Automobilová diagnostika - Úvod
V současné době je již každé motorové vozidlo vybaveno elektronickou řídící jednotkou (ECU) a s tím spojené snímače na vstupní straně a aktuátory na výstupní straně. Zároveň každá řídící jednotka je vybavena komunikačním rozhraním pro komunikaci s dalšími řídícími jednotkami a pro připojení diagnostického přístroje.
Současná diagnostika elektroniky motoru se dá rozdělit na dvě části: sériová a paralelní diagnostika. Sériová diagnostika využívá schopnosti řídící jednotky diagnostikovat závady v různých okruzích vstupní a výstupní části, dále využívá možnosti testování akčních členů pomocí funkce „test akčních členů“ nebo „diagnóza akčních členů“ implementované v programu řídící jednotky. Pro použití sériové diagnostiky je třeba, aby tuto funkci podporovala samotná řídící jednotka a navíc přístroj komunikující s řídící jednotkou. Oproti tomu paralelní diagnostika je nezávislá na samotné řídící jednotce a využívá tradiční způsob měření fyzikálních a elektrických veličin a velkou výhodou je možnost testovat samotné akční členy.
Kombinace paralelní a sériové diagnostiky je cesta k nejefektivnějšímu vyřešení závady.
Sériová diagnostika
Funkce sériové diagnostiky se dají rozdělit do několika skupin:
- paměť závad uložených v řídící jednotce
- naměřená data
- diagnóza akčních členů
- uvedení do základních nastavení
- kódování řídící jednotky
Paměť závad: v průběhu běhu motoru jsou zaznamenávána a vyhodnocována naměřená data ze vstupních senzorů a jakákoli odchylka od předpokládaných hodnot je vyhodnocena jako závada a je jí přiřazen chybový kód. Charakter chybového kódu může být statický nebo sporadický podle doby a počtu výskytu stejné závady. Takto můžou být vyhodnocovány poruchy na elektrické části (přerušení, zkrat na plus, zkrat na kostru, signál mimo rozsah, signál příliš malý, signál příliš velký, atd.) nebo dokonce mechanické závady odhalené pomocí jistých algoritmů (vynechání zapalování, netěsnost sání, netěsnost výfukového potrubí, nepravidelný chod motoru, přeplňování-dosažení horní nebo spodní meze, zaseknuté servoklapky a podobně).
Naměřená data: většina naměřených údajů se dá zobrazit i na diagnostickém přístroji. Pak
je možné porovnat naměřené hodnoty se skutečnými nebo s určitými souvislostmi odhalit závadu na motoru nebo na snímačích, přestože řídící jednotka tuto skutečnost nevyhodnotí jako závadu.
Diagnóza akčních členů: umožňuje v určité míře testovat některé akční členy samostatně. Sekvencí zapnuto/vypnuto testuje například magnetické ventilky, podtlakové ventilky, relé, volnoběžné ventily a další akční členy. Průběh testu je přesně daný samotnou řídící jednotkou a nejde nijak měnit.
Uvedení do základního nastavení: je funkce umožňující přizpůsobení nově namontovaných dílů (např. škrtící klapky, lambda sondy, volnoběžného ventilu a podobně) nebo test určitých okruhů za běhu motoru (test turbodmychadla při zvýšených volnoběžných otáčkách, předvstřik paliva u naftového motoru, kontrolní test katalyzátorů, lambdasond, recirkulace výfukových plynů, sekundárního vhánění vzduchu a podobně).
kódování řídící jednotky: speciální funkce umožnující řídíci jednotka pro servisní operace(doladění některých hodnot, přizpůsbení klíšů k imobiliséru, změna konfigurace atd.).
Výhodou sériové diagnostiky je možnost využití funkcí poskytující řídící jednotka, připojení obvykle v prostoru pro pasažéry a poměrně rychlá zběžná kontrola. Nevýhodou je nutnost komunikace přes diagnostický přístroj a problémy s jeho kompatibilitou a v neposlední řadě cena.
Diagnostické přístroje
Základ sériové diagnostiky je diagnostický přístroj připojený přes datovou sběrnici a komunikuje s řídící jednotkou. V současné době je v nabídce mnoho přístrojů a převodníků pro komunikaci s řídící jednotkou. Přístroje se dají rozdělit podle různých parametrů.
- přenosné přístroje / stojanové
- interface k PC / ucelený diagnostický přístroj
- univerzální pro více značek vozů / koncernové-originální diagnostické přístroje
Paralelní diagnostika
Paralelní diagnostikou se dá nazvat způsob kontroly a zkoušky bez použití řídící jednotky jako diagnostického nástroje. Řídící jednotka tedy plní běžnou funkci nebo dokonce testovaný snímač/akční člen nemusí být připojen k ECU. Základní metody paralelní diagnostiky jsou následující:
- měření napětí/proudu napájení pomocí voltmetru/ampérmetru
- měření odporu snímačů a aktuátorů pomocí ohmmetru
- měření průběhu napětí/proudu pomocí osciloskopu a proudových kleští/bočníku
- zkouška úplné funkce akčního členu elektricky i mechanicky
Měření napětí/proudu napájení: je základní měření a mělo by jako první v případě nejasné závady. Napětí na napájecí větvi může být přerušeno, rušeno nebo mimo požadované hodnoty a pak selhávají veškeré okruhy (snímače, aktuátory i ECU) bez zjevných příčin. Změřením napájecího napětí případně proudové zatížení napájecí větve odhalí problém v dobíjení, přechodové odpory v konektorech, kostrách a podobně.
Měření odporu snímačů a aktuátorů: pomocí ohmmetru umožňuje vyzkoušet odporové snímače(např. snímače teploty, polohy škrtící klapky) dále odpor cívek akčních členů a podobně. Touto metodou lze odhalit nepřesnost snímačů jsou-li známi požadované hodnoty.
Měření průběhu napětí/proudu: umožní vysledovat nežádoucí přechodné děje, tvarové zkreslení a případně další informace o mechanickém stavu motoru, zapalování nebo řízení směsi. Mnohé poruchy zaznamenatelné osciloskopem sériová diagnostika neodhalí.
Zkouška úplné funkce akčních členů: je metoda diagnostiky jednotlivých akčních členů jako samostatného prvku. Při zkoušce samotného akčního členu se dají odhalit i drobné odchylky parametrů, které neodhalí sériová diagnostika, ale mají fatální vliv na chod motoru. Přístroj, zabývajícím se tato diplomová práce, je přímo určen pro úplnou zkoušku akčních členů bez potřeby připojení k řídící jednotce.
V následujících kapitolách se můžete seznámit s jednotlivýmá měřídíma a diagnostickýma přístrojema. Další částí je teorie a praxe.
1.10.2010 Jiří Blecha