Бесколлекторные двигатели постоянного тока
Бесколлекторные двигатели постоянного тока. Что это такое?
Этой статьёй я начинаю цикл публикаций о бесколлекторных двигателях постоянного тока. Доступным языком опишу общие сведения, устройство, алгоритмы управления бесколлекторным двигателем. Будут рассмотрены разные типы двигателей, приведены примеры подбора параметров регуляторов. Опишу устройство и алгоритм работы регулятора, методику выбора силовых ключей и основных параметров регулятора. Логическим завершением публикаций будет схема регулятора.
Бесколлекторные двигатели получили широкое распространение благодаря развитию электроники и, в том числе, благодаря появлению недорогих силовых транзисторных ключей. Также немаловажную роль сыграло появление мощных неодимовых магнитов.
Однако не стоит считать бесколлекторный двигатель новинкой. Идея бесколлекторного двигателя появилась на заре электричества. Но, в силу неготовности технологий, ждала своего времени до 1962 года, когда появился первый коммерческий бесколлекторный двигатель постоянного тока. Т.е. уже более полувека существуют различные серийные реализации этого типа электропривода!
Немного терминологии
Конструктивно бесколлекторный двигатель состоит из ротора с постоянными магнитами и статора с обмотками. Обращаю Ваше внимание на то, что в коллекторном двигателе наоборот, обмотки находятся на роторе. Поэтому, далее в тексте ротор — магниты, статор — обмотки.
Для управления двигателем применяется электронный регулятор. В зарубежной литературе Speed Controller или ESC (Electronic speed control).
Что такое бесколлекторный двигатель?
Попробуем разобраться, что собой представляет бесколлекторный двигатель постоянного тока (Brushles Direct Current Motor). В самой этой фразе уже кроется ответ — это двигатель постоянного тока без коллектора. Функции коллектора выполняет электроника.
Преимущества и недостатки
Единственным недостатком считают сложный дорогостоящий электронный блок управления (регулятор или ESC). Однако, если вы хотите управлять оборотами двигателя, без электроники никак не обойтись. Если вам не надо управлять оборотами бесколлекторного двигателя, без электронного блока управления все равно не обойтись. Бесколлекторный двигатель без электроники — просто железка. Нет возможности подать на него напряжение и добиться нормального вращения как у других двигателей.
Что происходит в регуляторе бесколлекторного двигателя?
То же самое делает и электроника, управляющая бесколлекторным двигателем — в нужные моменты подключает постоянное напряжение на нужные обмотки статора.
Датчики положения, двигатели без датчиков
Существуют бесколлекторные двигатели, которые не имеют датчиков. В таких двигателях положение ротора определяется путем измерения напряжения на незадействованной в данный момент времени обмотке. Эти методы также будут рассмотрены позднее. Следует обратить внимание на существенный момент: этот способ актуален только при вращении двигателя. Когда двигатель не вращается или вращается очень медленно, такой метод не работает.
В каких случаях применяют бесколлекорные двигатели с датчиками, а в каких — без датчиков? В чем их отличие?
В тех случаях, когда конструктивно невозможно разместить датчики в корпусе двигателя, используют двигатели без датчиков. Конструктивно такие двигатели практически не отличаются от двигателей с датчиками. А вот электронный блок должен уметь управлять двигателем без датчиков. При этом блок управления должен соответствовать характеристикам конкретной модели двигателя.
Если двигатель должен стартовать с существенной нагрузкой на валу двигателя (электротранспорт, подъёмные механизмы и т.п.) — применяют двигатели с датчиками. Если двигатель стартует без нагрузки на валу (вентиляция, воздушный винт, применяется центробежная муфта сцепления и т.п.), можно применять двигатели без датчиков. Запомните: двигатель без датчиков положения должен стартовать без нагрузки на валу. Если это условие не соблюдается, следует использовать двигатель с датчиками. Кроме того, в момент старта двигателя без датчиков возможны вращательные колебания оси двигателя в разные стороны. Если это критично для Вашей системы, применяйте двигатель с датчиками.
Три фазы
Трехфазные бесколлекторные двигатели приобрели наибольшее распространение. Но они могут быть и одно, двух, трех и более фазными. Чем больше фаз, тем более плавное вращение магнитного поля, но и сложнее система управления двигателем. 3-х фазная система наиболее оптимальна по соотношению эффективность/сложность, поэтому и получила столь широкое распространение. Далее будет рассматриваться только трехфазная схема, как наиболее распространенная. Фактически фазы — это обмотки двигателя. Поэтому если сказать «трехобмоточный», думаю, это тоже будет правильно. Три обмотки соединяются по схеме «звезда» или «треугольник». Трехфазный бесколлекторный двигатель имеет три провода — выводы обмоток, см. рисунок.
Двигатели с датчиками имеют дополнительных 5 проводов (2-питание датчиков положения, и 3 сигналы от датчиков).
В трехфазной системе в каждый момент времени напряжение подается на две из трех обмоток. Таким образом, есть 6 вариантов подачи постоянного напряжения на обмотки двигателя, как показано на рисунке ниже.
Это позволяет создать вращающееся магнитное поле, которое будет проворачиваться «шагами» на 60 градусов при каждом переключении. Но не будем забегать наперед. В следующей статье будут рассмотрены устройство бесколлекторного двигателя, варианты расположения магнитов, обмоток, датчиков и т.д., а позже будут рассмотрены алгоритмы управления бесколлекторными двигателями.
Бесколлекторные моторы «на пальцах» Что такое бесколлекторные моторы и как управлять бесколлекторными моторами:
Компания «Сервосила» начала выпуск новой линейки контроллеров для бесколлекторных двигателей
© www.servosila.com
Компания СЕРВОСИЛА обновила линейку своих миниатюрных встраиваемых контроллеров бесколлекторных двигателей.
Компания Сервосила изначально разработала данные контроллеры для применения в своих собственных продуктах — руках-манипуляторах и сервоприводах. Технология этих контроллеров прошла несколько итераций разработки и совершенствования и включила в себя значительный опыт, накопленный компанией в процессе эксплуатации своих роботов в различных, зачастую экстремальных, условиях. С тех пор контроллеры СЕРВОСИЛА нашли широкое применение в самых различных отраслях промышленности и науки, — везде, где требуется компьютерное управление бесколлекторными двигателями.
©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/yuXP0c_hhrE
Сервоконтроллеры превращают любой бесколлекторный электродвигатель в сервопривод или в интеллектуальный тяговый электропривод. Основными областями применения данных контроллеров бесколлекторных двигателей являются:
- сервомеханизмы, сервоприводы,
- тяговые электроприводы,
- АСУ ТП, промышленные линии, конвейеры, насосы,
- робототехнические устройства,
- интеллектуальное торговое оборудование,
- автоматизированное складское оборудование,
- испытательные стенды с компьютерным управлением,
- системы измерения и автоматической диагностики,
- тяговые электроприводы различных мобильных шасси,
- станки с ЧПУ,
- системы компьютерного зрения.
Контроллеры (brushless motor controllers) предназначены для управления бесколлекторными двигателями (PMSM, BLDC) любых производителей в сочетании с различными энкодерами абсолютного положения вала (BISS-C, SSI, SPI, ШИМ, квадратурный) или без них. Для подключения к управляющим компьютерам АСУ, PLC или к бортовым системам управления контроллеры предоставляют интерфейсы управления CANbus/CANopen и USB 2.0.
Сопутствующее программное обеспечение работает с любыми операционными системами, поддерживающими интерфейсы CANbus или USB такими, как Windows, Linux, включая отечественную Astra Linux, и Raspberry PI OS.
Для облегчения настройки контроллера под выбранный электродвигатель предусмотрен режим автонастройки, в котором автоматически определяются основные характеристики бесколлекторного электродвигателя и вычисляются оптимальные настройки законов управления. Эта функция значительно упрощает интеграцию контроллера с новыми бесколлекторными двигателями, если даже характеристики двигателя точно не известны по каким-либо причинам.
В модулях управления бесколлекторными двигателями СЕРВОСИЛА реализованы современные алгоритмы управления:
- Field Oriented Control (FOC),
- с Back-EMF Observer и Hall Sensors Observer,
- с функцией Q-D axis coupling compensation для гладкости хода,
- с опциональным field weakening для достижения максимальных скоростей вращения,
- с интеллектуальными алгоритмами защиты
- и управления динамикой электродвигателя,
- и автоматическим определением характеристик двигателя и привода.
Реализованный набор алгоритмов обеспечивает динамическую устойчивость и малошумность работы электродвигателя, а также достижение максимального момента или максимальной скорости вращения вала (в зависимости от задачи) при оптимизации энергопотребления и обеспечении защиты электродвигателя от перегрева, а редуктора от поломки.
Все об электронике в автомобиле
Читая комментарии под статьями об автомобилях, видно, что группа автолюбителей, которым нравятся старые, надежные конструкции, не уменьшается. Двигатель будет без наддува, механическая коробка передач и ноль электроники. Мы бы соврали, если бы сказали, что не любим такие машины, но электронные системы облегчают работу. Они заботятся о нашей безопасности и комфорте путешествий. Противники электроники в автомобилях могут обратить внимание на то, что все пассажирские самолеты напичканы электроникой до краев. Можете ли вы представить полет через Атлантику сегодня без автопилота? И все же самое главное уметь пользоваться преимуществами современных решений.
Электроника в машине
Volvo S60 T6 — тестовая машина , оснащенна почти всей современной системой и техническими решениями .
Двигатель — двухлитровый турбированный. Коробка передач? Конечно, автомат. Еще электроника? Помимо систем, использующих ABS , то есть ESP , ASR и всех других помощников для запуска и торможения, Volvo S60 также оснащена активным круиз-контролем, системой информирования об автомобиле в слепой зоне и системой предупреждения о выезде с полосы движения.
Должен признать, что S60 T6 с пакетом R Design выглядит привлекательно. Удобные кресла с хорошей боковой поддержкой. Эргономика отточена, приличный размер багажника. Вам нужен динамичный седан, который может с комфортом перевозить четырех человек? Такой Volvo может быть ответом на ваши потребности.
Но как водить? Умеренно. Если вы не давите на газ слишком нервно, вольво может сжечь около 8 л / 100 км в городе. Конечно, вы можете путешествовать очень динамично. Обгон не проблема. Вы думаете «обгон» и машина это делает. Двигатель отлично работает с автоматической коробкой передач и подвеской.
Хорошо, но как работала электроника? Нет оговорок. Активный круиз-контроль великолепен. На мой взгляд, это тоже будет полезно в городе. Вы нажимаете кнопку, и вы ни о чем не беспокоитесь. Конечно, спать вы не будете, т.к. вам все равно придется контролировать дорогу. Вся система достаточно умна, что даже показывает вам, как быстро автомобиль движется, который приближается к вам. Система слепого предупреждения очень полезна. Вы хотите сменить полосу движения, и перед тем, как совершить какой-либо маневр, лампа возле зеркала предупреждает, что кто-то рядом с вами.
Система предупреждения о выходе из полосы движения вызвала у нас сомнения.
Конечно, ни одна из этих систем не берет на себя управление автомобилем. Наоборот. Вы спокойнее, потому что знаете, что компьютер не спит. Конечно, кто-то может сказать, что это может быть опасно, если эти системы выйдут из строя.
Небольшой штамп указывает на уникальность этого экземпляра.
Volvo представила еще одно решение на нашем рынке — On Call.
Volvo on Call — это система, которая используется в автомобилях Volvo на протяжении многих лет, первоначально как устройство, уведомляющее аварийные службы об аварии. Сегодня это революционная система , которая позволяет также проверить уровень топлива, дистанционно запустить двигатель или заблокировать автомобиль с помощью приложения на телефоне — только некоторые из его возможностей.
Новое решение также можно оценить, если у вас попытаются угнать автомобиль. Если кто-то попытается проникнуть в машину, Volvo On Call-центр автоматически получит уведомление. Затем оператор позвонит по телефону, установленному в автомобиле, и, если он обнаружит, что в автомобиле находится посторонний человек, он немедленно сообщит в полицию. Если никто не отвечает, оператор позвонит владельцу автомобиля и сообщит ему о краже со взломом. Украденный автомобиль будет отслеживаться через спутник. Также будет включена дистанционная иммобилизация. Volvo также помогает забывчивым, которые не могут найти ключи от машины. Просто позвоните оператору, введите число ПИН и автомобиль будет удаленно открыт.
Для многих может быть важно, чтобы Volvo On Call также облегчал поиск автомобиля на огромной парковке, потому что владелец видит на экране своего телефона карту с указанием местонахождения автомобиля. На телефоне вы также можете просмотреть маршрут последних поездок, проверить средний расход топлива автомобиля, текущий уровень топлива, пробег автомобиля, текущий пробег, температуру наружного воздуха и многие другие параметры.
Мобильное приложение Volvo On Call можно бесплатно загрузить на iOS, Android и Windows Phone. Приложение работает с автомобилями, в которых была приобретена опция Volvo On Call. Первые 3 года сервис полностью бесплатный.
Но что будет, если компьютер, управляющий автомобилем, сможет контролировать состояние жидкостей в режиме реального времени? На данный момент у нас есть электрическое измерение уровня масла и мониторинг состояния двигателя, что влияет на пробег между проверками в режиме Long Life .
А что будет, если электроника проверит состояние охлаждающей жидкости, тормозной жидкости, масла коробки передач, масла в диффузоре? Значительно ли это повлияет на безаварийность и долговечность наших автомобилей?
Безусловно, любой мониторинг параметров рабочей жидкости повышает безопасность и в конечном итоге способствует продлению срока службы автомобиля. Если бы отслеживались основные параметры масел или жидкостей, это влияло бы на выбор наилучшего момента для замены этой жидкости. Будет потребляться оптимальное количество жидкости и продлится срок службы автомобиля, все благодаря лучшим параметрам защиты.
Есть параметров, которые можно контролировать много: температура кипения или содержания воды в тормозной жидкости, вязкость масла , содержание примесей в моторном масле, содержание примесей трансмиссионного масла, и тому подобное.
Самой большой проблемой является стоимость мониторинга этих параметров. В настоящее время мы имеем возможность точно определять качество масла и рабочих жидкостей только во время лабораторных испытаний, где используются сложные методы определения этих параметров. Их стоимость обычно высока, и можно предположить, что стоимость определения основных параметров для одной пробы составляет около 300$. На высокую стоимость влияет сложность измерительного оборудования и необходимость точных процедур испытаний.
Если бы мы хотели внедрить систему, которая контролирует уровень рабочей жидкости в автомобиле, стоимость автомобиля, вероятно, удвоится или утроится. Средние периоды эксплуатации смазочных материалов в настоящее время базируется на более чем 100 лет автомобильного опыта и научно — исследовательских работ в технологических центрах.
Как видите, электроника не является злом. На наш взгляд, ее присутствие желательно. Гонщики, ралли и другие водители во многих дисциплинах автоспорта придерживаются аналогичного мнения.
В автомобилях любая система, которая повышает безопасность, оправдана и поддерживается на 100%. В машине, эксплуатируемой каждый день, мы хотели бы иметь все возможные электронные системы.
БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ BLDC
Бесколлекторные двигатели постоянного тока (BLDC — Brushless DC electric motor) часто используется в мотор-колесе электросамокатов и электровелосипедов. Его первые версии появились в 1960-х годах. Двигатели BLDC намного эффективнее и имеют гораздо больший крутящий момент.
Размещение постоянного магнита в роторе (внутренняя конфигурация) и управление окружающими катушками через транзисторы, позволило устранить самый важный недостаток щеточных (коллекторных) двигателей постоянного тока, которым являются сами щетки.
В альтернативной конфигурации (внешний ход) катушки якоря могут образовывать твердый сердечник, вокруг которого вращается ротор с постоянным магнитом, приводящий в движение вал двигателя. В обоих случаях катушки неподвижны.
Двигатели BLDC считаются двигателями с электронной коммутацией (ECM) в отличие от щеточных двигателей с механической коммутацией.
Общий принцип управления двигателем BLDC
Для двигателей BLDC требуются современные электронные контроллеры, которые могут определять положение ротора. Для этой цели можно использовать датчик Холла, реагирующий на положение каждой из катушек якоря при работающем двигателе. Скорость двигателя BLDC больше не может регулироваться напряжением, как в щеточных двигателях, а только путем изменения частоты переключения. Эти двигатели питаются от сигнала ШИМ, как показано на рисунке.
Двигатели BLDC делятся на 1-фазные, 2-фазные и 3-фазные, но принцип работы является общим для всех типов. Вместо механического коммутатора, изменяющего направление магнитного поля катушек ротора, используются транзисторы, которые непрерывно изменяют фазу напряжения подаваемого на катушку статора, что заставляет ротор непрерывно вращаться.
Однофазные бесколлекторные (бесщеточные) двигатели используются в устройствах с низким энергопотреблением, в то время как двухфазные чаще в устройствах средней мощности. Типичные области применения 3-фазных двигателей — устройства чтения компакт-дисков.
Управление однофазными двигателями BLDC
Однофазные двигатели BLDC имеют две параллельные обмотки якоря, управляемые напряжением ШИМ через мост H. Выходной сигнал одного датчика Холла постоянно меняет полярность тока, протекающего через обмотку якоря, таким образом поддерживая непрерывное вращение ротора. Однофазные двигатели BLDC очень просты в управлении. Для их работы достаточно одной интегральной микросхемы, например LB11970RV (однофазный двухполупериодный драйвер).
Принцип управления однофазным двигателем BLDC
Управление двухфазными двигателями BLDC
Двухфазные двигатели немного сложнее в управлении. Якорь состоит из 4 катушек, а магнитное поле создается 4 парами постоянных магнитов. Катушки якоря сгруппированы попарно, поэтому двухфазные двигатели имеют больший крутящий момент, чем однофазные.
Двухфазные двигатели обычно используются в некритических низкоуровневых устройствах, таких как большие вентиляторы, поэтому там не требуются сложные контроллеры. В результате двухфазные двигатели мощнее и дешевле. Драйверы, такие как например LB1668M, могут использоваться для их управления.
Управление 3-фазными двигателями BLDC
Трехфазные двигатели BLDC имеют 3 катушки якоря, соответствующие 6 состояниям коммутации. В каждую из катушек обычно помещают датчики Холла, которые реагируют на прохождения над ними постоянных магнитов, которые являются элементами ротора. Принцип использования сигналов от датчиков Холла показан на рисунке.
Конструкция двигателя BLDC с датчиками Холла
Тут тоже сигналы от датчиков Холла определяют моменты переключения. Эти сигналы через соответствующую систему подключения включают транзисторы, которые напрямую управляют катушками двигателя. Конечно, переключение в трехфазных двигателях происходит в 3 раза быстрее, чем в однофазных. Это приводит к снижению вибрации (дёргания) и более точному контролю скорости. Примером трехфазного драйвера двигателя BLDC с датчиками Холла является микросхема LB1976.
Принцип управления мотором BLDC с использованием датчиков Холла
Двигателями также можно управлять без датчиков Холла, используя сигнал BEMF (Back EMF) от каждой катушки. Этот сигнал получается путем сравнения напряжения, индуцированного в каждой из трех катушек, с центральным напряжением (точка COM). Результат такой связи усиливается и передается в систему определения положения ротора.
Сигналы от трех катушек преобразуются в формы импульсов, сдвинутых друг относительно друга на 120 °. Некоторые контроллеры используют простые компараторы для определения фазы каждой обмотки, другие требуют использования внешних микроконтроллеров. Трехфазный интегрированный бессенсорный контроллер LB11983 включает в себя датчик положения ротора со схемами запуска, синхронизации, переключения, тепловой защиты и контроля насыщения и не требует внешнего микроконтроллера.
Принцип управления двигателем BLDC с помощью сигнала BEMF
Драйверы двигателей BLDC, использующие сигналы BEMF, имеют проблему с определением положения ротора во время запуска, потому что эти сигналы еще не генерируются. В этом случае двигатель запускается с неизвестного положения, то есть неизвестно положение статора относительно ротора. Это положение необходимо быстро распознать во время работы, потому что включение неправильной фазы может изменить направление вращения двигателя и даже сделать невозможной работу.
Что такое ЭБУ в автомобиле. Где находится, а также пару слов о прошивке
Современные автомобили уже немного «смахивают» на терминаторов — сплошные датчики, провода, компьютеры и прочая электронная составляющая. Чем круче автомобиль, тем больше этой электроники, хорошо это или плохо вопрос другой. Так вот всей этой «прелестью» управляет всего одна небольшая коробочка – электронный блок управления или попросту ЭБУ. Так как вопросов очень много, типа: — что это такое, где находится и как вообще работает. Я решил все же показать и рассказать «как и что», даже сниму со своего автомобиля. Очень полезно новичкам, так что смотрим …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для начала начнем с определения
ЭБУ – электронный блок управления (также известен как «контролер») – по сути это мозг вашей машины, без него все остальные детали это просто куски металла, пластика, микросхем и проводов. Он получает большое количество информации от всевозможных датчиков (таких как — кислорода, скорости, температуры окружающей среды — двигателя и т.д.), после чего он обрабатывает полученные данные в специальной программе (алгоритме), после чего посылает команды исполнительным устройствам (такие как топливный насос, система зажигания и т.д.). ТО есть он руководит всеми электронными процессами (от положения и света фар до управления такими системами как ABS, ESP и переключения передач у автомата), сейчас даже многие функции магнитол в ЭБУ зашивают.
Как видите это очень умная «железка», однако я хочу подробнее перечислить, какие функции он контролирует и какие приказания отдает.
Что контролирует ЭБУ?
Для начала перечислю датчики, с которых он собирает информацию:
- Температура двигателя
- Температура окружающей среды
- Подача кислорода
- Подача топлива
- Холостого хода
- Датчики антиблокировочной системы, стабилизации, антизаноса, и прочих систем безопасности колес
- Скорость
- Положение дроссельной заслонки
- Положение педали газа
- Коленчатого вала (иногда их два)
- Контроль охлаждающей жидкости
- Датчик кондиционера и его системы
- Контроль, за тормозной системой и ее жидкостью
- Данные с бачка гидроусилителя или из цепи ЭУРа
- Анализ напряжения бортовой сети питания
Это стандартный набор, который встречается практически на любом авто, если ваш автомобиль более «навороченный», то количество датчиков будет больше, сюда могут добавиться датчики подвески, например на некоторых внедорожниках она пневматическая.
Теперь перечислю, кому ЭБУ дает приказания, то есть отсылает команды:
- Это положение дроссельной заслонки + подаче воздуха
- Подача топлива (впрыск из инжекторов)
- Системе зажигания
- Управления фазами газораспределения
- Управления температурой и ее поддержанием
- Анализ выхлопных газов, до и после катализатора
- Системе кондиционирования
- Системе освещения, и прочим электрооборудованием, иногда даже магнитоле
- Стеклоподъемникам
- Подогревам
- Управление автоматической коробки передач
Опять же ребята это минимальный стандартный набор, если ваша машина классом выше, чем народные иномарки, таких команд будет куда больше.
Как видите эта маленькая коробочка, держит под контролем весь автомобиль, то есть все системы и датчики завязаны именно на нем.
Многие мои читатели думают, что этот блок похож непосредственно на компьютер, ну или минимум на ноутбук, только без дисплея. Одно это не так! Форм фактор у него совсем другой.
Что предоставляет физически
Электронный блок управления бывает в различных корпусах, обычно или пластик, или железный — алюминиевый. Например, на наших ВАЗ зачастую используют пластиковые корпуса, на многих иномарках железные. Также корпус может различаться от его места расположения, так например если он находится в салоне, то можно применить и пластик, а вот если под капотом, то есть снаружи, то как правило это алюминий (другой металл).
В корпус закрывают саму плату, которая и является непосредственно контролером. А вот наружу от нее выходят всего два разъема, под CAN шины, именно к ним подсоединяются провода от множества датчиков и устройств. Справедливости ради, стоит отметить, что на некоторых контроллерах есть еще и разъем для диагностики – заливки программного обеспечения.
Зачастую ЭБУ достаточно сильно греется, а поэтому на корпусах расположено оребрение, для отвода тепла. Это как у компьютеров радиатор охлаждения процессора.
Если посмотреть на снятый ЭБУ, то станет понятно, что это просто небольшая коробочка с размерами примерно 30 на 30 см и толщиной всего в 5 – 7 см.
Что внутри?
Если открыть «коробку», то перед вашими глазами появится большая плата, для неопытного пользователя, она будет смахивать на плату от компьютера, я не буду лезть в дебри, и рассказывать вам досконально устройство этой «платы», обозначу только основные узлы:
Память ЭБУ – она подразделяется на несколько частей:
- ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — сюда закладывают необходимые программы и функции работы мотора;
- ОЗУ – оперативно запоминающее устройство. Служит для работы с промежуточными данными, которые обрабатываются «здесь и сейчас».
- ЭРПЗУ – электронное репрограмируемое запоминающее устройство – нужно для хранения временной информации – например, коды доступа, коды блокировки, время работы различных агрегатов, пробег, расход топлива, температура двигателя и т.д.
Программное обеспечение – также различное:
Функциональное – самое важное, получает информацию с датчиков, анализирует ее и отправляет исполнителям.
Контрольные микросхемы (модули) – контролируют полученные данные на ошибки, если вдруг они обнаружены, старается их исправить, если не получается – выдает ошибку CHECK ENGINE, либо какие – то другие (как например недавно у меня code 84 — 89), либо может полностью блокировать запуск двигателя.
Именно в это программное обеспечение и вносят изменения ЧИП – тюнеры, про это чуть позже.
Где находится?
Я уже немного затронул про расположение этого блока. НО сейчас хочется немного повторить. Основных расположений всего два:
- Салон автомобиля. Это может быть как под панелью, например в наших ВАЗ он располагается в районе радиатора печки. Также под задним сидением, на многих иномарках бизнес – класса находится именно там. Я также где-то читал в интернете, что может быть и в багажнике автомобиля.
- Под капотом. НЕ самое лучшее место, потому как грязь, снег, вода и прочие прелести. Обычно располагается рядом с аккумулятором (как у меня), или рядом с блоком предохранителей. Как правило, такие блоки ЭБУ хорошо герметизированы.
Так что найти его не так то и сложно. Даже обычный водитель сможет разобрать часть панели приборов (как правило, она не так сложно снимается), либо заглянуть под капот своего авто. Если увидите коробочку, из которой идут два шлейфа проводов – это и есть ЭБУ. Вот только лезть в него я вам не советую – если ничего не понимаете, лучше довериться профессионалам.
Как снять, замена и ремонт ЭБУ
Снимается этот блок просто – лично у меня на моем АВЕО нужно открутить всего 4 болта от площадки с креплением. И отсоединить пару шлейфов – по сути все – блок у вас в руках. ВАЖНО — для начала отсоединяем минусовую клемму аккумулятора.
Но на некоторых машинах нужно для начала разобрать панель приборов, обычно это около печки, либо под перчаточным ящиком. Дальше действия такие е же, никакой разницы. Блоки примерно все похожи.
Определить, что блок у вас не работает довольно просто, в 50% случаев машина попросту не будет запускаться, также могут быть блокированы все системы вплоть до открывания замков дверей. В остальных случаях могут проявляться различные «огрехи» в работе двигателя – могут сильно плавать обороты, либо будут провалы в работе (например — давите газ, а машина не едет), также агрегат полностью не запускается. Возможно, постоянно будут гореть ошибки, которые нельзя программно «скинуть». Стоит отметить, что ЭБУ достаточно прочное устройство, поэтому если специально его не спалить – то он может работать очень долго.
Как может возникнуть проблема – поломка? Банально — но это короткое замыкание, попадание воды (антифриза) на плату, перегрузка и как следствие перегрев (сгорит плата), физические удары (при аварии), коррозия.
Ремонт или замена – вопрос сложный, иногда ЭБУ выгорает полностью, что ремонтировать уже нечего! Нужно покупать новый, а стоит он, ой как недешево – средняя цена на иномарку около 15000 – 25000 рублей. Однако если ошибки вызваны поломкой лишь одной микросхемы, либо ржавчина съела дорожку или контакт, то восстановить все же нужно попробовать. Для это просто отдаем в ремонт электроники, процентов на 80, они его восстановят, причем работать после этого будет еще достаточно долго.
Пару слов о (прошивке) ЧИП – тюнинге
Конечно, у меня уже есть статья об этом процессе, почитайте. Но сейчас немного повторюсь. ЧИП – тюнинг – это программное улучшение стандартной «прошивки» (микропрограммы), которую закладывают с завода. Сейчас очень много компаний, которые занимаются такого вида работами, но стоит помнить, что прошивки должны быть также оригинальными, либо адаптированными для вашего авто. Новая программа – позволит увеличить мощность, улучшить плавность хода, а также сделать расход топлива более экономичным. Кстати прошивка регулирует и работу вашей автоматической коробки передач, переключения и т.д.
Скажу так при помощи ЧИП – тюнинга можно добиться прибавления мощности от 10% а иногда и выше, если скажем — убрать катализатор.
Вот такая вот статья получилась, сейчас смотрите небольшое видео.
НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ, будет интересно.
(23 голосов, средний: 4,48 из 5)
Система EPS
Многие начинающие автолюбители встречались с такой символикой, как система EPS, но не все четко понимают, что это за устройство и как оно влияет на движение и управление авто.
p, blockquote 1,0,0,0,0 —>
Принцип работы системы EPS
p, blockquote 2,0,0,0,0 —>
Для начала нужно понимать, что символика EPS расшифровывается, как электронная программа стабилизации. Но под этим устройством понимается электроусилитель руля или рулевого управления, система динамической стабилизации.
p, blockquote 3,0,0,0,0 —>
p, blockquote 4,0,0,0,0 —>
Ранее в автомобилях использовались преимущественно гидравлические усилители рулевого управления, но уже в 1990 году корпорация Honda выпускает усовершенствованную модель с системой EPS, которая становится дополнением относительно возможностей антиблокировочной системы торможения или ABS.
p, blockquote 5,0,0,0,0 —>
p, blockquote 6,0,1,0,0 —>
В течение нескольких лет и другие крупные автоконцерны предлагают автолюбителям приобрести транспорт с универсальной программой по регулированию ходовой части и рулевого комплекса. Особенно успешно прошло внедрение устройства у корпорации Mercedes-Benz, так как эти авто были наиболее подвержены опрокидываемости.
p, blockquote 7,0,0,0,0 —>
Каждый из мировых производителей качественных и современных автомобилей внедряет систему EPS своей определенной модификации. В любом случае, этот комплекс механизмов направлен на максимально комфортное вождение, при котором управление машиной происходит с автоматическим контролем и приспособлением системы к практически любым условиям и скоростным режимам.
p, blockquote 8,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>
Если рассматривать саму конструкцию системы EPS, то она содержит в себе блок управления, клапан электромагнитный и ряд датчиков, в том числе скоростных. В случае возникновения даже незначительных проблем с управлением автомобилем, датчики автоматически распознают опасность и передают сигнал, после обработки которого, программа самостоятельно корректирует движение. Регулирование может происходить за счет притормаживания одного или сразу нескольких колес, а также путем ограничения подачи топлива.
p, blockquote 9,0,0,0,0 —>
Габариты комплекса механизмов EPS отличаются своей компактностью, поэтому могут применять практически для любых моделях машин.
p, blockquote 10,0,0,0,0 —>
Ее преимущественные особенности
p, blockquote 11,0,0,0,0 —>
Некоторые начинающие автолюбители считают, что дополнительное усиление рулевого управления, это не столь важная характеристика, которая может повлиять на безопасное вождение, но это далеко не так.
p, blockquote 12,1,0,0,0 —>
Наличие системы EPS в транспорте гарантирует:
- экономию среднего расхода топлива. Это связано со спецификой запуска системы, которая предусматривает расход энергии исключительно в тех ситуациях, когда идет изменение текущего направления или поворот. Такая особенность является одной из основных преимуществ устройств EPS по сравнению с гидравлическим усилителем, находящемся постоянно в рабочем состоянии;
- возможность регулирования и настройки. Система регулируется относительно заданных параметров, то есть, можно снизить чувствительность к маневрам. Также существует возможность полного отключения;
- комфортное и безопасное управление транспортным средством. Программа позволяет контролировать рулевой комплекс механизмов, причем, независимо от набранной скорости;
- предотвращение ряда аварийных ситуаций, возникающих по причине плохого качества дорожных покрытий. Более чем в 30%, система EPS помогает исключить серьезные ДТП из-за дефектов на дорожном полотне. Эти данные были получены экспериментальным путем, когда автомобили, оснащенные электроусилителем руля, проходили тест-драйв в условиях приближенных к экстремальным;
- использование в разнообразных модификациях авто. Не смотря на то, что популярность системы EPS в России еще набирает свои позиции, большинство европейских концернов активно применяют устройство в сборке. Естественно, без такого стабилизатора руля не обходится не только транспорт, работающий на горючем топливе, но и электромобили.
Что нужно знать владельцам автомобилей с EPS
p, blockquote 14,0,0,0,0 —>
В первую очередь нужно понимать, что, не смотря на высокую эффективность стабилизирующего устройства, оно полностью не исключает возникновение аварийных ситуаций. Водитель также должен внимательно относиться к дороге, выбору покрытия, скоростным режимам и так далее.
p, blockquote 15,0,0,0,0 —>
В процессе эксплуатации существует хоть и небольшая, но все же вероятность, появления нарушений в программе рулевого электроусилителя, о чем может сигнализировать индикатор на панели. В случае появления такого сигнала или других существенных изменений во время движения, следует посетить диагностический центр, а не пытаться самостоятельно устранить поломку.
p, blockquote 16,0,0,0,0 —>
Это связано с тем, что восстановление работоспособности всего комплекса устройств, обеспечивающих более точный контроль рулевого комплекса и ходовой части, требует не только специальных знаний, но и применение соответствующего оборудования.
p, blockquote 17,0,0,0,0 —>
Немаловажным является и осведомленность в сфере компьютерного программирования, так как иногда возможны сбои в структуре блока управления. К тому же, при самостоятельном ремонте никто не сможет гарантировать, что во время движения в системе не произойдут повторные нарушения, а в худшем варианте, не возникнут новые.
p, blockquote 18,0,0,1,0 —>
У автолюбителей, которые ранее не использовали систему EPS, может вызвать беспокойство специфический звук при запуске двигателя, похожий на щелчок. Наиболее часто именно так приводится в действие устройство стабилизации и это является нормой.
p, blockquote 19,0,0,0,0 —>
Кроме этого, может ощущаться некоторая вибрация в процессе движения, которая практически не ощутима, но очень внимательный водитель может ее услышать в районе капота. Такое явление также не следует считать нарушением в работе, так как оно подтверждает функционирование стабилизатора руля.
p, blockquote 20,0,0,0,0 —>
В некоторых ситуациях система EPS может усложнить движение и именно поэтому, иногда ее следует отключать, например, если автомобиль застрял или двигается с небольшой скоростью по сыпучему грунту. Отключенная программа стабилизации EPS не влияет на работу антиблокировки тормозов или ABS.
p, blockquote 21,0,0,0,0 —>
В настоящее время практически все современные автомобили оснащаются системами EPS, тем более, в некоторых странах мира наличие устройства динамической стабилизации является таким же обязательным атрибутом безопасного движения, как и ремни безопасности.
p, blockquote 22,0,0,0,0 —>
Посмотрите что нужно для диагностики автомобиля через ноутбук, возможно её выполнение самому.
Какой фирмы лучше брать АКБ — небольшой обзор аккумуляторов.
Стоит ли ставить контрактный двигатель https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/dvigateli/chto-znachit-kontraktnyj.html на свой автомобиль?
Видео — система курсовой устойчивости VSC + EPS на Lexus ES:
p, blockquote 24,0,0,0,0 —> p, blockquote 25,0,0,0,1 —>
К подобным системам двойственное отношение: с одной стороны они облегчают управление автомобилем, что особенно важно для новичков, но с другой стороны таят в себе целый ряд проблем: увеличение стоимости автомобиля; усложнение его обслуживания и ремонта; увеличивают риск ДТП в случае выхода из строя EPS в движении.
Надо лампочку EPS на приборке переименовывать в НЕ ССЫ! очень помогающая система, и очень нужная, жаль на не полных комплектациях авто она отсутствует.
Очень выручает система EPS при обгоне зимой, когда между полосами движения наметается небольшой снежный бруствер, машину буквально ставит обратно в колею, не давая уходить в занос. А чтобы выехать из гаража в снег отключаю, поддать газку!
Я после недавней аварии машину буду покупать только с епиэсами, абэсами и тому подобными
Во всех российских автошколах должна быть включена программа с обучением на автомобилях с EPS по желанию автолюбителей и естественно за дополнительную плату, т.к. автопарк требует дополнительного обновления. Управление с такой системой не сложное, но требует определенных навыков, особенно на сложных участках дорог – к примеру горные дороги (серпантин) или вождение с плохой видимостью, т.к. система неотделимо совмещена с человеческим фактором с необходимостью дополнительного внимания на дороге.
Однажды, по весенней трассе ехал я на Москвиче 2141. Что не отнять, у этого автомобиля хорошая устойчивость на трассе, за счет низкой посадки, при высокой скорости автомобиль словно вжимается в дорогу и чувствуешь себя в нем уверенно. Весенняя дорога дело обманчивое. Долгое время шла она сухая, словно летняя. Но вдруг, в начале придорожной лесопосадки и крутого поворота дорожное полотно оказалось под тающим снегом, под которым был очень скользкий лед. Время для принятия решения было мало, сбросив скорость, я чувствовал, что руль не корректирует направление движения, машина идет по своей выстроенной траектории. Зацепился вскользь за идущий навстречу автобус, что спасло от катастрофических последствий. Для таких случаев система EPS просто необходима и за ней будущее.
Источник https://sw-motors.ru/dvigatel/chto-takoe-elektronika-dvigatelya.html
Источник http://avto-blogger.ru/chto-takoe-v-avtomobile/chto-takoe-ebu-v-avtomobile.html
Источник https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/sistema-eps.html
Источник