Краткие теоретические сведения. Большинство современных электронных систем имеют цифровой канал связи с внешними

Большинство современных электронных систем имеют цифровой канал связи с внешними диагностическими приборами. Приборы для обмена информацией с бортовыми системами и обработки такой информации принято называть сканерами или тестерами бортовых систем. Сканеры могут быть универсальными для различных систем и для различных марок автомобилей, а также узкоспециальными для одной марки автомобиля и для конкретной системы. Также сканеры могут различаться по классу от профессиональных до общего назначения.

Сканеры общего назначения предназначены для использования как специалистами в автосервисе, так и самими водителями автомобилей. Функции таких сканеров ограничиваются сигнализацией о наличии неисправности и считыванием кода в цифровом виде (без расшифровки). На некоторых моделях предусмотрена функция стирания кодов из памяти бортового блока управления, но она не всегда корректно работает. Кроме того, такие сканеры предназначены в основном только для работы с системой управления двигателем.

Сканеры профессионального класса выполняют следующие функции:

1. Сигнализацию о наличии неисправности.

2. Индикацию обмена данными с бортовой системой.

3. Автоматическое определение протокола обмена.

4. Подключение к бортовым системам с различными протоколами обмена данными в пределах стандарта OBD-II, для чего имеют в комплекте переходники к различным маркам автомобилей.

5. Расшифровку кодов неисправностей в текстовое описание.

6. Стирание кодов неисправностей и инициализацию блока управления.

7. Просмотр потока данных в реальном времени в различных режимах представления данных.

8. Построение графиков параметров из потока данных.

9. Отслеживание показаний кислородного датчика.

10. Программирование отдельных параметров и режимов.

11.Имитация неисправностей (запись кодов).

12. Сохранение данных тестирования автомобиля (фирменные сканеры).

Профессиональные сканеры делятся на фирменные и мультимарочные. Фирменные сканеры отличаются специализацией на определенной марке автомобилей, а иногда и на определенной модели. Их функции значительно расширены вплоть до полного перепрограммирования блока управления, но применение ограничено «родной» маркой.

Соответственно, мультимарочные сканеры не ограничены одной маркой или моделью, но их функциональный набор ограничен основными сервисными задачами. Чаще всего мультимарочные сканеры способны получать информацию из потока данных (Data Stream) системы и обрабатывать эту информацию любым доступным методом (зависит от программы сканера). Обратное воздействие ограничивается стиранием кодов диагностики.

Современные сканеры бортовых систем (в основном после 2000 г.) ориентированы на работу в соответствии со стандартом OBD-II. Подробнее причины введения этого стандарта и его содержание рассматриваются в лекционном материале. Здесь приводятся лишь самые общие сведения по подключению к диагностическому разъему и определению протокола обмена.

Диагностический разъем стандарта OBD-II имеет специфичную форму и легко отличается от других диагностических или опциональных разъемов в системе автомобиля.

Расположение разъема OBD-II подчиняется нескольким принципам, пользуясь которыми его нетрудно найти:

- располагается внутри салона автомобиля;

- легко доступен;

- располагается ниже уровня рулевой колонки;

- может быть расположен со стороны водителя или пассажира;

- разъем может быть закрыт пластиковой заглушкой с надписью «OBD-II»;

- размеры заглушки и самого разъема примерно 40x15 мм;

- имеет 16 контактов (2 ряда по 8) и скошенные боковые грани;

- цвет пластиковой основы разъема - белый или серый.

Pin 2 Pin 7

Pin 10 Pin 15

Рис. 1. Вид разъема OBD-I1

 

На рис. 1 показан общий вид разъема OBD-II. Стрелками указаны контакты, по наличию или отсутствию которых можно судить об используемом протоколе обмена (разновидность стандарта OBD-П). Контакты разъема выполнены в виде металлических пластин. Их отсутствие или наличие легко заметно визуально. Контакты, не помеченные стрелками, также могут отсутствовать в разъеме, если они не нужны для используемого в данной версии протокола.

Признаки используемых протоколов приведены в таблице 1:

Таблица 1

Pin 2	Pin 7	Pin 10	Pin 15	Протокол
Должен быть	-	Долж быть	-	J1850PWM
Должен быть	-	-	-	J1850VPW
-	Должен быть	-	Может быть	ISO9141/14230

 

В российских, японских и в большинстве европейских автомобилей используется последний протокол ISO9141. Поэтому, скорее всего, при проведении реальной диагностики придется иметь дело с ним.

Как видно из таблицы, для протокола ISO9141 обязательно необходимо наличие контакта №7 разъема. Это обуславливается тем, что 7-й контакт является основным контактом, передающим данные между автомобилем и сканером. Он представляет двунаправленную сигнальную линию «К-Line», передающую данные и от сканера к автомобилю, и обратно. Устройство линии K-Line рассматривается подробно в лекционном материале.

Контакт №15 представляет собой линию «L-Line», являющуюся дополнением K-Line и передающую только сигнал готовности к приему данных. Большинство современных моделей бортовых контроллеров обходятся без сигнала L-Line. Однако может практически встретиться автомобиль с установленным контактом 15 и не поддающийся диагностике, если сканер не использует этот контакт, или если переходник от шины сканера к автомобилю выполнен для более поздних версий и аппаратно не передает сигнал L-Line.

Коды неисправностей, сохраняемые контроллером и передаваемые в стандарте OBD-II сканеру также имеют определенный формат и рекомендованную кодировку Стандартный код неисправности должен состоять из 5-и значащих позиций:

Номер знака:	1		4	5
Пример кода:	Р	0    1	1	2

 

Рис. 2. Структура кода неисправности OBD-II

1-я позиция определяет категорию кода. Всего предусмотрено 3 категории для неисправностей внутри автомобиля:

«Р» - неисправности двигателя и трансмиссии;

«В» - неисправности электронных систем кузова (салон, свет, микроклимат);

«С» - неисправности шасси (рулевое управление, подвеска и т.д.); Могут встретиться и другие обозначения категории неисправности, введенные дополнительно в систему автомобиля или сканер, например ошибки связи или получения данных сканером (категория "и").

2-я позиция кода указывает на стандарт кода:

«О» - код. предусмотренный стандартом OBD-II;

«1» - код производителя автомобиля.

3-я позиция указывает тип неисправности:

«I» или «2» - неисправности топливной системы или подачи воздуха;

«3» - система зажигания;

«4» - контроль выхлопа;

«5» - система холостого хода;

«6» - неисправности внутри контроллера или в выходных цепях;

«7» и «8» - неисправности трансмиссии;

4-я и 5-я позиции указывают номер самой неисправности.

В таблице 2 приведены примеры кодов неисправностей с их рас- шифровкой, согласно стандарту.

Таблица 2

Код	Расшифровка
Р0102	Низкое напряжение датчика массового расхода воздуха
Р0151	Напряжение кислородного датчика выходит за нижнюю допустимую границу
Р0222	Низкое напряжение датчика положения дроссельной заслонки
Р0300	Отмечаются периодические спонтанные пропуски зажигания
Р0401	Обнаружена неправильная рециркуляция выхлопных газов
Р0500	Обнаружена неисправность датчика скорости автомобиля
Р0720	Неисправность датчика оборотов выходного вала трансмиссии

 

Ход работы

В ходе работы необходимо осуществить подключение к бортовой сети диагностики 2-х сканеров OBD-П различных классов и провести тестирование системы в пределах возможностей этих сканеров. Неисправность в авТомобн.и. - вносится преподавателем искусственно перед началом тестирования.

Для выполнения работы рекомендуется использовать сканер общего назначения и сканер профессионального класса, чтобы понять отличия в предоставляемых возможностях.

Сканером общего назначения необходимо считать код неисправности и дать его общую расшифровку, полагаясь на приведенную выше классификацию кодов. Также можно попытаться осуществить стирание кода из памяти контроллера.

Сканером профессионального класса производится считывание кода неисправности и расшифровка кода средствами сканера. Далее осуществляется считывание параметров системы в режиме реального времени (просмотр потока данных). Если позволяют возможности сканера,

просмотр потока данных осуществляется в различных режимах (список параметров, выборочный список, графическое представление). Для проведения диагностических операций может потребоваться осуществить настройки сканера на данную марку автомобиля и выбрать тестируемую систему. После проведения диагностики, необходимо удалить код неисправности из памяти контроллера и убедиться в его отсутствии путем повторного считывания кодов.

Все операции со сканерами необходимо осуществлять в соответствии с инструкцией сканера и с выполнением указаний преподавателя. Кроме того, необходимо выполнять ряд предосторожностей:

1. Подключение кабеля сканера к разъему осуществлять при выключенном сканере и ключе зажигания в положении «off».

2. Сначала производится включение и загрузка сканера, а затем запуск двигателя автомобиля.

3. До запуска двигателя убедитесь, что трансмиссия выключена.

4. Кабель сканера должен проводиться в салон автомобиля через открытое окно, но не через дверной проем, так как случайное закрывание двери ведет к повреждению кабеля.

5. Внесение неисправности в автомобиль может производиться только преподавателем или учебным мастером.

6. Не допускается включение трансмиссии и движение на автомобиле внутри лаборатории или бокса.

7. Отключение сканера производится в порядке обратном включению. При отсоединении разъема недопустимо тянуть за сигнальный провод.

Диагностический комплекс МТ-10

Комплекс функционально состоит из трех подсистем:

- сканера, предназначенного для работы с системой самодиагностики двигателей внутреннего сгорания бензиновых и дизельных автомобилей, оснащенных системами электронного управления впрыском топлива и другими системами;

- Мотор-Тестера, позволяющего производить углубленную диагностику систем зажигания (классических, электронных, микропроцессорных) с механическим либо статическим распределением энергии, электронных систем управления двигателем (ЭСУД) как отечественного, так и импортного производства.

Мотор-Тестер является универсальным средством, позволяющим проводить диагностику большинства существующих типов автомобилей с бензиновыми (и частично дизельными) ДВС.

- базы данных для учета и систематизации клиентов и проводимых работ.

Сканер позволяет:

- автоматически определять тип ЭБУ (только для некоторых производителей).

- просматривать в динамике все контролируемые параметры ЭБУ и устройств ЭСУД, просматривать как в цифровом, так и в графическом виде до 16-ти параметров одновременно, а при просмотре в режиме «список» количество просматриваемых переменных ограничено лишь высотой и разрешением монитора.

- вести долговременную запись поступающей информации. Запись может быть включена в любой момент во время просмотра, записи ограничено только свободным местом на жестком диске компьютера.

- получать сведения о кодах неисправностей ЭБУ, паспортах ЭБУ, двигателя, калибровках, таблицах коэффициентов топливоподачи и других таблиц обучения.

- управлять исполнительными механизмами двигателя в процессе отображения интересующих параметров (если это позволяет ЭБУ).

- проводить испытания для определения механических потерь, скорости прогрева двигателя, баланса индикаторной мощности, цилиндрового баланса, неравномерности холостого хода, производительности датчика кислорода, проводить тест генератора, запуска, разгона и динамики разгона, прокрутки.

Мотор-тестер позволяет эффективно выявлять неисправность в следующих системах:

1.Система зажигания

- определение состояния свечей и свечных проводов (нагары, обрывы, пробои);

- определение режимов работы и неисправностей катушки зажигания (межвитковые замыкания, контроль правильности подключения, пробои).

- диагностика коммутатора и датчика Холла;

- просмотр характеристики работы центробежного регулятора (график зависимости угла опережения зажигания от оборотов);

- определение углов опережения зажигания (без стробоскопа или с ним).

2. Система топливоподачи бензиновых двигателей

- электрическая проверка топливных форсунок (межвитковые замыкания обмоток форсунок, длительность фазы впрыска и т.д.);

- проверка работы датчиков (температуры, положения дроссельной заслонки, датчика кислорода, датчика массового расхода воздуха и т. д.);

- проверка работы исполнительных механизмов (регулятора холостого хода и т.д.);

- определение состава выхлопных газов путем подключения внешнего газоанализатора;

- определение вклада цилиндров путем отключения зажигания.

Система газораспределения

- оценка относительной компрессии по цилиндрам в режиме стартерной прокрутки;

- измерение компрессии в динамике (на работающем двигателе) и в режиме прокрутки;

- определение правильности установки ремня ГРМ;

- контроль работы клапанов.

4. Система питания и зарядки

- проверка работы генератора и системы зарядки аккумулятора (выходное напряжение и ток генератора с возможностью определения неисправностей выпрямительных диодов, реле- регулятора, зависания щеток и т.д.).

5. Дополнительные возможности

- работа в режиме многоканального осциллографа с возможностью синхронизации от любого из каналов или от специальных каналов синхронизации (датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), датчика верхней мертвой точки (ДВМТ) или индуктивных клещей в качестве датчика первого цилиндра) или самописца. Одновременное отображение до 8 каналов на экране с возможностью записи.