Автоэлектрика <На пальцах> Книга 2

Сергей Гранин

Автоэлектрика <На пальцах> Книга 2

Глава 1

Автоэлектрика <На пальцах> Книга 2.

«Умная электроника, цифровые шины и системы безопасности»

Книга 2. УМНАЯЭЛЕКТРОНИКА, ЦИФРОВЫЕ ШИНЫ И СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

РАЗДЕЛ 1.КОМПЬЮТЕРНЫЕ «МОЗГИ» И СХЕМЫ ПИТАНИЯ

Глава 1. АнатомияЭБУ. Как процессор стабилизирует 5 Вольт для датчиков и управляет исполнителямичерез транзисторные ключи.

В первом томе нашей книги мы работали с простой и понятной электрикой. Нажали кнопку — зажглась фара. Ток бежал по меди, подчинялся жесткому Закону Ома, и управлять им можно было обычным контрольным шилом с лампочкой.

Но если бы современный автомобиль управлялся только кнопками и реле, под капотом лежали бы тонны проводов, а сама машина не смогла бы проехать и километра без дикого токсичного выхлопа и огромного расхода топлива. Чтобы мотор работал ровно, выдавал максимум мощности и вписывался в экологические нормы, ему нужен диспетчер. Быстрый, точный и хладнокровный.

Этим диспетчером является ЭБУ — Электронный Блок Управления (на автомобильном сленге — «мозги», «компьютер» или ECU / ECM).

[ФОТО: Внешний вид закрытого алюминиевого блока ЭБУ двигателя с массивными пластиковыми разъемами]

Многие начинающие электрики относятся к ЭБУ как к священному Граалю: если машина не заводится, а сканер выдает непонятную ошибку, они сразу выносят приговор: «Сгорели мозги, надо менять». На практике же сам блок управления выходит из строя крайне редко — он надежно защищен металлическим корпусом и залит специальным лаком. В 95% случаев проблема кроется снаружи: в сгнившем проводе питания, окислившемся разъеме или коротком замыкании в датчике, который просто «вешает» компьютер.

Чтобы не делать глупых и дорогих ошибок за счет собственного кармана, давайте вскроем этот алюминиевый корпус и разберем, как ЭБУ устроен внутри.

Что прячется под алюминиевой крышкой?

Если открутить защитные винты и снять крышку ЭБУ, перед нами предстанет зеленая печатная плата, усыпанная сотнями микроскопических деталей. Для автоэлектрика вся эта сложная радиоэлектронная схема делится на три основные зоны:

1. Процессор и память («Центр управления»).

2. Источник питания и стабилизатор напряжения (Стабилизатор 5V).

3. Выходные каскады управления (Транзисторные ключи)

Давайте разберем, как эти зоны взаимодействуют с машиной у капота.

Главная тайна ЭБУ: Почему датчики работают на 5 Вольтах?

В первом томе мы выучили железное правило: напряжение бортовой сети автомобиля колеблется от 12.6 Вольт на заглушенном моторе до 14.5 Вольт на заведенном.

А теперь представьте: вы едете по трассе, генератор выдает 14.2 Вольта. Вдруг вы включаете мощный обогрев заднего стекла, вентилятор печки на максимум и дальний свет фар. Напряжение в бортовой сети на долю секунды резко проседает, например, до 13.2 Вольт, пока генератор не подстроится под нагрузку.

Если бы датчик температуры двигателя питался напрямую от этих прыгающих 12–14 Вольт, то при каждом включении фар его показания на экране компьютера искажались бы. Блок ЭБУ думал бы, что мотор то остыл, то перегрелся, и начал бы судорожно менять порцию впрыска топлива. Машина бы дергалась и тупила.