Ми ремонтуємо автомобілі різного віку й бачимо, як швидко змінюється техніка – від перших електронних модулів до комп’ютерних блоків управління. Переходячи від автомобіля 20-літньої давності до щойно купленого, ми повинні використовувати не тільки інші вимірювальні пристрої, але й в деякій мірі змінити мислення.

            В автосервісі ми зустрічаємось з різними підходами. Старші механіки добре розуміються в старіших автомобілях й часто не бажають вивчати нову техніку, розраховану на роботу з комп’ютером. Молодші механіки в свою чергу на „ти” з програмним забезпеченням, але вони не розуміють багатьох фізичних явищ. Вони не знають таких понять, як ізоляція високої напруги (декілька десятків тисяч вольт в системі запалювання), або який має бути діаметр кабеля, який проводить великий струм, наприклад, 100 ампер. Якщо ми хочемо ремонтувати автомобілі, то повинні володіти повним об’ємом знань. Тому, навіть якщо ми ознайомлені з сучасною технікою, інколи варто пригадати як було в світі без всюдисущої електроніки.

Початки систем електронної діагностики

            Комп’ютерна діагностика, тобто, робота зі сканером – винахід, який значно полегшує діагностику. Вона дозволяє встановлювати зв’язок з окремими системами за принципом передачі інформації, яка надходить до блока управління та яка з нього виходить. Але найважливіша справа – це самодіагностика. Блок управління контролює себе й підключені до нього елементи, а якщо виникають неполадки, то він зареєструє помилку, яку ми зчитаємо за допомогою діагностичного сканера. Якщо в даної системи відсутня така функція, потрібно перевіряти все "вручну". Можна сказати, що діагностика в сучасних автомобілях закладена майже в кожній функціональній системі.

Перші системи електронної діагностики застосовувались до модулів запалювання. Під поняттям модуля запалювання розуміється вузол, який управляє кутом запалювання й величиною струму, яка подається до свічки запалювання. Модулі запалювання були першими електронними блоками управління, які застосовувались для регулювання роботи двигуна. Спочатку вони працювали за принципом простих фізичних залежностей. Перш за все вони змінювали кут запалювання в залежності від температури й частоти обертів двигуна. Потім виникли інші функції, наприклад, залежність від навантаження на двигун. Модулі запалювання успішно працювали з традиційними карбюраторами, конструкція яких була повністю механічна, а потім з все більш сучасними, які складались з багатьох елементів. Одночасно з’являлись нові електронні модулі, функція яких – стабілізація холостого ходу. Вони мали керувати зміною кута запалювання так, щоб досягати необхідної на даний момент швидкості холостого ходу. Це були модулі, які виконували свої функції не тільки за принципом відкритого управління, але також в закритому колі, використовуючи зворотній зв’язок.

            Коли ж почали монтувати два або три електронні модулі, виникла необхідність діагностики. Тоді також вперше було запроваджене поняття аварійного режиму даної системи. Наприклад, модуль, що зчитав величину температури з допустимого діапазону, враховував тимчасову величину, яку запам’ятав блок управління. Блок управління продовжував працювати, що дозволяло автомобілю їхати, але в системі аварійного режиму. Відчутне падіння потужності двигуна, відсутність відповідної динаміки були ознакою невідповідної роботи й вказівкою для водія завітати до автосервісу. І в той момент залишався лише один крок до ідеї передавати інформацію про відхилення в роботі систем, наприклад, за допомогою попереджувального індикатора, який загоряється.

Революційний блок управління

            Хоча інформація про несправності в автомобілі, видимі з місця водія, була відома вже давно (наприклад, індикатор, який сигналізував про відсутність зарядки акумулятора), то світловий індикатор, який інформує про несправності в системі управління двигуном, був новинкою. З часом він вдосконалився до рівня індикатора, який попереджає про цілий спектр несправностей, особливо тих, що можуть забруднювати довкілля. З часом такий індикатор став обов’язковим в кожному автомобілі.

            Після перших успіхів, пов’язаних із застосуванням електронних пристроїв в автомобілях, почали появлятись цілі системи з електронними блоками управління. Така система, наприклад, управління й контролю системи обігріву та кондиціювання була цілісним і незалежним вузлом з власним електронним блоком управління. Перші впроваджені електронні системи були цілісними з точки зору логіки й обладнання. Їх можна було встановити в певному автомобілі як додаткове обладнання, а також демонтувати й перенести до іншого авто.

            У перші роки застосування таких незалежних систем навіть електропроводка до них прокладалась окремо, незалежно від інших кабелів. Дана ситуація полегшувала пошук несправностей. Видимість окремих компонентів давала легкий доступ, дозволяла підключати вимірювальну апаратуру, а також гарантувала короткий час для демонтажу й монтажу, що загалом сприяло діагностиці.

            Додатковою допомогою в ті роки були перші системи самодіагностики. Інформація про несправності, про ввімкнення аварійного режиму була доступна для водія у вигляді світлових індикаторів. Ці способи передачі інформації в багатьох випадках збереглись до сьогодні. Наприклад, в системі обігріву й кондиціювання в момент після запуску двигуна, індикатори мигають протягом короткого часу і вказують на те, що система виявила несправності. Для зчитування несправності необхідно було натиснути й притримати відповідні дві кнопки. Ці полегшення, на перший погляд примітивні, та насправді є великою допомогою не тільки для водіїв, але й для фахівців, що займаються ремонтом автомобілів. Враховуючи економію місця й затрат, функціональні системи були поєднані спільною електропроводкою, а з роками й технічним прогресом, їх об’єднали цифровими мережами. Таке рішення з економічної точки зору має велике значення, однак для діагностів воно є певною мірою перешкодою. Спільні елементи з іншими системами мають також спільні несправності. Крім того, збільшується область, яку необхідно діагностувати для пошуку несправності.

Зміна підходу до діагностики

            70-ті роки ввійшли в історію діагностики як часи, протягом яких виник вислів, що "несправність в одній системі проявляється в іншій функціональній системі". До цього часу також виникали подібні явища, однак саме тоді це набрало особливого значення й стало звичайним явищем з огляду на збільшення взаємозалежностей різних елементів. Приступаючи до роботи, діагност мав розуміти, що пошуки несправності зовсім не обмежуються лише даною системою. Несправність може знаходитись в зовсім іншій системі, яка на перший погляд немає нічого спільного з діагностовано системою. Зважаючи на такі труднощі, подушки безпеки в багатьох автомобілях дотепер мають незалежну електропроводку, окремі запобіжники й периферійні елементи, щоб мати якнайменше спільного з іншими пристроями. У такий спосіб ми запобігаємо аварійності, залежності від інших елементів, а також полегшуємо діагностику.

            Описуючи історію, ми намагаємось звернути увагу на те, як підходимо до діагностики. Необхідно розуміти будову даної системи та зв’язки з іншими системами. Крім того, треба постійно пам’ятати про самодіагностику. Тобто, що саме контролює електроніка, а що ми повинні перевірити "вручну". Не можна вимагати від самодіагностики перевірки елементів, до яких електроніка не має доступу. Крім того, під час зчитування помилок ми завжди повинні усвідомлювати, через яку причину блок управління вказує на несправний елемент. Таке розуміння є ключем до якісної діагностики й дозволяє поглянути на проблему в деякій мірі зверху й бути "кращим" від найбільш складних комп’ютерних систем.

С. Слупскі

 "Сучасна Автомайстерня" № 10 ( 116 ) 2017