СДЕЛАЕМ ВАШ АВТОМОБИЛЬ ЛУЧШЕ

        ЧТО ТАКОЕ АВТОДИАГНОСТИКА???

 

Введение   

  При всем своем многообразии, почти все автомобильные микропроцессорные системы управления построены по одному принципу. Архитектурно принцип можно изобразить так: датчики состояния → командный компьютер → исполнительные механизмы изменения состояния.

  В системах управления двигателем, АКПП и других главную роль играет ЕСU. Не зря в народе ЕСU как командныйкомпьютер называют “мозгами”. Сейчас уже практически не встречаются ЕСU, которые не содержат микропроцессоров. Все ЕСU похожи между собой общим набором функций: функциями электропитания, функциями взаимодействия с реле и другими соленоидными нагрузками. Поэтому первичная диагностика для различных систем оказывается одинаковой, а общая логика диагностирования может применяться к любой автомобильной системе управления.

  В разделах “Проверка функций” можно подробно, и в рамках предлагаемой логики, рассмотреть диагностику системы управления двигателем, в следующей ситуации: двигатель не заводится, хотя стартер работает. Такой случай был выбран, чтобы продемонстрировать всю последовательность проверок, когда отказывает система управления бензиновым двигателем.

 

Проверяем, исправен ли ЕСU?

  Благодаря частой модернизации автомобильных агрегатов их производителями, на свет появляется множество разнообразных систем управления. Каждый двигатель, к примеру, производится в течение нескольких лет, а его система управления модифицируется, чуть ли не ежегодно. Таким образом, исходная система со временем может полностью измениться. Соответственно, один и тот же двигатель в разные годы может комплектоваться блоками управления как похожими друг на друга, так и не похожими. Механика такого двигателя вроде бы хорошо известна, но  зачастую из-за видоизмененной системы управления возникают затруднения локализации знакомой неисправности. Возникает вопрос: исправлен ли незнакомый ЕСU?

 

Конечно, усомниться в исправности ЕСU слишком просто, ведь о нем известно очень мало, хотя он и является представителем известной системы управления. Существуют простые приемы диагностики, довольно успешно применяемые к самым разным системам. Их универсальность в том, что все эти приемы, опираясь на их родство систем управления, тестируют их общие функции.
 

Инструментально, такая проверка доступна любому гаражу, и ее не нужно игнорировать, ссылаясь на тестирование с помощью автосканера. А лучше еще раз перепроверить результаты сканирования ЕСU. Так какавтосканер выявляет 40-60% неисправностей, соответственно все остальные с его помощью либо не отслеживаются вовсе, либо выявляются несуществующие. Этого бывает достаточно, чтобы по ошибке забраковать ЕСU. То, что автосканер намного облегчает диагностику – довольно распространенное заблуждение. 

  Около 20% поступающих для диагностики ЕСU на самом деле оказываются исправны, и все благодаря скоропалительным выводам о выходе из строя таких ЕСU. Таких случаев много, и все они, после установления исправности ЕСU, приводят к разбирательству с владельцем автомобиля.

 

Универсальный алгоритм

  Следующий способ диагностирования работает по принципу “презумпции невиновности ЕСU”. То есть, если прямых доказательств выхода из строя ЕСU нет, следует искать причину неполадки в самой системе, предполагая, что ЕСU исправен. Существует два прямых доказательства дефективности блока управления: ЕСU имеет какие-либо видимые повреждения; ЕСU заменяют на исправный и проблема исчезает. Еще один вариант – перенести ЕСU на исправленный двигатель вместе с “подозрительным” блоком, но делать это небезопасно. К тому же встречаются и исключения: блок управления может быть поврежден так, что не сможет работать во всем диапазоне эксплуатационного разброса параметров одной системы управления различных экземпляров, но на некоторых двигателях все-таки работать будет.

  Автодиагностика должна проводится в согласии с логикой работы системы управления, от простого к сложному. Поэтому предположение о неисправности ЕСU нужно оставить “на потом”. Сначала следует рассмотреть общие соображения на этот счет, а затем последовательно проверить функции системы управления. Делятся они на функции, которые обеспечивают работу ЕСU и на функции, которые исполняет ЕСU. Сначала следует проверить функции обеспечения, а после функции исполнения. В этом и есть отличие последовательной проверки. Последовательная проверка выполняется по приоритету функций. Каждый вид функций может быть представлен в виде списка значимости для работы всей системы управления в порядке убывания. 

  Автодиагностика только тогда считается успешной, когда определяет нарушение или полную потерю какой-либо важнейшей функции. Так как потеря хотя бы одной из функций обеспечения может привести к выходу из строя нескольких исполнительных функций. Такие функции исполнения не будут утрачены, они просто не будут работать. Такие неисправности называют наведенными, так как они происходят в результате причинно-следственных связей.

  Если поиск неисправностей происходит непоследовательно, то наведенная неисправность может замаскировать истинную причину проблемы (это характерно для тестирования автосканером). Соответственно, бороться с таким видом неисправностей “в лоб” ни к чему не приведут, а повторное сканирование покажет те же результаты. А так как ЕСU для пробы, как правило,  заменить нечем – можно воспользоваться схематичными набросками процесса его ошибочной выбраковки.

  Универсальный алгоритм поиска неисправности в системе управления состоит из: визуального осмотра ЕСU и проверки простейших соображений → сканирования ЕСU и чтения его кодов неисправностей → осмотра ЕСU, при необходимости его проверки путем замены → проверки функций обеспечения работы ЕСU → проверки функций исполнения ЕСU.

 

С чего следует начать?

  Начать следует с подробного опроса владельца о внешних проявлениях неисправностей, как возникла проблема, как она развивалась, какие действия уже были предприняты. Если проблема в системе управления двигателем, нужно обратить внимание на вопросы о сигнализации, так как электрика дополнительных устройств не надежна по причине упрощенных приемов ее установки. Например, подключая дополнительный жгут при установке, как правило, пайку или соединители в точках рассечения и ветвления штатной проводки не применяют, ссылаясь на неустойчивость перед вибрацией. 

  Кроме этого, нужно точно установить вид двигателя. Так как устранение серьезных неисправностей предполагает использование именно той электрической схемы, подходящей для имеющейся системы управления. Нужную электрическую схему можно найти в специальных автомобильных компьютерных базах по диагностике, которые сейчас весьма доступны. При задании общей информации поисковик базы может найти различные разновидности моделей двигателя. Поэтому, в поиск лучше задавать конкретные данные о двигателе – его название записано в техпаспорте (буквы перед номером двигателя). Все это можно узнать у владельца.

 

Осмотр ЕСU и здравый смысл

Иногда (только иногда) проблему можно выявить уже при визуальном осмотре, но это вовсе не означает, что она проста.

В процессе осмотра нужно обязательно проверить:
 - наличие в бензобаке топлива;  
 - отсутствие в выхлопной трубе затычки; 
 - затянуты ли клеммы АКБ (аккумуляторной батареи) и их состояние; 
 - хорошо ли вставлены, не перепутаны и защелкнуты разъемы проводки системы управления;
 - отсутствие видимого повреждения в электропроводке;
 - предыдущие действия по устранению имеющейся проблемы; 
 - подлинность ключа зажигания (для двигателей со штатным иммобилайзером).

  Также рекомендуется провести осмотр места установки ЕСU. Может оказаться, что оно залито водой (если имела место мойка двигателя, с помощью установки высокого давления). Для негерметичного  ЕСU вода является губительной. Нужно заметить, что разъемы ЕСU тоже бывают герметичными и нет. Разъем обязательно должен быть сухим (в качестве водоотталкивающего средства можно применять WD-40).

 

Чтение кодов неисправностей

  При чтении кодов неисправностей с помощью автосканера или компьютера с адаптером, нужно правильно выполнять их подключение к цифровой шине ЕСU. Ранние ЕСU, к примеру, не установят связь с диагностикой, пока не будут подключены обе линии L и K.

  Сканирование ЕСU либо самодиагностика двигателя позволяют оперативно выявить несложные проблемы, такие как обнаружение неисправных датчиков. Особенность в том, что для ЕСU все равно: неисправна его проводка или сам датчик. 

  В процессе обнаружения неисправных датчиков можно встретить и исключения. Например, при проведении проверки системы управления, прибор Launch X431 Master (французские двигатели) иногда не может отследить обрыв по цепи датчика положения коленчатого вала.

  Исполнительные механизмы, такие как реле или управляемые ЕСU, проверяются с помощью автосканера в режиме принудительного включения нагрузок - теста исполнительных механизмов. Здесь важно различать дефект в проводке от дефекта в ее нагрузке.

  Ситуация сканирования множественных кодов неисправностей должна настораживать. Так как весьма вероятно, что часть из них - это наведенные неисправности. Если сканирование ЕСU указывает на неисправность “нет связи”, это означает, что ЕСU обесточен, отсутствует его заземление или питание.

  Если у Вас нет автосканера или компьютера с адаптером линий L и К, практически все проверки можно провести и вручную (рассказано в разделах “Проверка функций”). Это займет больше времени, но используя последовательный поиск можно намного сократить объем работы.

 

Проверка и осмотр ЕСU

Если доступ к ЕСU открыт, или сам блок можно легко вскрыть, нужно обязательно провести его осмотр. В неисправном ЕСU можно увидеть:
 - обрывы токоведущих дорожек, их отслоение с характерными подпалинами; 
 - треснувшие или вспученные электронные компоненты;
 - воду;
 - прогары печатной платы, иногда даже сквозные;
 - окислы коричневого, сине-зеленого или белого цвета.

  Достоверно проверить ЕСU можно заменив его на заведомо исправный. Однако, существует риск вывести из строя и этот блок, так как часто первопричина проблемы – это неисправность внешних цепей. Потому этот прием нужно применять с большой осмотрительностью. Гораздо продуктивней на начальной фазе поиска посчитать ЕСU исправным только потому, что при осмотре не выявлено никаких явных дефектов. Иногда полезно просто убедиться, на месте ли ЕСU.

 

Проверяем функции обеспечения

ЕСU системы управления двигателем имеет следующие функции обеспечения:
 - функция обеспечения питанием ЕСU как электронного устройства;  
 - функция обеспечения обмена с управляющим блоком иммобилайзера (если есть штатный иммобилайзер); 
 - функция синхронизации и запуска ЕСU от датчиков положения коленчатого вала и (или) распределительного вала;
 - информация с других датчиков.

 

Проверяем, нет ли сгоревших предохранителей

  Проверяем состояние АКБ. С помощью формулы - (U - 11.8) х 100%, где U – напряжение батареи на ее клеммах, а пределы применимости - напряжение АКБ без нагрузки U = 12.8V - 12.2V, проверяем степень заряженности исправной батареи. При снижении напряжения без нагрузки до 10V и менее, глубокий разряд АКБ не допускается. Иначе может произойти необратимая потеря емкости батареи. При работе стартера, напряжение АКБ не должно достигать менее  9V, в противном случае фактическая емкость баратеи не будет соответствовать нагрузке.

Так же нужно проверить отсутствие сопротивления между массой двигателя, массой кузова и минусовой клеммой АКБ.

  Отсутствие схемы включения ЕСU в проводку, обычно приводит к затруднениям в проверке питания. Исключение – при включенном зажигании на разъеме жгута ЕСU (на время проведения проверки блок отсоединяется) присутствует несколько напряжений +12V несколько точек заземления.  

  Питание ЕСU - это соединение с “плюсом” АКБ и соединение с замком зажигания. С главного реле может поступать “дополнительное” питание. Чтобы измерить напряжение на соединителе, отключенном от ЕСU, проверяемой цепи нужно задать небольшую токовую нагрузку. Например: подключить маломощную контрольную лампу параллельно щупам измерителя.

  Если главное реле включается самим ЕСU, нужно подать потенциал “массы” на контакт разъема жгута, который соответствует концу обмотки указанного реле, наблюдая при этом появление “дополнительного” питания. Сделать это можно с помощью “джампера” - длинного куска провода с маленькими зажимами-крокодилами, в одном из которых зажимается булавка. 

  Еще “джампер” можно применять для пробного обхода подозрительного провода (параллельное включение), для удлинения щупов мультиметра, чтобы держать прибор свободной рукой и свободно перемещаться с ним по точкам, в которых проводятся измерения.


  Провода соединения ЕСU с “массой” (заземления ) должны быть целыми.  Прозвонкой мультиметром “на слух” их целостность устанавливать не стоит, так как такой проверкой можно не отследить сопротивления десятков Ом. Показания следует считывать с индикатора прибора. Также, можно воспользоваться контрольной лампой, включив ее относительно, при этом на неисправность указывает неполный накал свечения. При токовой нагрузке, что характерно для сильной коррозии проводников или внутренних, может исчезать целостность провода при микротоках “прозвонки” мультиметром. Существует правило: на выводах заземления ЕСU, соединенных с “массой” напряжение не должно быть более 0.25V.

  Как пример критичной к качеству питания системы управления – система Nissan ЕССS (особенно модели Maxima 1995 года и выше). Плохой контакт двигателя с “массой” приводит к отказу ЕСU управлять зажиганием по нескольким цилиндрам, создавая иллюзию неисправности этих каналов управления. Иллюзия усиливается при небольшом объеме двигателя, который заводится на двух цилиндрах, как Nissan Primera. При проверке, дело может оказаться в разряженной батарее или незачищенной клемме АКБ. Стартуя на двух цилиндрах при пониженном напряжении, двигатель не может достичь нормальных оборотов, и поэтому генератор не в силах увеличить напряжение бортовой сети. Результат - ЕСU управляет только двумя из четырех катушками зажигания, как при неисправности. Что характерно, если заводить такую машину “с толкача”, она нормально заведется. Данную особенность наблюдалась даже в системе управления двигателей выпущенных в 2002 году.

  Запуску двигателя, оснащенного штатным иммобилайзером, предшествует авторизация ключа зажигания. При авторизации происходит обмен импульсными посылками между ЕСU иммобилайзера и ЕСU двигателя (при включении зажигания). О том, что обмен произошел судят по “секьюрити-индикатору” на приборной панели, который должен погаснуть. Наиболее распространенные проблемы транспондерного иммобилайзера - это плохой контакт на месте соединения кольцевой антенны и изготовление механического дубликата ключа без идентификационной метки. Если индикатор иммобилайзера отсутствует, то обмен можно наблюдать с помощью осциллографа на выводе разъема диагностики Data Link, на выводе K- линии ЕСU, или W-линии, в зависимости от межблочных соединений. Важно при первом приближении наблюдать хоть какой-нибудь обмен.

  Проверка управления впрыском и зажиганием требует запустить ЕСU как генератор импульсов управления, и синхронизировать данную генерацию с механикой двигателя. Синхронизацию и запуск обеспечивают сигналы датчиков положения коленчатого вала и (или) распределительного вала (датчики вращения). Роль их первостепенна. И если ЕСU не получает от них никаких сигналов с нужными амплитудно-фазовыми параметрами – то и запуститься как генератор импульсов управления он не сможет.  

  Амплитуду импульсов датчиков можно измерить осциллографом, а правильность фаз проверить по меткам установки ремня ГРМ (газораспределительного механизма). Проверка датчиков вращения индуктивного типа можно измерением их сопротивления, для разных систем управления норма составляет: 0.2 KOм - 0.9 KOм. Фотоэлектрические датчики вращения и датчики Холла (например, в двигателе Mitsubishi) лучше всего проверять индикатором импульсов на микросхеме или же осциллографом.

  Заметим, что датчик Холла и индуктивный датчик иногда путают. Это не одно и то же, так как в основе индуктивного датчика проволочная многовитковая катушка, а в основе датчика Холла - магнитоуправляемая микросхема. Отличаются также и явления, которые используются в работе этих датчиков. В индуктивном - это электромагнитная индукция. В проводящем контуре, который находиться в переменном магнитном поле, возникает эдс, если контур замкнут – то электрический ток. Во втором датчике - эффект Холла. В проводнике с током (или в полупроводнике), который помещен в магнитное поле, перпендикулярно направлению тока и магнитного поля возникает электрическое поле. Данный эффект сопровождается возникновением разности потенциалов в образце. На эффекте Холла датчики называются гальваномагнитными, но в практике диагностики такое название не употребляется.

  Встречаются также модифицированные индуктивные датчики, которые кроме катушки и ее сердечника содержат микросхему-формирователь, для получения на выходе пригодного для цифровой части схемы ЕСU сигнала (пример: датчик положения коленчатого вала в системе управления Simos / VW). Обращаем внимание, что такие индуктивные модифицированные датчики могут неправильно изображаться на электрических схемах, в виде катушки с третьим экранирующим проводом. Так как экранирующий провод вместе с одним из неправильно указанных на схеме проводов образует цепь питания микросхемы датчика как конец обмотки проводом, оставшийся - сигнальный провод. Как и у датчика Холла, условное обозначение может быть принято, так как для понимания главного отличия достаточно знать, что модифицированный индуктивный датчик отличается от просто индуктивного тем, что требует подачи питания и на выходе имеет не синусоиду, а прямоугольные импульсы.

  По сравнению с датчиками вращения, все прочие датчики выполняют вторичные роли, поэтому проверить их исправность при первом приближении можно отследив изменения напряжения на сигнальном проводе после изменением параметра, измеряемого датчиком. Датчик неисправен, если измеряемая величина изменяется, а напряжение на выходе нет. Многие датчики можно проверить с помощью замера их электрического сопротивления и затем сравнить с эталонным значением.

  Нужно помнить, что датчики, которые содержат электронные компоненты, работают только при подаче в них напряжения.