какие стандарты применяются в компьютерной диагностике автомобилей

Хочу всё знать: что такое компьютерная диагностика, и как её проводят

Многие из автомобилистов знают, что компьютерная диагностика позволяет узнать некоторые параметры работы двигателя, выяснить, что с ним не так, а иногда даже – подкорректировать работу мотора. В целом, всё так и есть. И всё же мы попытаемся рассказать о процессе подробнее: поверьте, это очень интересный процесс.

Н ачнём с самого начала. Чтобы подключить к машине диагностическое оборудование, нужен специальный разъём, который сейчас есть у всех автомобилей, и который иногда называют просто OBD-II. На самом деле, OBD-II – это не разъём, а целая система бортовой диагностики. И несмотря на то, что прочно она вошла в нашу жизнь всего-то лет 20 назад, её история начинается ещё в 50-х годах прошлого века.

В середине ХХ века американское правительство внезапно пришло к мысли, что стремительно растущее количество автомобилей как-то не лучшим образом влияет на экологию. Правительство стало делать вид, что оно хочет на законодательном уровне эту ситуацию улучшить. Автопроизводители в свою очередь стали делать вид, что они выполняют придуманные законы.

Появлялись крайне разнообразные системы диагностики, задача которых была ограничена контролем за выбросами в атмосферу (а так как сложной техники не было, то максимум, за чем могли более менее адекватно наблюдать, это за расходом топлива). Никто (иногда даже сами производители) нормально пользоваться такими системами не мог. И когда к середине 70-х департамент по контролю за воздушной средой (Air Resources Board, ARB) и агентство по защите окружающей среды (Environment Protection Agency, EPA) стали понимать, что ничего хорошего добиться не получается, они стали усиленно рекомендовать внедрять новые системы.

Они не просто мигали бы лампочкой, «если что-то пошло не так», а позволяли бы быстро проверить автомобиль на выполнение им экологических норм. Первым откликнувшимся производителем стал General Motors, разработавший свой интерфейс ALDL. Разумеется, ни о каком мировом стандарте речь ещё не заходила, да и об американском тоже. В 1986 году ALDL был модернизирован, но до нужных масштабов дело никак не доходило. И только в 1991 году California Air Resources Board (калифорнийский департамент по контролю за воздушной средой) обязал всех американских автопроизводителей оборудовать свои автомобили диагностической системой OBD-I (On-Board Diagnostic), разработанной в 1989 году.

В январе 1996 года наличие новой версии OBD- II стало обязательным для всех автомобилей, проданных в Америке. Основным отличием этой диагностической системы от OBD- I стала возможность контролировать систему питания, а также её можно было проверить на автомобиле с помощью подключаемого сканера. Этим занимались полицейские. Им было абсолютно плевать на всё, кроме токсичности – ведь вся эта система изначально и разрабатывалась для контроля за ОГ. Полагалось, что система диагностики на новом автомобиле должна была работать пять лет или сто тысяч километров пробега. Но на этом история OBD- II ещё не заканчивается.

В 2001 году все автомобили, проданные в Европе, должны были иметь систему EOBD (European Union On-Board Diagnostic), теперь уже – с CAN-шиной (о которой подробно как-нибудь в другой раз). В 2003 году японцы ввели обязательный JOBD (Japan On-Board Diagnostic), а в 2004 год наличие EOBD становится обязательным для всех дизельных автомобилей в Европе.

Это – очень (даже слишком) краткая история OBD-II. Я её специально не стал усложнять, вам же вряд ли интересно читать про рецессивные и доминантные биты спецификации Controller Area Network? Вот и я думаю, что для начала хватит. Давайте лучше посмотрим на разъём OBD-II «живьем».

Место встречи изменить нельзя

Я уже говорил, что через диагностический разъём калифорнийские копы при желании должны были легко подключиться к самой системе. Чтобы упростить задачу, разъём было решено ставить не далее 60 см от рулевого колеса (хотя, скажем, китайцы это требование часто игнорируют, а иногда этим же балуются инженеры Рено). И если раньше разъём можно было встретить даже под капотом, то сейчас он всегда в зоне досягаемости водителя. Что из себя представляет разъем?

Вообще, он называется DLC – Diagnostic Link Connector. Вполне очевидно, что сама колодка тоже стала соответствовать одному стандарту. Разъём имеет 16 контактов, по восемь в два ряда. Стандарт определяет и назначение выводов в колодке. Например, контакт №16 (самый правый в нижнем ряду) должен быть подключенным к «плюсу» АКБ, а четвёртый – быть заземлением. И всё же шесть контактов отданы в распоряжение производителю – там может располагаться что-то по его желанию.

Часто от диагностов можно услышать слово «протокол». В данном случае – это стандарт передачи данных между отдельными блоками системы диагностики. Тут мы уже опасно сближаемся с информатикой, но ничего не поделаешь: диагностика-то компьютерная. Придётся ещё немного потерпеть.

Разработчиками OBD- II предусмотрены пять разных протоколов. Если говорить очень-очень упрощённо, то это пять различных способов передачи данных. Например, протокол SAE J 1850 используется преимущественно американцами, скорость передачи данных по нему – 41,6 Кб/с. А вот ISO 9141-2 в США не распространён, скорость передачи тут – 10,4 Кб/с. Впрочем, нам всё это знать не обязательно.

диагностическая колодка OBD-II везде одинаковая, распиновка – тоже, а какие разъёмы будут использоваться для подключения сканера, зависит от протокола, применяемого производителем.

Ну а теперь попробуем продиагностировать автомобиль – в этом нам помогут специалисты из компании «Лаборатория Скорости». Попутно посмотрим, что такое настоящая диагностика.

Что может диагностика?

Начнём с того, что подключить дешёвый мультимарочный сканер и считать одну-две ошибки – это даже близко не диагностика. И было бы большой ошибкой полагать, что диагностику делает сканер, а не человек. На самом деле они работают в паре, и если один из них значительно глупее другого, ничего хорошего из этого не выходит. Терпеть не могу пронумерованные списки, но использую один, чтобы более наглядно показать, что должна в себя включать правильная компьютерная диагностика:

Много непонятного? Спокойно дойдем до каждого из пунктов.

Есть еще постдиагностические работы: адаптация, активация дополнительных функций… Но про это в одной из следующих публикаций. Пока что сосредоточимся на диагностике неисправностей и рассмотрим все этапы.

Сбор анамнеза

Хороший диагност перед началом работы обязательно спросит у владельца, что с автомобилем не так, как неисправность проявляется, при каких условиях, с какой периодичностью, что предшествовало появлению неисправности… Одним словом, будет вести себя как опытный врач, причём не из бесплатной поликлиники, а из хорошего медицинского центра.

Наш подопытный MINI абсолютно здоров, поэтому в данном случае спрашивать нечего. Впрочем, иногда диагностику есть смысл проводить в качестве превентивной меры, не дожидаясь, когда Check Engine начнёт светить постоянно или периодически подмигивать с панели приборов.

Чтение имеющихся и сохранённых ошибок

Итак, подключаем к нашему «Минику» сканер и ноутбук с программным обеспечением от BMW (о том, как связаны BMW и MINI, напоминать не будем, тут все грамотные). Разумеется, через диагностический разъём. Кстати, Мини не хочет нормально проходить диагностику на одном аккумуляторе, поэтому подключаем внешний источник питания. Но это – особенность автомобиля, исключение, а не правило. Теперь ждём установления связи с автомобилем. Смотрим на картинку на экране ноутбука.

Первым делом мы можем увидеть общую информацию об автомобиле – от текущего пробега до номера двигателя и КПП. Кстати, если покупаете автомобиль с пробегом, то зачастую диагностика поможет определить его истинный пробег, который в том числе будет виден, например, в АКПП.

Или ещё интереснее: если открыть ремонтную историю, там будет видно, при каком пробеге было осуществлено последнее вмешательство (может, кто-то скидывал ошибки, проводил адаптацию какого-то механизма или делал что-то ещё). И если там стоит пробег тысяч 100, а на одометре – всего 70, то кое-кто хочет вас обмануть. Далеко не всегда такая возможность есть на 100%, да и «скрутчики» пробегов часто бывают изобретательны и не ленивы – иногда подчищают пробеги везде, хотя это и редкость.

Но мы отвлеклись. Мы быстренько сканируем на предмет ошибок и в разделе «Накопитель ошибок» все-таки находим такие записи, говорящие об ошибках в электроусилителе рулевого управления!

Еще раз подчеркну: если на машине не горит «чек» и не проявляется каких-либо явных неисправностей, это не значит, что их нет. Электроника может работать некорректно, не оповещая об этом без подключения сканера.

Поэтому компьютерную диагностику, особенно если у вас дорогая машина со сложной электроникой, нужно проводить регулярно, чтобы многие поломки устранить превентивно, пока они не вылились во что-то серьезное.

Данные во Freeze Frame помогают понять, отчего произошла ошибка. Не всегда, конечно, но важной может оказаться любая сопутствующая информация о скорости, пробеге, напряжении и т.п. Это все при условии, что специалист умеет думать.

Бывает ведь, что доморощенные «диагносты» просто видят, какая деталь в машине «глючит», и тут же предлагают ее поменять в сборе «методом тыка», потому что, дескать, причину ошибки знает только Святой Дух, разгадать ее невозможно. Это все от большой жадности и недостатка профессионализма. А мы движемся дальше…

Просмотр потока данных (Live Data)

Live Data – это те данные, которые можно получить в режиме реального времени. Есть простые данные – например, обороты двигателя или температура охлаждающей жидкости.

А есть такие, которые без сканера выяснить вообще невозможно. Например, напряжение датчиков положения педали (речь идёт об электронной педали газа). Их два, смотрим показания: 2,91 В на одном и 1,37 В на втором. Теперь нажимаем на педаль и смотрим на значения: 3,59 В и 1,58 В. Собственно, это и есть Live Data – то, что происходит с механизмом в реальном времени.

Опрос и сопоставление

Это работа диагноста, а не оборудования. После того, как машина протестирована всеми доступными способами, снятые показания предстоит осмыслить и сопоставить. А было ли напряжение штатным? А сопротивление? А температура? Ну и так далее.

Тест исполнительных механизмов

Его проводят для проверки их работоспособности. Обычно – чтобы просто убедиться, что узел работает как положено. Заходим в раздел меню «Активация детали» (да, русификация тут несколько странная) и запускаем, например, электровентилятор системы охлаждения. Работает. Для чего это может быть полезно? А вот, скажем, перегрев мотора. Если бы вентилятор не включился принудительно, вскрылась бы причина перегрева.

Использование дополнительных измерительных приборов

Бывает, что диагностика не может показать, какой именно из элементов системы вышел из строя. Возьмём, к примеру, ту же «электронную педаль газа». Допустим, напряжение окажется нештатным. Сканер это покажет, мы в этом уже убедились. Но в чём причина падения напряжения?

Тут уже поможет только измерение сопротивления реостата омметром и визуальный осмотр дорожек на предмет выявления повреждений или истертых контактов. Или еще пример. Диагностика показывает ошибки по датчикам положения коленвала и распредвалов. Скорее всего, это говорит о смещении фаз ГРМ, то есть – о растяжении цепи. А насколько смещены фазы? С этим поможет только осциллограф. Все-таки замена цепи ГРМ – работа крайне дорогостоящая, особенно на каком-нибудь V 8. Тут лучше знать наверняка.

Одним осциллографом тоже, бывает, не обойтись. Например, сюда же можно отнести и опрессовку впуска с дыммашиной, и тест производительности форсунок «с обраткой», и контроль тех же дизельных форсунок на специальном форсуночном стенде, и многое другое…

Ещё можно применить диагностические замеры на диностенде, хотя это мало кто применяет в виду отсутствия оборудования. Ведь замер на стенде позволяет не только видеть цифры мощности и момента, но и смотреть характер кривой того и другого и параллельно снимать данные по давлению наддува, AFR, температуре выхлопных газов, распределению момента по осям и колесам и многое другое. Но это в России – экзотика.

Поэтому этот пункт отмечаем отдельно: настоящий диагност не брезгует запачкать одежду, ибо на этапе инструментальной диагностики придется открыть капот, залезть в проводку, демонтировать проблемные датчики или узлы и проверить их состояние визуально и на предмет правильности функционирования, прозвонить проводку, подключить осциллограф, мультиметр и другие необходимые приборы. Компьютерная диагностика предполагает использование не только одного сканера (а в реальной жизни сканеров должно быть больше – об этом в отдельном материале), но и других средств диагностики.

Логирование

Оно применяется в случае, который меня бы точно поставил в тупик: если ошибка имеет плавающий характер. Как раз та ситуация, когда в сервисе обычно говорят: «ну, сейчас же всё работает, вот как только опять случится – приезжайте». Действительно, такую неисправность определить бывает сложно. Но выход есть.

К диагностическому разъёму подключают специальный сканер (как правило, мини-сканер, который просто вставляется в разъем OBDII и не висит, не болтается, работает автономно, не мешает водителю. В общем, не требует никакого участия обычного пользователя – клиента автосервиса) и отправляют клиента кататься по своим нуждам.

Сканер тем временем усиленно работает, записывая лог, а в момент проявления проблемы дополнительно регистрирует саму ошибку и условия её проявления. Метод удобный, а главное – практически незаменимый при наличии сложных «плавающих» ошибок. И ещё одно его преимущество заключается в том, что специалисту не приходится в режиме реального времени сидеть и отслеживать всё, что творится в автомобиле. Иногда это просто невозможно, да если и возможно – то очень сложно. Гораздо удобнее потом просто забрать все записи и вдумчиво посидеть над логами.

А напоследок я скажу…

Всё вышесказанное – лишь вершина айсберга. Всю глыбу мы будем постепенно приподнимать, но не сразу.

Например, мы ничего не сказали о кодах, хотя тема эта очень интересная. Многие, наверное, слышали что-нибудь вроде такого: «У меня ошибка P0123. Это что значит?». Да, можно посмотреть. Это – высокий уровень выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки «А». Если коротко, то все ошибки делятся на группы. P – двигатель и трансмиссия, В – кузов, С – шасси.

Внутри тоже есть деления. Перечислять все долго и не нужно, но хотя бы для примера: P01ХХ – контроль системы смесеобразования, P03ХХ – система зажигания и система контроля пропусков воспламенения, а вот с P07ХХ до P09ХХ – трансмиссия. Вместо ХХ указываются подсистемы. Например, P0112 – низкий уровень датчика температуры всасываемого воздуха, а P0749 – ошибка электромагнитного клапана регулировки давления. Кодов – сотни, но несведущий человек ничего толкового из этой информации не вынесет.

Вообще, конечно, вопрос важный: предположим, где-то сделал диагностику, а что делать дальше? В этом случае ещё раз можно проверить квалификацию специалистов. Разобраться в истоках появления той или иной ошибки почти всегда возможно. Так что если слышите совет менять детали одну за другой, пока машина не поедет нормально, уносите ноги из такого сервиса. Их-то понять можно: менять детали, проданные с наценкой – куда проще, чем учиться на диагноста и ковыряться в мелочах, которые не принесут больших денег.

Особенно циничны в этих вопросах официальные дилеры, которых хлебом не корми, дай поменять полмашины в сборе. И если работа выполняется по гарантии, то путь так и будет. Но если вам придётся менять заслонку за свой счёт, то это может быть ой, как дорого. Хотя у дилера всё же есть преимущество – доступ к базе знаний. Так называют накопленную статистику по поломкам конкретной модели определенного года (а может, и месяца, и даты выпуска), определённой комплектации и даже цвета (если речь идёт, например, о кузове) по всем дилерам, где эти машины реализуются. Иногда использование базы знаний может существенно помочь в выяснении неисправности.

В будущих публикациях мы подробно разберемся в кодах ошибок, проведем практические замеры и даже сравним дилерский сканер с мультимарочными нескольких ценовых категорий! Оставайтесь на связи.

За помощь в подготовке материала благодарим компанию «Лаборатория Скорости» (СПб, ул. Химиков, д. 2, (812)385-50-82

Источник

Стандарты в автомобильной диагностике

Стандарты в автомобильной диагностике

До 1994 года в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики, которые мы условно назовем системами семейства OBD-I (On Board Diagnostic). Процедура считывания кодов систем OBD-I напоминала азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2 с) обозначали единицы, а длинные (1,2 с) — десятки. Паузы между импульсами внутри одного кода составляли приблизительно 0,3 с, а сами коды (если их несколько) разделялись длинными паузами в 1,8-2 с. Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также называют «короткими» — в отличие от «длинных» пятизначных кодов расширенной диагностики более поздних систем).

К 1995 году начали появляться так называемые расширенные системы, которые долгое время сосуществовали с прежними, но уже с 1996 года по требованиям Агентства по защите окружающей среды Соединенных Штатов (US Environmental Protection Agency, U.S. EPA) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE) были повсеместно внедрены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов. Таким образом, начиная с этого времени все автомобили и грузовики малой грузоподъемности, произведенные для продажи в Соединенных Штатах Америки, оборудуются единой системой самодиагностики OВD-II, а с 2000 года, согласно директиве 98/69EG, все новые автомобили с бензиновыми двигателями и в Европе диагностируются только по этому стандарту. Постепенно на данную систему переходят и автомобильные производители других регионов мира. Признаком этой системы является обязательное наличие в салоне автомобиля характерного 16-контактного диагностического разъема. К сожалению, современные системы, несмотря на всеобщую стандартизацию, продолжают использовать различные протоколы для связи с модулем управления.

OBD-II-совместимый автомобиль может использовать любой из следующих протоколов:
J1850 VPW,
J1850 PWM,
ISO 9141-2,
ISO 14230-4
Keyword Protocol (KWP) 2000.

Источник

Компьютерная диагностика автомобиля

Период с 1985-го по 1995 год — это время серьезной компьютеризации автомобилей, когда появление несметного количества электронных систем контроля и управления обусловило необходимость радикальной переработки технологии производства автомобилей.

околение автомобилей XXI века будет настолько сильно отличаться от современного «жигуленка» или «москвича», что потребует принципиального изменения не только технологии производства, но и собственно управления транспортным средством. И основную роль здесь снова будет играть компьютеризация автомобиля. Автомобильный компьютер сам будет с точностью до миллисекунды решать, когда требуется произвести переключение передач, и всегда сделает это абсолютно верно, сэкономив максимум горючего и не потеряв ни секунды при разгоне.

При этом оборудованный компьютером автомобиль сможет общаться с водителем на английском, немецком, русском и других языках — по желанию владельца.

Все это слишком хорошо, чтобы быть правдой. Чтобы заставить компьютер правильно выполнять столь сложные операции, нужно решить несколько трудных аппаратных и программных задач. И только время покажет, осуществится ли все задуманное.

Такой суперкомпьютер должен будет обладать определенной моделью окружающей обстановки, в которой он будет способен ориентироваться самостоятельно, без помощи оператора, и которую на основании накопленного опыта он сможет расширять и совершенствовать. По своим возможностям такой суперкомпьютер должен быть значительно ближе к человеку. Он должен обладать зрением и слухом, чтобы различать и классифицировать оптические образы и звуки, должен понимать команды, подаваемые ему голосом, а главное — уметь разобраться в них и даже запрашивать дополнительную информацию в том случае, если они сформулированы нечетко.

Пока же автомобильные компьютеры достаточно примитивны и для «общения» с ними необходима высокая инженерная квалификация.

Вы, наверное, не раз видели объявления: «Компьютерная диагностика вашего автомобиля! Только у нас! Быстро! Качественно!» и т.д. Бесспорно, такие слова завораживающе действуют на владельцев автомобилей, которые согласны выложить за это компьютерное таинство довольно внушительную сумму.

Особенно завораживает само словосочетание «компьютерная диагностика», поскольку большинство людей под словом «компьютер» подразумевают что-то крайне сложное и умное, обладающее непререкаемым авторитетом. Впрочем, и многие вполне грамотные и неплохо знакомые с компьютером люди легко покупаются на подобные предложения, забывая расхожую истину, что техника в руках дикаря — кусок металла.

Давайте попытаемся разобраться в этом вопросе, а заодно выясним, что требуется для того, чтобы самостоятельно провести такую диагностику. Итак, что же такое компьютерная диагностика, для чего она предназначена и в каких случаях применяется?

Принципы работы

овременные электронные системы, предназначенные для управления узлами и агрегатами автомобиля, оснащены так называемыми системами самодиагностики, которые информируют водителя о появлении некоторых неисправностей. Так, например, на приборном щитке многих автомобилей имеется многофункциональный индикатор — лампочка Check Engine (в старых моделях эту роль иногда выполняли специальные светодиоды, расположенные непосредственно на устройствах управления), которая обычно загорается при включении зажигания и гаснет через некоторое время после запуска двигателя. Если же при самодиагностике обнаружатся неисправные компоненты (из тех, что подлежат диагностике), то индикатор не погаснет. В случае возникновения некоторых неисправностей во время движения индикатор также загорается, а при однократной мелкой неисправности он может и погаснуть (сохранив ошибку в памяти для последующего считывания), но если он продолжает гореть, то не удастся избежать немедленной остановки, более глубокой диагностики и ремонта.

В принципе, специалисты сервиса должны не только считывать и правильно интерпретировать коды, но и проводить диагностику состояния всего автомобиля: проверять компрессию в цилиндрах, давление в топливной системе, опережение зажигания, состояние свечей и свечных проводов, герметичность и соответствие вакуумной системы, содержание СО в выхлопе, состояние топливного фильтра, ремней, катализатора, датчиков температуры и т.д. Наличие специализированного диагностического компьютера, конечно, не помешает, но основой всего должно быть понимание принципов работы системы и назначения всех ее узлов, без которого невозможно получить объективную информацию о текущем состоянии двигателя и топливной системы, чтобы уверенно производить ремонт.

Системы диагностики на разных автомобилях могут различаться, но принцип действия всех систем схож: блоком управления считываются показания датчиков на разных режимах работы в процессе эксплуатации автомобиля (запуск, прогрев, холостой ход, разгон и торможение и т.д.). Показания датчиков бывают статическими (дискретными) или динамическими (изменяющимися во времени). Статические показания датчиков обычно определяются неким пороговым значением — импульсом определенного уровня или «переключателем» (то есть наличием или отсутствием сигнала), а динамические, как правило, передают изменения параметра и проверяются на допустимые диапазоны (верхний и/или нижний пределы). Все диагностические системы хранят и отображают статические данные — «коды ошибок» и динамические характеристики.

На дискретные показания датчиков система самодиагностики реагирует обычно только при отсутствии электрического контакта (возвращает сигнал о неисправности датчика), а изменение динамических показателей отслеживается по таблицам, хранящимся в памяти устройства управления. Впрочем, один и тот же датчик может проверяться как на электрический контакт, так и на допустимые пределы изменения. И тогда для одного устройства могут быть две ошибки: либо отсутствие сигнала, либо выход за предельные параметры.

Устройство управления может состоять из нескольких блоков: отдельно для двигателя — ECU (Engine Control Unit) или ECM (Engine Control Module), отдельно для антиблокировочной системы тормозов — ABS, отдельно для подушек безопасности — SRS (Air Bag Supplemental Restraint System), для автоматической коробки передач — A/T (Electronic Automatic Transaxles) и т.д. Но при получении сигнала об ошибке современная система диагностики обязана ответить унифицированно:

• во-первых, классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки) и запомнить этот код в долговременной памяти;

• во-вторых, предпринять корректирующие действия, предусмотренные на этот случай управляющей программой.

После этого сохраненные в памяти коды ошибок считываются специальным прибором (сканером) или вручную, при помощи определенной процедуры, которая вводит электронный блок управления в режим индикации кодов самодиагностики. После их изучения и анализа дополнительных данных принимается решение о том, что делать дальше.

Однако следует отметить, что часть параметров, определяющих состояние двигателя, остается вне зоны контроля. И даже после считывания кодов важно не только их идентифицировать, но и определить правильную причину возникновения неисправности.

Необходимо помнить, что автомобиль — это набор сложных устройств и агрегатов и что его состояние зависит от большого числа параметров. Таким образом, даже незначительная на первый взгляд неисправность может вызвать целую комбинацию кодов, но в то же время ни один из них не даст ответа на вопрос о том, что же в действительности сломалось. Следовательно, для установления точного диагноза требуется инженерная квалификация, а также наличие довольно длительного периода времени. После чтения кода ошибки нужно выполнить дополнительные проверочные операции для того, чтобы убедиться в правильной интерпретации кода. Так, например, очень часто коды неисправностей возникают из-за того, что после тех или иных ремонтных операций на автомобиле просто забывают подсоединить разъем или повреждают электропроводку.

Стандарты в автомобильной диагностике

ДДо 1994 года в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики, которые мы условно назовем системами семейства OBD-I (On Board Diagnostic). Процедура считывания кодов систем OBD-I напоминала азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2 с) обозначали единицы, а длинные (1,2 с) — десятки. Паузы между импульсами внутри одного кода составляли приблизительно 0,3 с, а сами коды (если их несколько) разделялись длинными паузами в 1,8-2 с. Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также называют «короткими» — в отличие от «длинных» пятизначных кодов расширенной диагностики более поздних систем).

К 1995 году начали появляться так называемые расширенные системы, которые долгое время сосуществовали с прежними, но уже с 1996 года по требованиям Агентства по защите окружающей среды Соединенных Штатов (US Environmental Protection Agency, U.S. EPA http://www.epa.gov/oms/obd.htm) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE http://www.sae.org/) были повсеместно внедрены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов. Таким образом, начиная с этого времени все автомобили и грузовики малой грузоподъемности, произведенные для продажи в Соединенных Штатах Америки, оборудуются единой системой самодиагностики OВD-II, а с 2000 года, согласно директиве 98/69EG, все новые автомобили с бензиновыми двигателями и в Европе диагностируются только по этому стандарту. Постепенно на данную систему переходят и автомобильные производители других регионов мира. Признаком этой системы является обязательное наличие в салоне автомобиля характерного 16-контактного диагностического разъема. К сожалению, современные системы, несмотря на всеобщую стандартизацию, продолжают использовать различные протоколы для связи с модулем управления. OBD-II-совместимый автомобиль может использовать любой из следующих протоколов: J1850 VPW, J1850 PWM, ISO 9141-2, ISO 14230-4 и Keyword Protocol (KWP) 2000. Во всех протоколах применяется импульсно-кодовая модуляция переменной или постоянной длины на основе CAN-bus (подробнее об этом см. http://www.obdii.com либо по-русски — http://future.guarta.ru/obdii).

Однако если для считывания данных в прежней системе применялись только специальные дилерские сканеры (или неудобная процедура активизации модуля, уникальная для каждой марки), то OBD-II-совместимый автомобиль может тестироваться универсальным OBD-II-сканером.

Назначение всех диагностических систем — унифицированное определение неисправностей в различных узлах и агрегатах автомобиля для принятия решения о последующем ремонте. Но если в системах семейства OBD-I было предусмотрено определение неисправностей ограниченного спектра (двигателя, подушек безопасности, тормозной системы ABS и автоматической коробки передач), то в OBD-II перечень диагностируемых узлов расширен (к перечисленному добавились также климатическая установка, иммобилайзер и различное дополнительное оборудование). Кроме того, значительно увеличилось количество диагностических кодов (их теперь более 3000). Кстати, для диагностики даже такого «механического» устройства, как термостат, на современных автомобилях тоже используются соответствующие алгоритмы и коды ошибок.

Усложнение систем и их перенасыщенность электроникой, в свою очередь, привели к усложнению собственно методов диагностики неисправностей, а требования к техническому персоналу и к качеству применяемого диагностического оборудования значительно возросли.

Методика проведения компьютерной диагностики

чевидно, что грамотная диагностика и поиск неисправности занимают подчас значительно больше времени, нежели починка.

И здесь встречаются две крайности: первая — это классическая ситуация «развода», когда клиенту последовательно предлагают заменить деталь за деталью на новые и посмотреть, что получится, по принципу «хуже не будет!». Хорошо, если такой метод приведет к устранению неисправности до того, как будут поочередно заменены все узлы и агрегаты автомобиля! Понятно, что здесь мы имеем дело с элементарным надувательством или, в лучшем случае, с неумением правильно диагностировать ситуацию.

В то же время слепая вера в компьютерную диагностику, которая подчас обнаруживает не причину, а лишь следствие возникшей неполадки, может обернуться не менее печальными последствиями и ввести клиента в еще большие расходы.

В идеальном случае диагностика должна состоять из следующих этапов:

• На первом используются все доступные средства компьютерной диагностики и считываются не только коды ошибок, но и все цифровые данные, прямо или косвенно относящиеся к возникшей проблеме. Здесь надо понимать, что «говорит» сканер и насколько полно он «расшифровывает» найденные неисправности.

• На втором этапе все эти данные должны быть дополнительно подвергнуты электрической (аналоговой) проверке. И в первую очередь необходимо тщательно проверить электрическую систему автомобиля (аккумулятор, генератор, провода и контакты), чтобы убедиться в ее полной исправности. В противном случае полученная цифровая информация просто бессмысленна, ибо электроника — это «наука о контактах»!

• Далее необходимо, чтобы сканер «взял» проверяемую машину, то есть разрешил просмотр данных в режиме реального времени (эта функция обычно называется Data Stream — отображение потока данных). Данная функция может использоваться для проверки сигналов датчиков и других элементов систем управления в режиме реального времени. Таким образом, на дисплей сканера выводятся сигналы датчиков автомобиля и параметры системы впрыска топлива в течение некоторого времени в режимах холостого хода, а также увеличения и сброса скорости вращения вала двигателя. После этого проводится анализ полученных результатов и делаются выводы о правильности работы системы, наличии и характере неисправностей. Одним из основных преимуществ того или иного сканера в этом случае является возможность работы в режиме многоканального осциллографа, то есть получения графиков зависимости параметров не только от времени, но и от других параметров, а также исследование влияния изменения определенного параметра на тот, что выбран для анализа. И еще больше облегчает нахождение причин неисправностей возможность сравнения осциллограмм, полученных при тестировании, со стандартными осциллограммами для подобных автомобилей. Правда, здесь вам потребуются инженерные знания и общее понимание процессов, происходящих в автомобиле. Если же четко расписанной методики тестирования и вспомогательной информации по устранению конкретной неисправности у вас нет, то лучше обратиться к специалисту.

• И в завершение, следует стереть из памяти контроллера коды ошибок и провести повторную инициализацию системы. При первой активации системы после стирания памяти контроллера управления (это может произойти также и после отключения аккумулятора в процессе ремонта либо замены каких-либо узлов или деталей) потребуется процедура повторной инициализации («переобучение» компьютера). Большинство автомобильных компьютеров (управляющих устройств) запоминают и хранят данные о функционировании систем автомобиля для оптимизации эксплуатационных характеристик и улучшения работоспособности. После обнуления памяти устройство управления будет использовать значения, заданные по умолчанию, до тех пор, пока не будет записана новая информация о каждом компоненте системы. В течение нескольких рабочих циклов компьютер восстанавливает оптимальные значения и запоминает их снова (устройство управления может запоминать данные о 40 или более параметрах автомобиля). В ходе стадии переобучения может наблюдаться некоторое ухудшение «поведения» автомобиля: могут возникнуть резкое или нечеткое переключение передач, низкие или нестабильные обороты холостого хода; могут появиться даже перебои в двигателе, связанные с переобогащением или, напротив, с переобеднением горючей смеси, а также, как следствие, возрастет расход топлива. Однако эти симптомы должны быстро исчезнуть после запоминания компьютером ряда циклов вождения (то есть примерно через 30-40 км).

Вы можете спросить: «Зачем же тогда нужна вся эта компьютерная диагностика, если окончательное решение все равно принимает специалист?» Дело в том, что человеку свойственно ошибаться, и чем больше информации ему приходится анализировать, тем выше вероятность такой ошибки. А с помощью подобных диагностических систем можно очень эффективно сузить поле поиска и определить характер неисправности, не прибегая к ненужным (а зачастую и очень трудоемким!) «хирургическим» вмешательствам. Кроме того, при проведении регулярной плановой диагностики, результаты которой фиксируются и запоминаются, можно прогнозировать возможные неисправности, которые еще не возникли и не переросли в фатальные. А с исправно работающим мотором (во всяком случае — на первый взгляд) вряд ли кто-нибудь станет всерьез возиться, если только диагностика не будет столь простой, как компьютерная.

Диагностика при помощи карманного компьютера

качестве устройства для компьютерной диагностики применяются:

• Стационарные мотор-тестеры — многофункциональные устройства всесторонней автомобильной диагностики, в которых OBD-II-сканер присутствует как малая часть универсальной системы газоанализа, измерения компрессии, давления топлива, разряжения во впускном коллекторе и многого другого. Естественно, стоят такие системы десятки тысяч долларов, так что диагностика с их помощью — удовольствие довольно дорогое.

• Специализированные дилерские сканеры (или так называемые универсальные дилерские приборы) — многофункциональные цифровые устройства, представляющие собой комбинацию мультиметра, осциллографа и микрокомпьютера со специализированной базой на сменном картридже для конкретной модели автомобиля. Стоимость таких устройств — порядка 2000-3000 долл. без картриджа и кабелей-переходников под различные модели автомобилей (картриджи сами по себе стоят порядка 500 долл. и к тому же имеют узкую специализацию по марке, модели и модификации того или иного автомобиля).

• Компьютерные тестовые системы, которые представляют собой обычный персональный компьютер, ноутбук или карманный компьютер произвольной конфигурации с соответствующим программным обеспечением и специальным кабелем OBD-II — RS-232. В таком соединительном кабеле стоит программируемый микроконтроллер c зашитыми протоколами обмена, так что напрямую соединить систему OBD-II с компьютером вам не удастся. Стоимость программного обеспечения вместе с кабелем для последовательного порта — порядка 500-1000 долл.

Компьютерная тестовая система является самой гибкой из всех перечисленных. Она позволяет считывать коды OBD-II и потоки данных в реальном времени и представлять их в интуитивно понятном виде, то есть не в численной форме, а в виде описания возможных неисправностей, в виде таблиц, а также в графическом виде, в том числе в форме многопараметрических графиков. При помощи такой системы можно проводить и виртуальные тесты: изменять вручную один из параметров и смотреть, что будет происходить с остальными. При этом в реальном времени ведется протокол, необходимый для детального анализа переходных процессов. Такие протоколы удобно сохранять в log-файлах по датам, что может пригодиться для ведения плановой диагностики: можно постепенно накапливать «историю мотора» и своевременно выявлять вероятные проблемы. Все данные можно распечатать в удобной для чтения форме, сохранить в формате MS Excel и оставить резервную копию на внешнем носителе.

Поскольку для полной и всесторонней диагностики автомобиля требуется исследование различных параметров в рабочих режимах (то есть в движении), то наиболее удобными являются системы на базе миниатюрных карманных компьютеров. Кроме того, такие устройства можно будет использовать и как бортовые компьютеры для учета расхода топлива, определения времени разгона, измерения мощности автомобиля и т.д. При этом системы на базе карманных компьютеров обойдутся вам значительно дешевле.

В принципе, существует много программ для компьютерной диагностики автомобиля для настольного компьютера или ноутбука. Как правило, все они продаются вместе с соответствующим адаптером. Есть среди них и отечественные разработки (многие из которых даже сильно продвинулись в «улучшении» изделий отечественного автопрома). Но подробно мы рассмотрим только лучшее с нашей точки зрения решение — систему на базе Palm-компьютеров Auterra ODB II Scan Tool (www.auterraweb.com). Во-первых, оно наиболее удобное и качественное (особенно по сравнению с отечественными изделиями), во-вторых — достаточно универсальное, а в-третьих — относительно дешевое (даже по сравнению с отечественными).

Прежде всего поговорим о цене. Сам ODB-II-адаптер с программным обеспечением, кабелем для подсоединения к OBD-разъему автомобиля и кабелем для COM-порта карманного компьютера компания Auterra продает за 220 долл. (учтите, что только кабель для последовательного порта наладонника стоит 20 долл.), а самый дешевый Palm стоит около 100 долл. (намного дешевле, чем ноутбук).

Все обновления ПО и базы по различным автомобилям можно скачать через Интернет, что проверено и подтверждено на практике: ПО регулярно обновляется. Auterra утверждает, что поддерживает все автомобили, сделанные для Америки и выпущенные с 1996 года, все европейские автомобили с 2000 года и многие автомобили для азиатских рынков. Однако здесь все обстоит не столь безоблачно. Естественно, с автомобилями для американского рынка проблем у нас не возникло — программа работала с любыми, даже выпусков 1994-95 годов (то есть везде, где удалось обнаружить разъем OBD-II сканер на базе Palm подключался и прекрасно работал). С европейцами все оказалось сложнее: новые машины сканер «брал», а старые (до 2000 года, даже с декларированным OBD-II и соответствующим разъемом) — отказывался. Что, впрочем, не является основанием для предъявления претензий, ведь окончательный переход европейцев на OBD-II декларирован только с 2000 года. С праворульными японскими машинами вообще проблема — разъем OBD-II там отсутствует. Однако все мои знакомые Subaru и для Европы, и для Америки с этим сканером прекрасно работали. На одной из них, оснащенной двумя катализаторами, мы убедились в хорошей работе обеих лямбда-зондов, но причин возникающей ошибки «плохой работы выпускной системы» так и не обнаружили (не хватило квалификации). В другой обнаружили плохую работу одной из свечей (после ее замены провалы и вибрация при работе двигателя пропали).

В принципе, такой индивидуальный сканер (работающий еще и как бортовой или маршрутный компьютер) очень полезен. Даже если не удается самому понять причину неисправности, то можно сохранить протокол работы автомобиля в формате Microsoft Excel (поток данных идет со скоростью примерно 500 Кбайт/ч) и приехать с этим файлом в сервис-центр к специалистам (к сожалению, причин, по которым могла возникнуть вышеназванная ошибка на автомобиле Subaru, не смогли понять даже в авторизованном сервисе).

Поэтому отдавать 50-100 долл. на так называемую компьютерную диагностику в сервисе или платить за измерение скорости разгона и/или мощности/оборотов больше не нужно — все это покажет ваш карманный помощник (см. врезку «Как работает Auterra OBD II Scan Tool»).

Такой сканер позволяет владельцу автомобиля самостоятельно и при минимуме обучения проверять эксплуатационные режимы своего транспортного средства, считывать коды неисправностей и определять состояние датчиков и исполнительных устройств.

А обойдется этот диагностический инструмент заведомо дешевле, чем ремонт и долгие мытарства в автосервисах. С его помощью можно экономить приличные деньги, подтверждая диагностическую информацию, полученную от технического персонала сервиса, или даже проверять и устранять мелкие неисправности самостоятельно. Автомобили 1996-2003 года выпуска — это уже не простенькие системы, ибо количество кодов диагностики для автомобилей с OBD-II стандартом составляет несколько тысяч!

Получение владельцем автомобиля текущей информации о состоянии датчиков, исполнительных устройств и других компонентов автомобиля поможет ему также определять состояние и износ узлов, чтобы вовремя произвести их замену. Это даст возможность предупредить поломку, избежать дорогостоящего ремонта и сведет на нет старания авторемонтников «развести клиента на деньги». А при фатальных неисправностях в пути эта система позволит оперативно определиться с их характером и принять решение: попытаться ли исправить поломку собственными силами либо, не тратя понапрасну времени и сил, сразу искать подходящий буксир.

Источник