Комп'ютерна діагностика автомобіля

Комп'ютерна діагностика автомобіля.Необхідно пам'ятати, що автомобіль — це набір складних пристроїв і агрегатів і що його стан залежить від багатьох параметрів.

Комп'ютерна діагностика автомобіля

Сучасні електронні системи, призначені для керування вузлами й агрегатами автомобіля, обладнані так званими системами самодіагностики, які інформують водія про появу деяких несправностей. Так, наприклад, на приладовому щитку багатьох автомобілів є багатофункціональний індикатор — лампочка Check Engine (у старих моделях цю роль іноді виконують спеціальні світлодіоди, розташовані безпосередньо на пристроях керування), яка зазвичай загоряється під час увімкнення запалювання й гасне згодом після запуску двигуна. Якщо ж у разі самодіагностики обладнуються несправні компоненти (з тих, що підлягають діагностиці), то індикатор не згасне. У разі виникнення деяких несправностей під час руху індикатор також загоряється, а за одноразової дрібної несправності він може й згаснути (зберігаючи помилку в пам'яті для подальшого зчитування), але якщо він продовжує горіти, то не вдасться уникнути негайної зупинки, глибшої діагностики та ремонту.

Системи діагностики на різних автомобілях можуть відрізнятися, але принцип дії всіх систем схожий: блоком керування зчитується показання датчиків на різних режимах роботи в процесі експлуатації автомобіля (запуск, прогрівання, холостий хід, розгін і гальмування тощо). Показання датчиків бувають статичними (дискретними) або динамічними (змінними в часі). Статичні показання датчиків зазвичай визначаються певним пороговим значенням — імпульсом певного рівня або «перемикачем» (тобто наявністю або відсутністю сигналу), а динамічні зазвичай передають зміни параметрів і перевіряються на допустимі діапазони (верхній і/або нижній межі). Усі діагностичні системи зберігають і відбивають статичні дані — «коди помилок» і динамічні характеристики.

На дискретні показання датчиків система самодіагностики реагує зазвичай тільки за відсутності електричного контакту (порівнює сигнал про несправність датчика), а зміна динамічних показників відстежується за таблицями, що зберігаються в пам'яті пристрої керування. Втім, один і той самий датчик може перевірятися як на електричний контакт, так і на допустимі межі зміни. І тоді для одного пристрою можуть бути дві помилки: або немає сигналу, або вихід за граничні параметри.

Пристрій керування може складатися з декількох блоків: окремо для двигуна — ECU (Engine Control Unit) або ECM (Engine Control Module), окремо для антиблокувальної системи гальм — ABS, окремо для подушок безпеки — SRS (Air Bag Supplemental Restraint System), для автоматичної коробки передач — A/T (Electronic Automatic Transaxles) тощо. Але у разі отримання сигналу про помилку сучасна система діагностики зобов'язана відповісти уніфіковано:
по-перше, класифікувати несправність за номером (коду помилки) і запам'ятати цей код у довготривалій пам'яті;
По-друге, вжити коригувальних дій, передбачених на цей випадок програмою керування.


Після цього збережені в пам'яті коди помилок зчитуються спеціальним приладом (сканером) або вручну, за допомогою певної процедури, яка вводить електронний блок керування в режим індикації кодів самодіагностики. Після їх вивчення й аналізу додаткових даних приймається рішення про те, що робити далі.

Однак треба зазначити, що частина параметрів, що визначають стан двигуна, залишається поза зоною контролю. І навіть після зчитування кодів важливо не тільки їх ідентифікувати, а й визначити правильну причину виникнення несправності.

Необхідно пам'ятати, що автомобіль — це набір складних пристроїв і агрегатів і що його стан залежить від великої кількості параметрів. Отже, навіть незначна на перший погляд несправність може викликати цілу комбінацію кодів, але водночас жоден із них не дасть відповіді на питання, що ж насправді зламалося. Отже, для встановлення точного діагнозу потрібна інженерна кваліфікація, а також наявність досить тривалого часу. Після читання коду помилки потрібно виконати додаткові перевірювальні операції для того, щоб переконатися в правильній інтерпретації коду. Так, наприклад, дуже часто коди несправностей виникають через те, що після тих чи інших ремонтних операцій на автомобілі просто забувають під'єднати роз'єм або пошкоджують електропроводину.

Більшість автомобільних комп'ютерів (керованих пристроїв) запам'ятовують і зберігають дані про функціонування систем автомобіля для оптимізації експлуатаційних характеристик і поліпшення працездатності. Після обнулення пам'яті пристрій керування використовуватиме значення, задані за замовчуванням, доти, поки не буде записано нову інформацію про кожен компонент системи. Упродовж декількох робочих циклів комп'ютер відновлює оптимальні значення та запам'ятовує їх знову (пристрій керування може запам'ятовувати дані про 40 або більше параметрів автомобіля). У процесі стадії перенавчання може спостерігатися деякий погіршення «поведення» автомобіля: можуть виникнути різке або нечітке перемикання передач, низькі або нестабільні оберти холостого ходу; можуть з'явитися навіть перебої в двигуні, пов'язані з перебадьорюванням або, навпаки, з переобідненням горючої суміші, а також, як наслідок, збільшить витрату палива. Однак ці симптоми мають швидко зникнути після запам'ятовування комп'ютером низки циклів водіння (то є приблизно через 30-40 км).

Ви можете): «Навіть тоді потрібна вся ця комп'ютерна діагностика, якщо остаточне рішення однаково приймає фахівець?» Річ у тім, що людині властиво помилятися, і що більше інформації їй доводиться аналізувати, то вища ймовірність такої помилки. А за допомогою подібних діагностичних систем можна дуже ефективно звузити поле пошуку та визначити характер несправності, не вдаючись до непотрібних (а часто і дуже трудомістким!) «хірургічним» втручанням. Крім того, під час проведення регулярної планової діагностики, результати якої фіксуються й запам'ятовуються, можна прогнозувати можливі несправності, які ще не виникли й не переросли в фатальні. А з мотором, що справно працює (у всякому разі — на перший погляд) навряд чи хтось стане серйозно возитися, якщо тільки діагностика не буде такою простою, як комп'ютерна.

Методика проведення комп'ютерної діагностики

Очевидно, що грамотна діагностика та пошук несправності займають часом набагато більше часу, ніж починка. І тут трапляються дві крайності: перша — це класична ситуація «розведення», коли клієнту послідовно пропонують замінити деталь за деталлю на нові та подивитися, що вийде, за принципом «хуже не буде!». Добре, якщо такий метод призведе до усунення несправності до того, як ваш гаманець помітно опустите! Зрозуміло, що тут ми маємо справу з елементарним надумовленням або в найкращому випадку, з невмінуванням правильно діагностувати ситуацію.

Водночас сліпа віра в комп'ютерну діагностику, яка часом виявляє не причину, а лише наслідок появи неполадки, може обернутися не менш сумними наслідками та ввести клієнта в ще великі витрати.

В ідеальному випадку діагностика має складатися з таких етапів:
На першому використовуються всі доступні засоби комп'ютерної діагностики та зчитуються не тільки коди помилок, але й усі цифрові дані, прямо чи непрямо пов'язані з проблемою. Тут треба розуміти, що «говорить» сканер і наскільки повно він «розшифровує» знайдені несправності.
На другому етапі всі ці дані мають бути додатково підписані електричній (аналоговій) перевірці. І насамперед необхідно ретельно перевірити електричну систему автомобіля (акумулятор, генератор, дроти та контакти), щоб переконатися в її повній справності. Інакше отримана цифрова інформація просто без сенсу, бо електроніка — це «наука про контакти»!
Далі необхідно, щоб сканер «взял» машину, що перевіряється, тобто дав змогу переглядати дані в режимі реального часу (ета функція зазвичай називається Data Stream — відтворення потоку даних). Ця функція може використовуватися для перевірки сигналів датчиків та інших елементів систем керування в режимі реального часу. Отже, на дисплей сканера виводяться сигнали датчиків автомобіля й параметри системи впорскування палива впродовж деякого часу в режимах холостого ходу, а також збільшення і скидання швидкості обертання вала двигуна. Після цього проводиться аналіз отриманих результатів і робляться висновки про правильність роботи системи, наявність і характер несправностей. Однією з основних переваг того чи іншого сканера в цьому разі є можливість роботи в режимі багатоканального осцилографа, тобто отримання графіків залежності параметрів не тільки від часу, але й від інших параметрів, а також дослідження вплив зміни певного параметра на те, що обраний для аналізу. І ще більше полегшує перебування причин несправності можливість порівняння осцилограм, отриманих під час тестування, зі стандартними осциллограмами для подібних автомобілів. Щоправда, тут вам будуть потрібні інженерні знання та загальне розуміння процесів, що відбуваються в автомобілі. Якщо ж чітко розкладної методики тестування й допоміжної інформації щодо усунення конкретної несправності у вас немає, то краще звернутися до фахівця.
І насамкінець треба стерти з пам'яті контролера коди помилок і провести повторну ініціалізацію системи. Під час першої активації системи після стирання пам'яті контролера керування (це може статися також і після вимкнення акумулятора в процесі ремонту або заміни будь-яких вузлів або деталей) буде потрібна процедура повторного ініціалізації («перевчання» комп'ютера).



Стандарти в автомобільній діагностиці

До 1994 року у світовій автомобільній промисловості застосовувалися різні системи, стандарти та протоколи для діагностики, які ми умовно назвемо системами сімейства OBD-I (On Board Diagnostic). Процедура зчитування кодів систем OBD-I схожа на абетку Морзе: короткі імпульси (тривалістю 0,2 с) позначали одиниці, а довгі (1,2 с) — десятки. Павузи між імпульсами всередині одного коду vereverys приблизно 0,3 с, а самі коди (якщо їх кілька) поділилися довгими паузами на 1,8-2 с. Коди діагностики OBD-I були двозначними (їх також називають «короткими» — на відміну від «довгих» п'ятизначних кодів розширеної діагностики пізніших систем).

До 1995 року почали з'являтися так звані розширені системи, які довгий час співіснували з колишніми, але вже з 1996 року за вимогами Агентства щодо захисту довкілля Сполучених Штатів (US Environmental Protection Agency, US. EPA) і завдяки зусиллям Асоціації інженерів автомобілебудування (Society of Automotive Engineers, SAE) були повсюдно впроваджені єдині стандарти самодіагностики, протоколів обміну даними, уніфіковані вимоги до діагностичних засобів і структури кодів. Отже, починаючи з цього часу всі автомобілі та вантажівки малої вантажопідійманості, вироблені для продажу в Сполучених Штатах Америки, обладнуються єдиною системою самодіагностики OBD-II, а з 2000 року, згідно з директивою 98/69EG, все нові автомобілі з бензиновими двигунами та в Європі діагностуються тільки за цим стандартом. Поступово на цю систему переходять і автомобільні виробники інших регіонів світу. Ознакою цієї системи є обов'язкова наявність у салоні автомобіля характерного 16-контактного діагностичного роз'єму. На жаль, сучасні системи, попри загальну стандартизацію, надалі використовують різні протоколи для зв'язку з модулем керування.