления корпус ЭБУ и его начинка должны противостоять повышенной влажности, агрессивным жидкостям (например, маслу) и солевому туману.

Устройство ЭБУ

Печатная плата с электронными элементами (см. рис. 1) размещается в металлическом корпусе 2. Датчики, исполнительные механизмы и кабели подачи напряжения соединяются с ЭБУ через разъем 1. Оконечные каскады большой мощности, обеспечивающие непосредственное управление исполнительными механизмами расположены с учетом эффективного теплоотвода в корпус.

В некоторых автомобилях ЭБУ может устанавливаться на двигатель так, чтобы тепло от корпуса через встроенную радиаторную пластину передавалось топливу, омывающему блок управления. Но обычно применяется термически защищенная версия ЭБУ, которая может устанавливаться в любом месте кузова.

Большее число электронных компонентов выполнено по технологии поверхностного монтажа конструктивных элементов – SMD (Surface Mounted Devices), благодаря чему конструкции ЭБУ легкие и компактные. Лишь некоторые мощные конструктивные элементы крепятся при помощи разъемных соединений.

Рис. 2. Устройство блока управления дизелем (система Common Rail):
1 — Датчик атмосферного давления; 2 — Импульсный источник питании со стабилизацией напряжения; 3 — Оконечный каскад малой мощности; 4 — Многоштырьковый разъем; 5 — Микросхема управления шиной последовательного интерфейса CAN и общие входные и выходные схемы (располагаются на нижней стороне платы, на фото не видны); 6 — Оконечный каскад большой мощности; 7 — Микросхема управления оконечным каскадом (ASIC); 8 — Бустер-накопитель напряжения; 9 — Микропроцессор

Электрооборудование автомобиля

Совокупность систем и приборов, потребляющих электрический ток от его источников, составляют электрооборудование автомобиля. Все важные функции, такие как, запуск двигателя, поджег топлива, система сигнализации и освещения, и многие другие, осуществляются с помощью электроэнергии. Приборы присоединяются к источнику одним проводом (это — положительный полюс), а вторым заземляются на металлических частях корпуса авто (отрицательный полюс). Ток в приборах проходит под напряжением 12 вольт (для бензинового двигателя) и 24 вольта (для дизельного).

• 1 Приборы электрооборудования автомобиля
• 2 Основное электрооборудование в авто
  • • 2.0.1 Электрический автостартер
    • 2.0.2 Зажигание
    • 2.0.3 Совокупность осветительных приборов
    • 2.0.4 Система сигнализации
    • 2.0.5 Измерительно – контрольные элементы

Приборы электрооборудования автомобиля

В автомобиле вырабатывают и генерируют электрический ток комплекс приборов электрооборудования. В него входят:

Генератор – состоящий из трех фаз, агрегат с электрическим активатором. Он призван перерабатывать производимую мотором механическую энергию в электрический ток. При включенном двигателе, он обеспечивает направленный ток в приборы и заряжает аккумулятор. Он состоит из:

— статора, индуктирующего на катушке ток

— ротора. Он встроен в шарикоподшипниках, которые получают вращательный импульс от коленвала, проходящий по обмотке электрический ток создает магнитную силу, индуцирующую электриеский ток на катушке статора.

Аппарат регулировки вольтности. Коленвал работает с непостоянной частотой. Чтобы напряжение не скакало, нужен стабилизатор. При скачках напряжения, якорь вибрирует, заставляя электрическую цепь прерываться, включая и выключая из нее добавочное звено, стабилизируя необходимое постоянство в цепи. Для предотвращения искрения применяют дроссель. Поддержание постоянного напряжения может осуществляться с помощью микроэлектронных регуляторов.

Итак, с помощью генератора аппарата достигается независимость постоянного напряжения от переменчивости вращения коленвала.

Батарея аккумулятора. Он питает приборы при не запущенном моторе. В ней происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую энергию. Благодаря низкому сопротивлению, он может быстро отдавать большой силы ток в стартер, для пуска двигателя.

Одна из основных параметров аккумулятора является его ёмкость – энергию, которую он отдает в период от полной зарядки до абсолютной разрядки. С возникновением изменений в батареи (изношенности, уменьшение количества кислоты и др.), ёмкость уменьшается.

Корпус представляет собой пластмассовый короб, со встроенными последовательно соединенными электродами, разделенными изолирующими стенками. Каждая секция снабжена резьбовой воронкой, для проверки и доливания аккумуляторной жидкости. Как и любая другая батарея, имеет два противоположных полюса (+ и -).

Химически активный элемент аккумулятора (кислота) требует соблюдения правила безопасности. Запрещается близко подносить источник открытого огня. Избегайте попадания электролита на кожу и в глаза.

Основное электрооборудование в авто

Электрический автостартер

Обычно электростартер потребляет ток в 12 вольт, на мощных двигателях ставят второй аккумулятор, увеличивая напряжение вдвое. Сила пока в цепи соответственно падает (ведь оно обратно пропорционально напряжению), что уменьшает ненужный перегрев проводки.

Зажигание

Сама система состоит из:

— катушки, увеличивающей напряжение до 20 киловольт. Представляет собой, обмотанные медной проволокой, стальные пластины. Алюминиевый остов наполнен маслом, создающим защиту катушке. Снаружи присоединено сопротивление, синхронизирующее подачу тока с частотой вращения коленвала.

— распределитель, состоящий из устройства прерывания и замыкания подачи тока на цилиндры. Крайние электроды соединены со свечами, а срединный подсоединен проводами к катушке зажигания. Через центральный электрод ток поступает к ротору. Есть на каркасе распределителя конденсатор и регулятор, предназначенные для защиты от чрезмерного нагревания и увеличения показателя напряжения. Вал распределителя получает вращательные импульсы от шестерни насоса, который, в свою очередь, начинает вращаться с началом оборотов коленвала.

— датчик. По разные стороны от щели данного прибора расположены элемент и магнит, с постоянным магнитным полем, а внутри расположен замыкатель. Суть работы этой конструкции заключается в создании магнитных импульсов, которые, после подачи на коммутатор, преобразовываются в электрические.

— коммутатор. Выключает цепь при размыкании прерывателя, преобразовывает магнитные импульсы в электрические с помощью обмотки.

— свечи. Подают искру в цилиндр двигателя. Имеют маркировку. Чаще всего используют неразборную ее разновидность, отличающейся высокой степенью надежности и эксплуатационного срока.

— выключатель. Он связан с сигнализацией и препятствует случайному включению стартера при запущенном моторе.

Совокупность осветительных приборов

Основным призванием данных элементов автомобиля служит: освещение полосы дороги и прилегающего пространства ночью и в непогожие дни, ограничение и демонстрация очертаний транспортного средства, оповещение о своих намерениях (сигнальная функция).

Принято использование в освещении разных цветов света: красный — для сигнализации об опасности, желтый – предупредительный и белый – в нейтральных ситуациях. Цвет света регламентируется стандартами ООН.

Благодаря созданию технологии компьютерного контроля, разработчики имеют возможность использовать в своих моделях многообразие форм и конструкций дизайна осветительных элементов. К ним относятся: фонари и фары, приборы освещения внутри автомобиля, лампы света различных конструкций приборов, выключатели, датчики, предохранитель.

Фара – это лампа, с направленным световым пучком. Устанавливается в переднем сегменте машины для освещения пути. Обычно имеют механизм изменения направления светового пучка, необходимого для предотвращения ослепления водителя встречного транспорта. Так называемый, дальний свет переключается на ближний (световой поток направляется вниз). С появлением особых видов фар, с компьютерной регулировкой интенсивности и направления света, отпадает необходимость ручного переключения света.

Фонари габаритные. Только белого цвета. Очерчивает габариты авто и предупреждает о намерении начать движение.

Противотуманники. Его расширенный световой поток усиливает освещенность полотна дороги, особенно в затуманенных условиях, обильном дождевом потоке, обильном снегопаде. Однако, днем при плохой видимости, не рекомендуется включать основные фары. Это приводит к ослеплению, отраженным от тумана, светом. А при ясной погоде ночью, не стоит использовать его наряду с дальним светом – это уменьшат дальность освещения.

Есть еще пара видов переднего освещения – внедорожное (в быту его еще называют «люстра», устанавливают на крыше) и фара – искатель, с мощным световым потоком, запрещено использование в населенных пунктах и при встречном движении (только для ориентировки в безлюдных зонах).

К световому освещению автомобиля относятся также:

— фонари дневного света и боковые

— стоп – огни, фонарь обгона

— проблесковые маячки устанавливаются на спец технике.

Система сигнализации

Включает в себя поворотники, стоп – сигнал торможения и обратного хода, шумовые сигналы звукомчё.

Измерительно – контрольные элементы

Это лампы уровня горючего в баке, температуры антифризов, давления масла, потенциала аккумулятора, тормозной жидкости. Также, к ним относятся датчики контроля заслонки, освещения, раздаточной коробки, обогрева стекол и другие. Все они выведены на панель приборов в салоне.

http://www.avtoall.ru/article/49140213/
Источник Источник http://k-a-t.ru/PM.01_mdk.01.02/8-JEBU_1/index.shtml
Источник Источник Источник http://elm327.club/remont-i-obsluzhivanie-avto/elektrooborudovanie-avtomobilya.html