Лекція 11. Діагностика електронних систем автомобіля

Під діагностикою розумітимемо процес визначення причин несправності за її ознаками. Діагностування сьогодні значно відрізняється від того, що було 10-20 років тому. До того як електронні системи набули широкого вжитку на автомобілях, їх електрообладнання складалося з декількох достатньо простих і незалежних систем, що живляться безпосередньо від акумулятора. Більшість електричних кіл складалася з вимикача для керування електродвигуном або іншим виконавчим механізмом, іноді це керування здійснювалося через реле.

В кінці 70-х років з’явилися електронні системи уприскування і запалювання, що призвело до перегляду традиційної стратегії діагностики за трьома основними причинами:

• при традиційному підході ЕБК відключається від решти елементів, які потім перевіряються кожен окремо. Якщо в цих елементах дефектів не виявлено, несправним вважали ЕБК. Для споживача це означало зростання терміну ремонту, невиправдана заміна дорогого ЕБК, значне зростання вартості ремонту;

• взаємозв’язок множини давачів і ЕБК робить неможливим для спеціаліста автосервісу тримати в пам’яті повну картину взаємозв’язків всіх елементів системи. Спеціаліст повинен мати оперативний доступ до технічної документації, щоб швидко розібратися, локалізувати і усунути несправність, а також алгоритм пошуку причин несправності;

• електропроводка старих автомобілів переважно була пов’язана із сигналами 2-х рівнів: маса або напруга акумулятора. В сучасних автомобілях по джгутах передаються складні двійкові та аналогові сигнали між давачами, ЕБК, виконавчими механізмами тощо.

Швидкий розвиток у 80-ті роки електронних систем керування двигуном створив потребу в нових методиках діагностики, новому діагностичному обладнанні, значному обсязі сервісної інформації. Велика кількість різних типів ЕБК призводить до потреби забезпечити швидкий доступ до технічної інформації по кожній конкретній моделі автомобіля.

Для задоволення цих потреб були розроблені нові діагностичні засоби: бортові (встановлювані на автомобілі – частина ЕБК) і небортові. Умовно їх можна поділити на три категорії:

• стаціонарні (стендові) діагностичні системи. Вони не підключаються до бортового ЕБК і, таким чином, незалежні від бортової діагностичної системи автомобіля. Ці пристрої переважно діагностують системи уприскування – запалювання, їх часто називають мотор-тестерами. З ускладненням автомобільної електроніки розширюються можливості стаціонарних систем, оскільки тепер необхідно діагностувати не тільки керування двигуном, а й гальмівні системи, активну підвіску тощо;

• бортове діагностичне програмне забезпечення, яке дозволяє ідентифікувати несправності відповідними кодами. Програмне забезпечення ЕБК містить процедури, які записують в пам’ять реєстратора коди несправностей. При виявленні несправності ЕБК вмикає і виключає в певній послідовності світловий індикатор на панелі приладів. Світловий сигнал можна розшифрувати за довідковими таблицями кодів несправностей;

• бортове діагностичне програмне забезпечення, для доступу до якого необхідне спеціальний діагностичний пристрій. Портативний діагностичний тестер (сканер) підключається через спеціальний роз’єм в автомобілі до конкретного ЕБК або всієї електронної системи. Контрольовані параметри і коди несправностей зчитуються безпосередньо з ЕБК та інтерпретуються спеціалістами сервісу.

Будь-яка сучасна мікропроцесорна система керування, встановлена на борту автомобіля, володіє деякими діагностичними властивостями. Ці властивості реалізуються бортовим комп’ютером відповідно з програмою, закладеною в його постійній пам’яті (ПЗП), і під час того, як мікропроцесор комп’ютера не повністю завантажений виконанням основних функцій керування (у фоновому режимі).

Під час експлуатації автомобіля бортовий комп’ютер періодично тестує електричні та електронні системи і їх компоненти. При виявленні несправностей контролер комп’ютера переходить в аварійний режим, підставляючи належне значення параметра замість того яке видає несправний блок. Водій інформується про несправність з допомогою контрольної лампи CHECK ENGINE (або світлодіода), розташованої на панелі приладів. Мікропроцесор ЕБК вносить специфічний код несправності в КАМ пам’ять. КАМ (Keep Alive Memory) пам’ять здатна зберігати інформацію при відключенні живлення ЕБК. Це забезпечується підключенням мікросхем КАМ пам’яті окремим кабелем до акумулятора або використанням малогабаритних акумуляторів, розташованих на печатній платі ЕБК.

Коди несправностей іноді умовно ділять на “повільні” та “швидкі”. “Повільні” коди призначені для візуального зчитування, тому частота їх передачі є низькою (~ 1Гц). Об’єм інформації малий. Коди переважно подаються у вигляді повторюваних послідовностей спалахів. Код містить дві цифри, зміст яких потім розшифровується за таблицею несправностей, яка є в складі експлуатаційної документації автомобіля. Довшими сплахами (1,5 с) передається старший розряд (перша цифра коду, коротшими – (0,5 с) молодший розряд (друга) цифра коду. “Повільні” коди прості, надійні і не вимагають дорогого діагностичного обладнання, але мало інформативні. На сучасних автомобілях такий спосіб діагностування вже не використовується. “Швидкі” коди забезпечують вибірку з пам’яті ЕБК великого обсягу інформації через послідовний інтерфейс. Цей інтерфейс і діагностичний роз’єм використовуються під час перевірки і налаштування автомобіля на заводі-виробнику і під час діагностики. Наявність діагностичного роз’єму дозволяє, не порушуючи цілісності електропроводки автомобіля, отримувати діагностичну інформацію від різних систем автомобіля (двигун, АБС, трансмісія, підвіска тощо) з допомогою сканера або мотор-тестера.