Что такое контроллер в машине

Контроллер в автомобиль

Пару лет назад появилась идея сделать контроллер в автомобиль, который мог бы повторить функции автосигнализации и обладать некоторым расширенным функционалом, в частности функционал уровня «комфорт». Вчера ко мне пришла идея включать MUTE на аудиосистеме, когда включаешь заднюю передачу, и отключать MUTE, когда возвращаешь передачу в исходное положение. В ранних записях я писал, что установил себе ресивер JVC с поддержкой внешнего управления, а также соорудил адаптер для мультируля Prius, чтобы управлять этим ресивером. Многие ресиверы поддерживают функцию внешнего управления и чаще всего для этого достаточно выхода с открытым коллектором и малым током. Для поддержки руля с резистивным управлением, как в Prius 20 модели нужно задействовать аналоговый вход микроконтроллера с делителем от x2 до x10, анализируя при этом уровень напряжения, ну а сделать поддержку мультируля по CAN шине и вовсе не сложно, имея на борту поддержку CAN шины автомобиля. Чтобы реализовать это в контроллере нам нужно задействовать 1 аналоговый вход и 1 цифровой выход. Идем дальше.
Идея создать контроллер пришла ко мне тогда, когда моя любимая Pandora 3000 не с того не с сего перестала меня узнавать. В ходе разбирательств выяснилось что произошел сбой EEPROM, сервисный PIN был утрачен, а возможность его сброса отсутствует. Заменить микроконтроллер можно, но что делать с прошивкой блока, в частности с загрузчиком прошивок? Попытка прочитать пресекалась защитой от чтения, а дилер и вовсе развел руками и предложил купить новый блок! Потихоньку занимаясь автоматизацией своего жилища у меня давно назревал вопрос о попытке интеграции автомобиля в систему умного дома. Приобретая комплекс от Startline или Pandora с функциями телеметрии вы получаете доступ в личный кабинет, да и даже есть целое мобильное приложение. Хороший комплекс будет стоить дорого, а содержать нужных функций не будет (да, да, я о включении MUTE на R-передаче). Я не ставил целью создать контроллер ради одной этой функций, а наоборот, получить и такие функции, как возможность запуска двигателя без ключа и внешних обходчиков и мне это удалось! Я потратил два дня и смог управлять запуском двигателя на Toyota Camry с Arduino (идеально подходит для проверки гипотез) не прибегая к таким дорогим обходчикам, как iDataLink, Fortin. Если полистать список поддерживаемых моделей, то становится понятно, что среди 100 моделей используется 4 вида подключений и алгоритмический обход, основанный на методе перестановки бит (в частности у Toyota). Реализуя поддержку CAN шины мы получаем доступ к потоку полезных сообщений (температура, статус дверей, управление дверями и т. д.), пусть и не всех (зависит от марки), но как минимум базовых, имея в виду те, что зачастую может увидеть на разъеме OBD2 через ELM327. Наконец, поддержка специфики различных авто можно сгруппировать и вынести в отдельные модули, доступные по I2C или тем же CAN, то есть через универсальный и единый интерфейс к базовому блоку. Практическое использование потребует дооснащения базового блока нужными модулями расширениями под свой тип подключения (аналог, цифровое или смешанное) и оборудование.
Таким образом, получаем гибкий набор модулей, собирая который мы можем получить нужные функции и ничего лишнего.
Не обойду стороной и насущный вопрос — вопрос защиты канала связи. Открытая архитектура подразумевает свободу и многообразие выбора криптографических функций и всей математики.

Нулевая версия такого контроллера была собрана в прошлом году на макетке для личного использования. Все компоненты работают в расширенном диапазоне температур, то есть в мороз -40 каких-то перезагрузок или зависаний нет. Доступ к системе реализован через DTMF, Telegram Bot и мобильное приложение для Android. Срок пользования — 1 год и я больше не хочу покупать ничего другого.

Начинка и функционал платы, поддерживаемый прошивкой на текущий момент:

Микроконтроллер STM32
Поддержка GSM
Поддержка GPS
Цифровые блокировки запуска двигателя
Бесключевой обходчик иммобилайзера (IMO-IMI)
EEPROM для хранения архива событий
Удаленная диагностика автомобиля
7 цифровых выходов для подключения доп. оборудования
Поддержка CAN-шины
Поддержка цифровых датчиков температуры DS18B20
Контроль зажигания
Шифрование канала связи по HTTPS
Аналог динамического кода для протокола обмена
Измерение уровня напряжения бортовой сети (делитель x10)
SWD-порт для отладки и прошивки
Управление по DTMF и голосовые подсказки
Автозапуск двигателя
Управление магнитолой по проводу Remote (JVC)
Удаленное обновление ПО контроллера

Список доп. функций будет расширяться и будет опубликован после тестирования. Пока что по ряду причин поддерживаются автомобили Toyota Prius NHW20 и Toyota Camry SV40, так как они всегда под рукой 🙂

UPD: Решил, что пора сделать нормальную печатную плату и сделал заказ платы для начальной версии. На начальной версии я пойму все ошибки идеи, исправлю их и добавлю новых ошибок и функций)) Работаю над унификацией интерфейса модулей. Заказ я разместил на pcbway.com. При первой регистрации на pcbway.com вы получаете купон на 5$, который можно применить в свой первый заказ. Если зарегистрируйтесь по ссылке и разместите там свой первый заказ, то по реферальной программе я получу бонусы, которые смогу потратить на изготовление новых версий плат.

После обкатки и допиливания ПО я готов открыть проект любому желающему. Всем удачи!)

Электронные блоки управления двигателем Лада Веста и Лада ХРей

Электронный блок управления двигателем (ЭБУ)– это контролер, который отвечает за работу двигателя и управляет всеми процессами.

На Лада Веста и Лада ХРей устанавливается 3 вида блока управления: М86 ВАЗ, М86 Итэлма и EMS3125.

Эти блоки управления очень сильно отличаются по качеству исполнения и по содержанию.

М86 (ВАЗ и Итэлма)

Блоки управления М86 ВАЗ и М86 Итэлма, как и ПО для них, были разработаны ОАО АвтоВаз и НПП Итэлма соответственно.

М86 ВАЗ устанавливается на все Лада Веста и Лада ХРэй с двигателем 1.6 16V с индексом 21129.

М86 Итэлма устанавливается на все Лада Веста и Лада Х-Рэй с двигателем 1.8 16V с индексом 21179.

Блоки не взаимозаменяемые, несмотря на внешнее сходство. Но слабые места у них одинаковые.

Главный недостаток блока М86 – простота угона автомобиля.

Блок можно программировать без ключа зажигания, в который встроен штатный чип иммобилайзера. То есть изменить мозг машины может вообще кто угодно за 5 минут. Поэтому угонщику очень просто отключить штатную блокировку бензонасоса и уехать на машине в неизвестном направлении.

Если на вашем авто стоит ЭБУ М86, то нужно обязательно дополнительно защищать машину. Например, установить дополнительную охранную систему или механическую защиту от угона. А также блок M86 отлично поддается чип-тюнингу и программным изменениям.

EMS3125

Разрабатывает программное обеспечение для этого блока Сименс. По сравнению с М86 у EMS3125 надежнее ПО и, с точки зрения механического исполнения, он сделан лучше.

Перепрограммировать блок Сименса можно только со штатным ключом в замке зажигания. Но угнать машину все равно можно, хотя сделать это намного сложнее, чем с блоком М86. Угонщику надо заменить блок управления под капотом на заранее подготовленный. Уберечь от такой подмены может защитный сейф для блока управления.

Этот блок установлен на всех автомобилях с кодом двигателя H4M:

Лада ХРей Кросс с АКПП и двигателем 1,6 л (113 л.с.)
Лада Веста седан с АКПП и двигателем 1,6 л (113 л.с.)
Лада Веста Кросс с АКПП и двигателем 1,6 л (113 л.с.)
Лада Веста SW и SW Кросс с АКПП и двигателем 1,6 л (113 л.с.)

Какой блок управления двигателем лучше?

Мы советуем опираться на личные предпочтения при выборе авто. Но слегка выигрышнее смотрится машина с типом двигателя Н4М и блоком управления EMS3125. Она лучше защищена от угона, и программное обеспечение у неё надежнее.

Кроме этого, двигатели Н4М делают на концерне Рено-Ниссан. Так, за те же деньги вы получите более надежную машину с двигателем от Рено-Ниссан и блоком управления от Сименс.

Лада – очень популярная машина. И чем больше их покупают, тем больше угоняют. Поэтому лучше принять меры, чтобы дополнительно защитить машину от угона.

У нас вы можете установить противоугонную систему, например, Starline S96. Или любые механические противоугонные устройства – например, сейф защиты ЭБУ или блокиратор рулевого вала Гарант. После такого тюнинга автомобиль будет надежно защищен от подавляющего большинства угонщиков.

Автор: —>

№20 Мастер «Что такое контроллер?»

Какой гонщик не мечтает о резвом и динамичном автомобиле?
Сегодня основные параметры двигателя зависят от электронного блока управления (ЭБУ), поэтому именно его модернизация и приносит желаемый результат. Более подробно рассказывает специалист по установке контроллеров Юрий Шелаганов.

– Что такое контроллер, и для каких целей его устанавливают на авто профессиональные спортсмены?
– Обычно контроллер устанавливается между передними сиденьями автомобиля внизу панели приборов. Он отслеживает параметры с датчиков и посылает сигналы на управляющие компоненты для корректной работы двигателя. В автоспорте, как правило, применяются контроллеры фирм «ABIT» и «Январь», как удачное соотношение цены и качества. Они позволяют более точно, быстро и надежно скорректировать работу двигателя. Стандартные контроллеры обеспечивают высокую экологичность мотора в ущерб экономичности и мощности. После замены ЭБУ мощность автомобиля увеличивается на 5-10%, а также ощутимо возрастает крутящий момент. Это, прежде всего, отражается на темпе набора оборотов, то есть сокращается минимальное время разгона. На современных автомобилях с АКПП заводом устанавливается один контроллер на трансмиссию и на двигатель, тем самым, исключая возможность его замены.
После установки оборудования, производится пробный заезд, данные которого сохраняются в памяти контроллера. Техмастера спортсменов, при наличии спецоборудования, могут считать данные заездов для дальнейшего анализа. Иногда по полученным данным возможна ручная регулировка смесеобразования, параметров зажигания и так далее.

– Можно ли приобрести подобное оборудование в Омске? Какова стоимость контроллера и его установки?
– В омских магазинах такого не купишь, необходимо заказывать в Москве или в Тольятти (центры автомобильного спорта). Срок доставки начинается от 2-3 дней и более. Суммы варьируются в зависимости от модификации и марки, в среднем «Январь 5.1.» (с памятью) обойдется спортсмену около 12 тыс.рублей, «ABIT» – от 25 тыс.рублей. Чем больше количество датчиков оборудовано на автомобиле, тем дороже будет контроллер, также учитывается и наличие турбины. Стоимость установки рассчитывается индивидуально для каждого клиента, все зависит от объема работ.

– На что стоит обратить внимание после установки оборудования?
– Работа с электроникой должна быть выполнена очень точно, поэтому следует обращаться только к проверенным людям. Чтобы изучить практический процесс установки контроллера (при владении теоретической базой), придется спалить не один мотор.
После того, как вам произвели установку, обратите внимание на правильность изменения жгута блока управления (он не должен касаться раскаленных частей), с разъемов должны быть сняты вибрационные нагрузки, чтобы не произошел обрыв датчиков. Обязательно протестируйте ходовые качества машины.

– Требуется ли дополнительное обслуживание блока после замены?
– В принципе, при сохранении основных агрегатов, контроллер может работать долго и эффективно. Но в автоспорте важна каждая секунда, поэтому желательно производить проверку настроек непосредственно перед гонкой.
При изменении конструкции автомобиля не следует забывать, что любой тюнинг – это первый шаг к разрушению автомобиля, так как мотор работает с повышенными нагрузками, а, следовательно, и износ будет выше. Для сохранения технического состояния необходимо сократить интервалы между плановыми техническими работами.

Беседовала Марина Ченцова

Материал предоставлен изданием «Омская Автогазета»

Блог avtogazeta55
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Электронный блок управления (контроллер) ДВС

Автомобиль и ЭБУ

Современный автомобиль невозможно представить без множества электронных систем. Развитие и активное внедрение электроники в конструкцию ДВС привело к тому, что работу двигателя контролирует электронный блок управления двигателем ECU (ЭБУ). Модули подобного типа также имеют название контроллер. Как сам бензиновый или дизельный мотор, так и другие системы транспортного средства управляются посредством специальных блоков управления.

Заливка масла

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы смазки ДВС. Из этой статьи вы узнаете о видах систем смазки двигателя и основных составляющих элементах в конструкции системы смазки.

Бортовая сеть и CAN-шина

ЭБУ взаимодействует с различными датчиками, которые отправляют сигналы в блок управления. Далее контроллер производит обработку полученных данных по заранее прописанным алгоритмам. ЭБУ в процессе работы двигателя опирается на информацию от датчиков и посылает ответные команды, которые адресованы исполнительным устройствам, интегрированным в конструкцию ДВС.

CAN-шина

Автомобиль имеет так называемую бортовую сеть, в которой главным элементом является ЭБУ. По этой причине блок управления называют компьютером автомобиля, а в среде автолюбителей существует обиходное название «мозги». Не только двигатель, но и другие системы автомашины имеют собственный контроллер. К таким системам относятся: автоматическая коробка передач, управление подушками безопасности, антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости, система климат-контроля и т.д. Каждая из систем имеет свой отдельный электронный модуль: блок управления АКПП, модуль подушек Airbag, блоки-контроллеры ABS, ESP и т.д. Все модули взаимосвязаны между собой.

Главным в бортовой цепи автомобиля является ЭБУ. Электронный блок управления двигателем ведет постоянный и непрерывный обмен данными с модулями управления других систем. Потоки данных передаются по специальной CAN-шине. Посредством указанной шины реализовано эффективное объединение всех электронно-цифровых систем автомобиля, что и представляет в итоге единую бортовую сеть.

Тесная взаимосвязь модулей, контроллеров и блоков позволяет максимально оптимизировать работу силового агрегата. Так достигается наилучший показатель расхода топлива, динамично корректируются параметры топливного впрыска и подачи воздуха на впуске. От работы ЭБУ зависит мощность, показатель крутящего момента в том или ином режиме работы двигателя, а также ряд других характеристик.

Какие задачи выполняет ЭБУ двигателем

К базовым функциям блока управления двигателем автомобиля относятся:

управление зажиганием;
анализ положения дроссельной заслонки;
контроль и управление процессами топливного впрыска;
управление системой изменения фаз газораспределения;
контроль температуры ДВС и охлаждающей системы двигателя;
управление системой рециркуляции отработавших газов;

ЭБУ получает от датчиков информацию о частоте вращения и положении коленчатого вала двигателя. Контроллер учитывает скорость движения автомобиля, фиксирует данные о напряжении в бортовой сети и т.п.

Как устроен электронный блок управления ДВС

Плата ЭБУ

ЭБУ является электронной платой, которая размещается в корпусе из пластика или металла для надежной защиты контроллера. ECU может быть установлен в моторном отсеке или в салоне автомобиля (в области центральной панели со стороны водителя или пассажира). Место установки контроллера зачастую указано в руководстве по эксплуатации.

Электронная плата ЭБУ включает в себя микропроцессор и запоминающие устройства. Также блок управления имеет специальные внешние разъемы на своем корпусе. Обычно таких разъемов два, они представляют собой выведенные наружу корпуса элементы контроллера. Первый разъем позволяет осуществить подключение блока управления к бортовой сети автомашины. Вторым разъемом (диагностический разъем ЭБУ) становится место для подключения сканирующего устройства (сканера).

Электронный блок управления двигателем имеет на своей плате несколько типов памяти. Существует постоянная память, в которой содержатся базовые микропрограммы и записаны ключевые параметры для нормальной работы ДВС. На плате ЭБУ дополнительно присутствует оперативная память, которая позволяет блоку управления динамично обрабатывать поступающие данные от датчиков, а также кратковременно сохранять определенные результаты.

Еще одним элементом является отдельное запоминающее устройство, в котором хранится временная информация о том, сколько времени проработал ДВС, какой километраж был пройден, количество потребленного топлива, коды блокировок или доступа, коды ошибок двигателя и т.д. Информацию из этого устройства можно удалять (стереть или сбросить код ошибки в ЭБУ).

Программы ЭБУ разделяются на два типа модулей. Присутствует функциональный и контрольный модуль ПО блока управления двигателем. Функциональный модуль принимает и обрабатывает полученные данные, а также отсылает импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль следит за тем, чтобы сигналы от датчиков находились в допустимых рамках применительно к заданным изначально параметрам. Если контрольный модуль фиксирует отклонения от прописанных параметров, но они еще находятся в допустимых пределах, тогда осуществляется коррекция. В случае серьезного сбоя контрольный модуль ЭБУ заблокирует двигатель.

Программное обеспечение ЭБУ поддается коррекции. Блок управления двигателем можно перепрошить, тем самым заменив штатную программу и внеся изменения в базовые настройки и параметры работы силового агрегата. Данный способ получил название чип-тюнинг бензинового или дизельного двигателя.

Сбои и ошибки двигателя записываются в память ЭБУ

Аварийный сигнал Check Engine

ЭБУ имеет встроенную систему диагностики. Если контроллер фиксирует отклонение, ошибку или сбой в работе двигателя, тогда на приборной панели загорается соответствующая пиктограмма (обычно желтого или красного цвета), или же информационная надпись сheck-еngine. Автолюбители в быту данный предупреждающий сигнал определяют как «загорелся чек».

Возникающие ошибки в работе двигателя имеют индивидуальный код. Коды ошибок хранятся в ЭБУ, так как записываются в память запоминающего устройства на плате контроллера. Для диагностики и выявления неисправностей специалисты подключают к блоку управления двигателем специальный сканер через диагностический разъем ЭБУ. Сканер считывает коды ошибок (расшифровывает) и отображает их на своем дисплее. По этим данным можно получить представление о том, в каком состоянии находится мотор и какие имеет неисправности.

Неисправности электронного блока управления двигателем

Ремонт ЭБУ

Блок управления является надежным устройством, но встречаются отдельные случаи его некорректной работы или выхода из строя. Неисправности ЭБУ двигателя могут возникать по следующим причинам:

короткое замыкание ЭБУ;
сильный перегрев контроллера;
воздействие влаги на плату и разъемы;
коррозия корпуса и разъемов блока управления;
механическое ударное воздействие, вибрации;

На поломку ЭБУ указывают сбои в работе двигателя при полностью исправных датчиках и системах ДВС, а также с учетом полного исключения других возможных причин. Исправная работа блока управления зависит от нормального напряжения в бортовой сети автомобиля, а также от получения рабочих сигналов от датчиков.

Если ЭБУ вышел из строя, тогда двигатель может работать неустойчиво или с большими провалами на разных режимах работы. Часто двигатель с неисправным ЭБУ оказывается заблокирован. На панели приборов высвечивается ошибка (горит «чек»). Данная ошибка полностью не сбрасывается сканирующими и другими устройствами, или же «чек» снова загорается после сброса ошибки спустя какое-то время.

В таких случаях необходимо оценить состояние блока управления двигателем. Ремонт ЭБУ возможен и обойдется дешевле, но предпочтительнее осуществить замену ЭБУ на новый полностью исправный блок. Подбирать блок управления двигателем на машину необходимо строго в соответствии с маркой и моделью, типом установленного двигателя и другими важными параметрами конкретного транспортного средства. Дополнительно может потребоваться настройка нового ЭБУ после его установки на автомобиль.