Лабораторна робота № 1 Проведення діагностики електронних систем управління двигунами автомобілів за допомогою сканера Bosch

1.1 Мета і завдання роботи

Метою роботи є засвоєння та поглиблення навчального матеріалу з діагностики сучасних електронних систем автомобілів сканером моделі Bosch.

Завдання:

• придбання навичок під’єднання діагностичного обладнання для зчитування діагностичної інформації з блоків управління сучасних електронних систем автомобілів;

• придбання навичок активації систем само-діагностики автомобілів;

• експериментальне визначення помилок та несправностей електронних систем автомобілів з сканером моделі Bosch.

1.2 Теоретичні положення

1.2.1 Функціонування системи самодіагностики

Функція самодіагностики сучасної системи управління полягає в безперервній оцінці сигналів від різних датчиків і виконавчих механізмів. Одержані дані потім порівнюються з внесеними в пам'ять оптимальними значеннями тих же параметрів. Контрольні величини можуть мінятися від системи до системи, включати верхні або нижні граничні значення оптимального діапазону; кількість помилкових сигналів в межах певного проміжку часу; зразки спотворених сигналів; значення вимірюваних величин, при яких вже не можна провести регулювання і інші параметри, визначені проектувальником системи або виготівником автомобіля. Якщо значення, передане датчиком, виходить за рамки контрольних величин (наприклад, відбулося коротке замикання або обрив ланцюга), електронний модуль управління реєструє виникнення несправності і вносить відповідний їй електронний код в спеціально відведену для цього пам'ять.

Ранні системи самодіагностики були здатні визначити і записати в пам'ять всього декілька кодів. Більш сучасні з них можуть генерувати і зберігати до 1000 і більш кодів і ця кількість може різко збільшитися протягом наступного десятиріччя, оскільки системи управління стають здатними до діагностики все більшого числа різновидів збоїв. Наприклад, в одній системі самодіагностики може використовуватися простий код, що позначає всі збої і несправності, які можуть відбутися в даному конкретному ланцюзі. В іншій системі для цього ланцюга може бути відведено декілька кодів, кожний з яких відповідає певному критичному значенню вимірюваного параметра, що допомагає точно визначити причину несправності, про яку просигналив даний датчик.

Візьмемо для прикладу ланцюг датчика температури охолоджуючої рідини (CTS). Один з кодів може позначати загальну несправність датчика. Інші коди можуть указувати на обрив ланцюга або коротке замикання. Крім того, слід враховувати, що відмова даного компоненту може привести до запису кодів, що вказують на збіднену або дуже насичену суміш. Якщо в даній системі електронний модуль управління запрограмований на постійну підтримку ідеального співвідношення паливної суміші, подібна несправність може примусити систему вийти за рамки оптимальної кількості компонентів суміші.

Це означає можливе введення в пам'ять наступної групи кодів несправностей, і все через збій всього лише в одному з ланцюгів системи. Проте, при виявленні подібної відмови система управління двигуном повинна перейти в LOS-режим (аварійний режим роботи двигуна, що дозволяє добратися до найближчої станції технічного обслуговування), що стабілізує на час проблеми з сумішшю і зменшить кількість різних кодів, які могли б бути внесені в пам'ять.

Оскільки системи управління продовжують розвиватися, під управління і контроль їх електронного модуля потрапляють все нові вузли і механізми, і функції самодіагностики розширяються, щоб охопити і ці додаткові компоненти.

Рисунок 1.1 – Зовнішній вигляд сканера

BOSCH KTS 530

1.2.2 Стандартизація бортової діагностики (OBD)

Сканер Bosch відноситься до групи OBD-сканерів з розширеними можливостями. Система OBD була покликана забезпечити деяку уніфікацію систем бортової діагностики. На першому етапі створення системи OBD для виготівників і проектувальників автомобілів було висунуто три головні критерії бортової діагностики. По-перше, електронною системою самодіагностики повинні бути обладнані всі автомобілі. По-друге, виникнення всіх несправностей і збоїв, що можуть привести до збільшення викиду екологічно небезпечних речовин, повинне показуватися контрольною лампою системи самодіагностики, встановленої на панелі приладів. По-третє, несправність повинна бути внесена в пам'ять електронного модуля управління, звідки її можливо зчитати за допомогою пристрою визначення кодів несправностей (FCR) або за рахунок сигнального мигання відповідної контрольної лампи.

Рисунок 1.2 – Вікно «Вибір марки, моделі автомобіля, типу двигуна та року випуску автомобіля»

Одержаний таким чином стандарт (OBD I) на моделях, випущених з 1988 р. стандартизував наступні основні вимоги:

• форма діагностичного роз'єму;

• діагностичне устаткування і діапазон його можливостей;

• зміст діагностичних протоколів (стандарт IS0 9141-2).

Додаткові вимоги були висунуті другим стандартом (OBD II), який застосовувався до моделей, випущених з 1994 р. Для OBD II використовуються діагностичні протоколи стандарту IS0 15031. Для дизельних двигунів також був складений подібний стандарт, що застосовується виготівниками з 1996 р. Додаткові вимоги торкаються:

• відстежування процесів і роботи компонентів не тільки для виявлення дефектів і збоїв, але і для перевірки правильності функціонування системи в цілому;

• на додаток до зберігання інформації про несправності у вигляді цифрових кодів, повинні записуватися і експлуатаційні режими (в спеціальну ділянку пам'яті);

• зміст пам'яті по несправностях повинен зчитуватись спеціальним пристроєм, а не за допомогою сигнального мигання лампи.

Рисунок 1.3 – Вікно «Вибір конкретної системи автомобіля»

Спочатку ці стандарти були орієнтовані на умови, існуючі в США. Але, в даний час ці єдині вимоги визнані європейськими урядами (європейська система ЕOBD, з 2000-го року), а також і урядами країн всіх п'яти континентів за узгодженням з фірмами-виготовлювачами автомобілів.

1.2.3 Призначення сканера моделі Bosch

В даній лабораторній роботі використовується автомобільний сканер BOSCH KTS 530 (рис. 2.1). Цей сканер разом з  ноутбуком є універсальним комплексом для діагностики значної кількості електронних систем автомобілів багатьох автовиробників. В середньому охоплення європейських автовиробників 50-60 %, азійських – 40-45 %. Організація зв'язку з персональним комп’ютером для BOSCH KTS 530  здійснюється через USB. З блоком управління сканер з’єднується через штекер OBD.

Рисунок 1.4 – Вікно «Головне меню системи автомобіля»

Функції Bosch KTS 530:

- зчитування та розшифровка кодів несправностей,

- стирання кодів несправностей,

- перегляд поточних параметрів системи в цифровому вигляді,

- перегляд поточних параметрів системи в графічному вигляді,

- управління виконавчими компонентами,

- активація спеціальних режимів роботи контролера,

- обнуління сервісних інтервалів,

- зміна базисних настройок,

- кодування системи та ін.

1.2.4 Основи роботи з програмним забезпеченням Бош

В інтерфейсі сканера містяться 23 найбільш розповсюджених мови світу, але для пострадянського простору Бош передбачає використання тільки російської мови. Для проведення діагностики спочатку обирається марка, модель автомобіля, тип двигуна та рік випуску автомобіля (рис. 1.2).

Рисунок 1.5 – Вікно «Зчитування кодів помилок