2.5 Автомобиль диагностикасының автоматтандыру үрдісі
2.5.1 Автомобиль диагностикасының кіріктірме жүйелері.
Диагностикалаудың автоматтандыру үрдісі бірнеше жолдармен жүзеге асады: автомобильдің үнемі жұмыс үрдісіндегі техникалық күйін бақылауға мүмкіндік беретін диагностикалаудың кіріктірме жүйелерін әзірлеу; диагнозды қоюға және диагностикалық параметрлерді автоматты өлшеуге, сынаулардың сынақ режимін қоюға мүмкіндік беретін автоматты құрылғыларды орнату және қосу жолымен стационарлы текшелерді автоматтандыру.
Стационарлы жағдайларда диагностикалау автомобильдің жұмыс істеу қабілеттілігін ұтымды қайта қалпына келтіру мәселесін толығымен шешпейді, себебі негізгі талап – автомобильге талабы бойынша қызмет көрсету, осында тек белгілі мүмкіндікпен орындалады. Автомобильдің жеке қолданысында болған кезде және техникалық қызмет көрсету базасынан бөлек жұмыс істейтін автомобильдер үшін осындай жағдай ең сипатты болып табылады.
Осыдан басқа, әдетте, стационарлы және жылжымалы диагностикалық құралдарды қолдан датчиктер мен коммутациялық жабдықтарды түсіру және жөнге салумен байланысты, осы жағдай көмекші жұмыстарға кететін еңбек шығындарына әкеледі. Осы еңбек шығындары диагностикалау толық циклінің 80...85 % уақытын құрайды.
Көрсетілген кемшіліктер едәуір шамада кіріктірілген диагностикалауды енгізумен жойылуы мүмкін. Кіріктірілген диагностикалау екі жолмен жүзеге асырылуы мүмкін: бақылау нүктелеріне сигналдарды шығаратын сәйкес автомобиль жүйесіне орнатылған арнайы датчиктерді орнату, мысалы, істікшелі ағытпа; автомобильдің агрегаттары мен түйіндерінің техникалық жағдайы туралы жүргізушіге тоқтаусыз ақпарат беріп тұратын қосымша өлшеуіш аспаптар мен датчиктермен жабдықтау.
Бірінші жол диагностикалау еңбек сыйымдылығын азайту мақсатына ие және сыртқы диагностикалық құралдармен жұмыс істеуді қарастырады. Зерттеулер көрсеткендей кірістірілген құралдарды қолдану дайындау-қорытынды операциялар санын азайту арқылы диагностикалаудың еңбек сыйымдылығын 35 % азайтуға мүмкіндік береді.
Екінші жол автомобильдің маңызды конструктивті өзгерулерімен байланысты және автомобильдің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін маңызды нашарлауын шарттайтын ең көп кездесетін ақауларды (негізінде ол – бұзылып қалу) анықтау үшін мақсатты.
Кірістірілген диагностикалауды осы екі жолы кірістірілген қадағалардың жүйесімен (КҚЖ) автокөлікке жабдықтауды қарастырады. Электр жабдықтарының әр түрлі КҚЖ сарабы барлық қадағалардың әр түрлі екенін дәлелдейді:
Функционалды тағайындалуы бойынша (ЖӨН қадағасы, бірінші цилиндр және жоғары кернеулі қадағалар);
Құрылымдық орындалуы бойынша (индуктивті - ЖӨН қадағалары; индукциялық - бірінші цилиндрдің қадағалары; сыйымды - жоғары кернеулі қадағалар, ЖӨН бірінші цилиндр қалпының қадағалары).
ЖӨН қадағалары ең көп таралған. Ол ЖӨН бірінші (немесе басқа да бір тіреуіне) цилиндрден жетектің өту моментіне сәйкес дискретті электрлі импульсті шығару үшін арналған. Қадағалар жағу моментін дұрыс орнатуды, сонымен қатар, қосуды озып жүретін құрылғының дұрыс жұмыс істеуін бақылау үшін арналған. Шетел автокөліктерде, әдетте, ЖӨН датчиктері қолданылады. Бірақ автокөліктерде осындай датчиктерді орнату мен жөндеу әр түрлі фирмаларда әр түрлі. Осылай, мысалы, «Фольксваген», «НСУ», «Рено», «Ситроен» автокөліктерінде ЖӨН датчиктері сермер картерінде орнатылады. Бұған қоса сермерде датчиктің магнитті тізбегін тұйықталуына арналған арнайы элементтер бар. «Мерседес-Бенц» фирмасының автокөліктерінде датчик қозғалтқыштың алдыңғы бөлігіндегі тіреуіште, бүркеншіксіз шеге ретінде магнитті өткізетін элементтері бар иінді біліктің тегершекке қарама қарсы орнатылады. Осы датчиктерді әр түрлі жерлерде орнатуы электрлік параметрлердің әр түрлі болуымен түсіндіріледі.
Қосуды озып жүру бұрышын өлшеудің маңызды әдістері тек бірінші цилиндрден сигналдың түсіруін қарастырады. Бірақ үзу жұдырықшасының дұрыс формасынан ауытқуынан (технологиялық шашу, экплуатациялық тозу және т.б. үшін) басқа цилиндрлер үшін озып жүру бұрышы айтарлықтай басқа болуы мүмкін. Сондықтан диагностиканың дәлдігін жоғарлату мақсатымен әрбір цилиндр үшін қосуды озып жүру бұрышын өлшеу қажет немесе барлық қозғалтқыш үшін осы бұрыштың орташа мәнін бағалау қажет. Осындай тексерулерді жүргізу ЖӨН датчиктері үшін қосымша белгілерді орнату жолымен қозғалтқыштың бақылауға жарамдылығын жоғарлатуды талап етеді. Мысалы, бір қатарлы қозғалтқыш үшін сермерде немесе тегершікте келесілерді орнату қажет: төрт цилиндрлі қозғалтқыштарда 180 ° бұрышымен орналасқан екі белгі, ал алты цилиндрлі қозғалтқыштарда 120 ° бұрышымен орналасқан үш белгі, сегіз цилиндрлі қозғалтқыштарда 90 ° бұрышымен орналасқан төрт белгі.
Әрбір цилиндр үшін қосуды озып жүру бұрышын өлшеу сәйкес цилиндрдің жоғары вольтті сымына бірінші цилиндр датчигін орнату кезінде жүзеге асырылады, ал осы бұрыштың орташа мәнін өлшеу датчикті орталық жоғары вольтті сымына орналастырған кезде жүзеге асырылады.
Автокөліктердің панеліне орналастырылатын заманауи бақылау-өлшеу аспаптарын бөлек агрегаттардың жұмыс қабілеттілігін үздіксіз бақылауға арналған кірістірілген диагностикалық құралдар ретінде қарастыруға болады.
Электр жабдықтары жүйесінде ең жауапты болып электр жабдықтарының жүйесі табылады. Оның борттық бақылауының қажеттілігі автокөліктерді жасаудың қалыптаса бастау уақытында пайда болды. Осы мақсат үшін аккумулятор батареясы қуатын режимін бақылайтын амперметр қолданылады. Бұдан әрі, тұрақты тоқтың аз қуатты генераторлар және тұтынушылардың аз энергия сыйымдылығы кезінде бір амперметрді орнату жеткілікті болды. Шынында, салыстырмалы аз қуатқа және айналу жиілігіне ие тұрақты тоқтың генераторлары кернеуді реттегіштің реттеуден шығып кеткен кезде де тұтынушыны қысқа уақытта жұмыстан шығаруға (аккумулятор батареясы, шамдар және т.б.) мүмкін тоқ кернеуінің ұлғаюына әкелген жоқ. Бірақ, бұл тек электр жабдықтары жүйесінде аккумулятор сияқты буферлі элементтері болған кезде ғана. Егер генератордың, реле-реттеушінің және АБ жұмысының бір мезетте бұзылуы жағажайында аппаттық кернеуді ұлғаюы пайда болады, бірақ амперметр бұл ақаулықты таба алмайды, себебі, оның пайда болуы кезінде тізбекте тоқ болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін немесе үлкен шамаларға жетуі мүмкін.
Осыдан басқа, амперметр көрсеткіштері бойынша жүйенің жағдайын дұрыс бағалау үшін жүргізуші белгілі дағдыға ие болуы керек, себебі, қуаттың және тоқ қуатының шамасы әрдайым өзгеріп отыратын факторларға тәуелді: иінді төлкенің айналу жиілігіне, аккумулятордың техникалық жағдайына, қосылған тұтынушылардың саны (қуаты).
Тұрақты тоқ генераторын одан да қуатты айнымалы тоқ генераторлармен ауыстырудың тенденциясы және тұтынушылар санының көбеюі автокөліктің борттық желісінің электр жабдықтау жүйесін бақылаудың дәлдігіне, тез арада жұмыс істеуіне және сенімділігіне талаптар көтерілді. Кернеудің реттеушісінің істен шығуы, әдетте, кернеудің жоғарылауына әкеледі. Егер бұл уақытымен байқалмаса, аккумуляторға электролит «қайнап» және кернеу көп есе ұлғаюы мүмкін - до 75 В дейін. Осындай жүктеулер түзеткіші бар генератордың өзінің, аккумулятор батареясының, сонымен қатар, көптеген тұтынушылардың істен шығуына әкеледі.
Осыдан басқа, түзеткіштен кейін айнымалы тоқты генератордың шығысы кезінде кернеу соғушы сипатқа ие, бірақ тоғы соғып тұрған аккумулятор батареясының қуаты оның қайта қуатталу мүмкіндігін нашарлатады, ал осыны амперметр арқылы анықтау мүмкін емес. Осы мақсаттар үшін қолданылатын сигналды шамдар да осы мәселені шешпейді, себебі олар тек генератордың электр энергиясын беретіндігі туралы ғана ақпарат береді және не техникалық жағдай туралы, не КЖ және АБ жұмыс режимі туралы ақпарат бермейді.
Жоғарыдағыны ескере отырып, соңғы уақытта шетел автокөліктерінің фирмаларының көбісі вольтметр немесе электрді жабдықтау жүйесін үздіксіз бақылау үшін кернеуді анықтайтын санды немесе басқа аналогты құрылғыны орнатады. осындай құрылғылардың шәкілдері, әдетте, түсті зоналар ие: қызыл - кернеу 11...12 В кем (қатты қуат); сары - 12...12,5 В (қуат бар); жасыл 4,8 В (қайта қуаттау).
Кернеуді көрсететін аспапты автокөлікке орнату диагностикалауды келесі режимдерде жүзеге асыруына мүмкіндік береді:
- қозғалтқыш қосу алдында қосудың жанып тұруы кезінде АБ жүктемесіз оның кернеу шамасы бойынша дұрыстығын тексеру;
- қозғалтқыш қосу кезінде стартер тогының жүктемесі астында кернеу шамасы бойынша АБ қуатталу дәрежесін бағалау;
- қозғалтқыштың жұмысы кезінде кернеу шамасы бойынша АБ қуатын генератор мен реле-реттеушіні бақылау.
Бақылау кірістірілген жүйелерінің көп санын орнату белгілі ұйымдастырушылық және технологиялық қиындақтарды тудырады, автокөліктің бағасын жоғарлатады. Бірінші ретте осындай құрылғылармен мерзімді диагностикалау нәтижелері бойынша жұмысқа қабілеттілігін болжамдауға қиын жүйелермен қамтылуы қажет.
2.5.2 Диагностикалық жабдықтардың автоматтандыру. Тежеуіш және тарту-экономикалық сапаларды диагностикалау үшін заманауи автоматтандырылған текшелер МАЖИ бірге Қазан НИПИ АСУ AT құрастырылған. Сенімді және метрологиялық талаптары бойынша орталықтандырылған техникалық қызмет ету кәсіпорындарында қолдану үшін СТК и ТС-2 және текшелері келеді.
НИПИ АСУ AT текшелері диагнозды қоюды, ақпаратты алуды, сынақ режимді беруді автоматтандыратын диагностикалық модульдерді қолдану арқылы автоматтандырылған.
Микроүрдісті құрылғы базасы негізінде диагностикалық модульді орындау мысалы сурет 2.32 келтірілген, мұнда СХК-3 басқарылатын дөңгелектердің орнату бұрыштарын тексеру текшесінің автоматтандырылған модулінің блок-сұлбасы көрсетілген.
Автоматтандырылған диагностикалық модуль жедел есте сақтаушы құрылғы (ЖЕСҚ) байланысты микроүрдістік құрылғыға негізделген. Осы модуль жедел есте сақтаушы құрылғы микроүрдістік құрылғының кірісіне әр түрлі каналдарды аналогты-санды түрлендіргішпен (АСТ) байланыстыратын коммутация блогын, нормативтерді, диагностикалық параметрлерді өлшеулерді, автокөлікті, текшені басқару бағдарламасы "қорғауда" болатын тұрақты есте сақтау құрылғысының (ТЕСҚ) есептеулерінде қолданылатын жедел ақпараттарды сақтауға қажет. Сынаудың нәтижелерін көзбен бақылау үшін микроүрдістік құрылғы дисплеймен байланыстырылған. Автокөліктің техникалық жағдайы туралы ақпаратты ұзақ уақытта сақтау мүмкіндігі магниттік таспадағы жинақтаушы (МТЖ) немесе қатқыл магнитті дискідегі жинақтаушы (ҚМДЖ) береді.
Әр түрлі текшелердің микроүрдістік құрылғылары диагностикалау нәтижелерін өңдейтін, автокөліктердің техникалық қызмет алуына және жөндеуге беру кестесін құрастыратын, принтерде өндірісті басқаруға қажет құжаттарды шығарып беретін және үлкен көлемді сақтау құрылғыларында ақпаратты сақтайтын орталықтанған ЭЕМ-мен байланысты желілермен байланысуы мүмкін.
Сурет 2.32 – СХК-3М стендінің автоматтандырылған
модулінің блок-схемасы
Ұсынылған автоматтандырылған модуль келесі әдіс бойынша жұмыс істейді. Автокөлік алдынғы дөңгелегімен стендтің жүріс барабандарына орнатылады. Көліктің тұтқалық басқармасына тұтқалық дөңгелекті бұратын орындаушы механизміне орнатылады (ОМ). Бағдарлама іске қосылғаннан кейін микроүрдістік құрылғы стендті қосады және жүріс барабандары бойынша дөңгелектердің тербелу параметрлерінің бастапқы мәнін өлшейді.
Оң Д1 және сол жақ Д2 дөңгелектерінің бүйірлік күштері тетіктерінің аналогты сигналдары аналогты-сандық түрлендіргіштерте сандық кодтарға түрленеді және коммутация блогы арқылы микроүрдістік құрылғының кірісіне келіп түседі. Алынған ақпарат жедел жад құрылғысында бекітіледі.
Өлшеудің бірінші кезеңі аяқталғаннан кейін микроүрдістік құрылғы бағдарламаға сәйкес басқару блогына (ББ) тұтқалық дөңгелекті орындаушы механизмі арқылы бұру бұйрығын береді. Бұрылыс кезінде стендтің Д1 Д2, Д3, Д4 тетіктерімен бұрылу үрдісі бақыланады және уақыттың қажет кезінде микроүрдістік құрылғымен диагностикалық параметрлердің шамалары тіркеледі. Диагностикалық параметрлерді өлшеуді аяқтағаннан кейін, микроүрдісті құрылғы алынған ақпаратты өңдеп, оны дисплейге шығарады. Оператор-диагнозшы пернетақта арқылы көзбен анықталған қосымша параметрлерді енгізіп, диагнозды түзете алады. Оператордың қалауы бойынша экран бетіне өлшенген шамалардың сандық мәні енгізілуі мүмкін.
Диагностикалаудың алынған және өңделген нәтижелері оператор-диагностың бұйрығы бойынша ары қарай пайдалану үшін орталық ЭЕМ жіберіледі. Заманауи дербес электронды-есептеуіш машиналардың (ДЭЕМ) дамуы оларды диагностикалық стендтерді автоматизациялауда пайдалануға мүмкіндік береді.
Заманауи ДЭЕМ жылдам әсерлілігі бір компьютердің көмегімен бір уақытта жұмыс істейтін тартымдық-экономикалық тежеу сапасының стендтер кешенін және басқарылатын дөңгелектерді орнату бұрыштарын тексеруге арналған стендті автоматизациялауға мүмкіндік береді. Ол үшін ДЭЕМ аналогты-сандық кірістері және аналогты-сандық шығыстары бар көпарналы интерфейсті тақтамен қамтамасыз етіледі. Аналогты-сандық кірістер стендтердің өлшеуіш аспаптарына немесе тетіктерге параллель қосылады.
Енгізілген бағдарламаға сәйкес ДЭЕМ тетіктерден жауап алынып, диагностикалық параметрлердің мәні тіркеледі.
Аналогты-сандық кірістер стендтер жұмыс режимдерін басқарады. Сонымен бірге, қосылатын тетіктер мен стендтер саны интерфейсті тақтайшаның каналдар санымен ғана шектеледі.
Диагностикалық ақпарат өңделгеннен кейінгі нәтижесі принтермен басып шығарылуы немесе өндірісті басқару орталығына ДЭЕМ желісіне арналар арқылы жіберілуі мүмкін. Сонымен бірге, ДЭЕМ диагностикалау нәтижелерін дерекқорда сақтай алады және автокөліктің техникалық жағдайын сараптап, өзгерістерді болжай алады. Сандық-аналогты шығыстарды сәйкес орындауыш механизмдерге қосу кезінде диагностикалау үрдісін толық автоматтандыруға болады. Мұндай жүйенің жұмысы автоматтандырылған модуль жұмысына ұқсас болады, бірақ айырмашылығы үрдісті тек қана бір ДЭЕМ басқарады.