Самым надежным способом установления неисправностей системы впрыска является компьютерная диагностика. Данный вид диагностики основан на автоматическом фиксиро- вании отклонений параметров системы от стандартных значений (так называемый режим са- модиагностики). Выявленные несоответствия запоминаются и хранятся в памяти электрон- ного блока управления в виде определенных кодов неисправностей. Одной из важнейших задач самодиагностики системы управления двигателем является обеспечение связи с диа- гностическим оборудованием. При проведении диагностики к диагностическому разъему подсоединяется специальное оборудование (сканер или персональный компьютер с про- граммой и кабелем), которое считывает коды неисправностей. Помимо специального обору- дования проведение компьютерной диагностики предполагает наличие знаний и навыков.
Диагностика и ремонт электронной системы управления двигателем заключается в считывании хранящихся в памяти контроллера кодов неисправностей, устранении неисправ- ностей, «стирании» из памяти контроллера кодов неисправностей и в последующей проверке работы двигателя.
Диагностика неисправностей системы впрыска может проводиться по внешним при- знакам. Данный вид диагностики используется в тех случаях, когда компьютерная (техниче- ская) диагностика недоступна, а также для проведения предварительной диагностики неис- правностей.
При выполнении диагностических работ необходимо помнить, что непрофессиональ- ное вмешательство в систему впрыска может привести к повреждению компонентов и значи- тельно усложнить дальнейший ремонт.
О наличии неисправности в работе системы контроллер информирует водителя с по- мощью диагностической лампы. Далее система бортовой диагностики должна обеспечить возможность считывания сохраненной в памяти контроллера более полной информации об этой неисправности. Для этого в системе предусмотрен канал обмена данными с диагности- ческим оборудованием. После подключения диагностического тестера к колодке диагности- ки системы между контроллером и тестером происходит обмен по специальному диагности- ческому протоколу. Рассмотрим этот протокол как средство проведения диагностики работы системы управления двигателем.
Диагностическое оборудование (тестер) – это специализированный прибор или пер- сональный компьютер с программой для проведения диагностических работ на автомобилях с электронной системой управления двигателем. Все современные контроллеры автомобилей работают с диагностическим оборудованием по определенному протоколу (например, KWP2000 – Keyword Protocol 2000). Протокол является международным стандартом – ISO 14230. Следует отметить, что стандарт определяет только способ «общения» между обору- дованием и контроллером, а сама информация (таблицы параметров, определенные произв
дителем коды неисправностей системы, перечень тестируемых исполнительных устройств системы и т. д.) может быть различной. Поэтому оборудование для диагностики не является универсальным.
С помощью диагностического протокола обмена данными диагностическое оборудо- вание может выполнять следующие функции, необходимые при проведении диагностики ра- боты двигателя:
1. Получение информации о системе, двигателе и автомобиле (паспортные дан- ные): идентификационный номер автомобиля (VIN), версия и номер программного обеспе- чения (ПО) контроллера, дата подготовки ПО, тип двигателя и системы управления, номер для заказа запасных частей и т.д. Это позволяет получить информацию, «не заглядывая под капот».
2. Получение информации о значениях основных параметров работы системы. Контроллер передает тестеру таблицу значений текущих параметров работы системы, а те- стер показывает их на дисплее. Значения отображаются в физических величинах или в виде графиков изменения во времени. Список параметров определяется на стадии проектирования системы и, по мнению разработчиков, является достаточным для проведения диагностиче- ских работ в условиях автосервиса. Типовой набор параметров следующий: температура охлаждающей жидкости, напряжение бортовой сети, скорость вращения коленвала двигате- ля, положение дроссельной заслонки, нагрузка (масса воздуха) двигателя, угол опережения зажигания, параметры регулирования состава топливно-воздушной смеси, параметры регу- лирования холостого хода и т. д. Понятно, что нельзя предлагать один и тот же список пара- метров для различных систем с различной конфигурацией. Даже системы с одинаковым кон- троллером, но выполняющие разные экологические нормы («Eвро-3» и «Евро-4») будут иметь разные списки параметров.
Кроме значений параметров тестер может получить от контроллера значения напря- жения сигналов с датчиков системы (в зависимости от конфигурации системы список датчи- ков тоже будет разный). Анализируя значения текущих параметров, можно выявить неис- правности в работе системы, которые не определяются функциями самодиагностики. Например, значение температуры охлаждающей жидкости, полученное тестером, равно 30
°C, а указатель температуры панели приборов уже подходит к красной зоне – это указывает на неверную работу датчика температуры системы. Или значение положения дроссельной заслонки равно 5 %, а педаль акселератора полностью отпущена – в этом случае или неис- правен датчик положения дроссельной заслонки, или есть проблемы в механической части привода дросселя. В руководстве по ремонту автомобилей с электронными системами управления двигателем существуют карты проведения диагностики, где описана последова- тельность действий для обнаружения неисправностей с использованием диагностического оборудования.
3. Получение информации из памяти контроллера о неисправностях в работе си- стемы. В памяти ошибок контроллера хранится следующая информация: код ошибки, ста- тус-флаги и Freeze Frame.
Код ошибки. Каждая неисправность системы кодируется согласно международному стандарту SAE J2012 пятисимвольным кодом. Например, P0122. Первая буква «P» показыва- ет, что ошибка относится к системе управления двигателем. Следующий символ «0» показы- вает, что эта ошибка определена стандартом (может быть и «2»). Для ошибок, не вошедших в стандарт, а определенных производителем, этот символ будет «1» или «3». Следующая ком- бинация символов «12» указывает на датчик положения дроссельной заслонки. Последний символ показывает тип ошибки, в нашем случае «2» — это низкий уровень сигнала с датчи- ка.
Cтатус-флаги. Это дополнительная информация об ошибке. Они показывают, как обстоят дела с неисправностью в настоящий момент: активная или нет, случайная или посто-
янная, ведет к зажиганию диагностической лампы или нет, влияет на увеличение токсично- сти или нет... Для разных контроллеров существует разный набор статус-флагов. Некоторые контроллеры могут сообщать тестеру дополнительную информацию: сколько раз возникала неисправность, время после сброса контроллера и до трех значений параметров работы си- стемы в момент фиксирования ошибки.
Freeze Frame. Это зафиксированный (замороженный) на момент возникновения неис- правности список значений параметров системы. Исследуя эти значения, можно определить, когда (при какой температуре, скорости вращения коленвала, нагрузке, скорости автомобиля и т. д.) возникла неисправность. Это поможет выяснить причину возникновения ошибки. Freeze Frame – это стандартный список параметров, значения которых должны фиксировать- ся, но производители систем управления или автомобилей вправе выбрать из этого списка свой набор.
По команде с диагностического тестера можно очистить память хранения ошибок контроллера.
4. Запуск тестов проверки исполнительных устройств системы. При проведении диагностических работ часто возникает необходимость проверки работоспособности испол- нительных устройств системы. В этом случае тестер подает команду на включение или вы- ключение (изменение состояния) устройства. Например, при измерении баланса форсунок необходимо, чтобы в топливной системе было рабочее давление (периодически требуется включать электробензонасос). Включение реле бензонасоса можно производить с помощью тестера, не изменяя электрической схемы жгута проводов системы. Диагностическое обору- дование позволяет проверить работоспособность всех реле системы, форсунок, модуля зажи- гания и клапана продувки адсорбера. Кроме того, можно управлять регулятором холостого хода (задать положение регулятора или желаемые обороты холостого хода) и провести регу- лировку состава смеси (регулировку СО) для систем без обратной связи по датчику кислоро- да.
5. Другие сервисные функции. К ним относится сброс контроллера — обычный и с начальной инициализацией параметров. При обычном сбросе осуществляется переход рабо- ты программы контроллера на начальный этап (как при включении питания), а сброс с ини- циализацией еще и переводит значения параметров адаптации работы системы (хранятся в энергонезависимом ОЗУ) в исходное состояние, которое определяется при производстве контроллера.
Следует упомянуть (это не относится к диагностике), что протокол дает возможность записать в память контроллера идентификационные данные системы и автомобиля. Они за- писываются на специальном оборудовании при производстве автомобиля. Многие зарубеж- ные фирмы в конце линии сборки автомобилей не только заносят в память контроллера идентификационные данные, но и программируют контроллер под нужную конфигурацию системы. Таким образом, диагностический протокол является важной частью в системе управления двигателем.
Оборудование для диагностики впрыска. Для диагностики системы впрыска могут использоваться различные диагностические приборы и оборудование: диагностический ска- нер (тестер, сканер-тестер), мотор-тестер, автодиагностический стенд, комплекс компьютер- ной диагностики или персональный компьютер с установленной на него специальной ком- пьютерной программой.
Диагностические приборы позволяют оперативно обнаружить неисправности по ко- дам, определить дефектный узел, стереть код в памяти контроллера после устранения неис- правности оператором. Дополнительно программа позволяет занести в память компьютера данные о владельце, автомобиле, контроллере и характеристики работы датчиков диагности- руемого автомобиля, а также выдать все эти данные в графическом виде через принтер.
Рассмотрим некоторые диагностические приборы, стенды и оборудование для прове- дения диагностики систем впрыска топлива.
Мотор-тестеры предназначены для автоматизированного диагностирования бензи- новых и дизельных двигателей. Принцип действия основан на микропроцессорной обработке сигналов датчиков, входящих в комплект поставки и устанавливаемых на контролируемом двигателе. При использовании легкосъемных датчиков и стробоскопа прибор позволяет кон- тролировать до 40 параметров работы двигателя. Результаты измерений отображаются на жидкокристаллическом индикаторе высокого разрешения. Другие отличительные особенно- сти – наличие диалогового режима испытаний двигателя, встроенный контроль исправности прибора, небольшие габариты, масса и энергопотребление. Мотор-тестеры могут быть осна- щены выходами на принтер и персональный компьютер. Измеренные параметры сохраняют- ся в памяти прибора до окончания диагностирования и отключения прибора от сети.
Диагностический сканер-тестер предназначен для диагностики, настройки и ремон- та систем впрыска топлива (рис. 70). Сканер дает возможность соединиться с блоком управ- ления двигателем, считать и стереть сохраненные и текущие ошибки, а также проверить ра- боту всех датчиков и исполнительных механизмов в реальном времени. При помощи тестера можно выбрать режимы тестирования, которые позволяют осуществлять следующие функ- ции: считывать параметры с датчиков и паспортные данные электронного блока управления и автомобиля; обрабатывать коды ошибок; сбрасывать коды ошибок; управлять исполни- тельными механизмами автомобиля. В зависимости от типа электронного блока управления двигателем для контроля работы двигателя фиксируются свыше 100 различных параметров. Спектр автомобилей, с которыми может работать сканер, достаточно широк.
 |  | ||||
 | |||||
Рис. 70. Диагностические сканер-тестеры
Сканеры дают достоверную информацию о техническом состоянии системы впрыска. Сканеры являются портативными компьютерными тестерами, служащими для диагностиро- вания различных электронных систем управления посредством считывания цифровой ин- формации с диагностического разъема автомобиля.
В комплект сканера входят сам сканер, сменные картриджи и соединительные кабели, предназначенные для присоединения к диагностическому разъему проверяемого автомобиля. Сканеры имеют несколько режимов работы. В режиме «Ошибки» на экране высвечиваются цифровые коды той или иной неисправности, хранящиеся в памяти контроллера автомобиля. Режим «Параметры» оценивает работу двигателя при движении автомобиля: напряжение в бортовой сети, детонацию, частоту вращения коленчатого вала, состав смеси, скорость дви- жения и др. Чтобы просмотреть измерения параметров работы двигателя в динамике, имеет- ся режим «Сбор данных».
Некоторые сканеры для наблюдения процессов работы системы впрыска и других си- стем автомобиля в динамике могут выдавать графическое изображение сигналов на экране, что позволяет наблюдать их визуально. При проверке системы впрыска автомобиля возмож-
ности сканеров определяются диагностическими функциями блока управления данного ав- томобиля, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды отказов, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, управляют некоторыми исполнитель- ными механизмами, например форсунками, соленоидами, реле. При диагностировании си- стем впрыска применяют имитаторы сигналов отдельных датчиков (температуры охлажда- ющей жидкости, положения дроссельной заслонки и др.), передающих сигналы в блок управления. Имитаторы сигналов датчиков используют для имитации сигналов датчиков си- стем управления или определенных воздействий на работу системы по каким-либо входам.
Для диагностирования элементов систем впрыска, кроме сканеров и имитаторов, с це- лью проверки функционирования различных входных и выходных компонентов электрон- ных систем управления применяют и другие специальные приборы. Так, в комплект диагно- стического оборудования могут входить:
· компрессометр или компрессограф, служащие для диагностирования состояния ци- линдропоршневой группы, газораспределительного механизма;
· универсальный вакуумный насос (вакууметр), служащий для диагностирования со- стояния ЦПГ и клапанного механизма, наличия подсоса воздуха во впускной трубопровод;
· мультиметр, служащий для диагностирования систем управления и их компонентов, измерения различных параметров и сигналов, регулировки;
· стробоскоп, служащий для проверки правильности установки начального момента зажигания, проверки характеристик центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания или функций управления моментом зажигания;
· комплект для измерения давления топлива, служащий для диагностирования гид- равлической части систем топливоподачи бензиновых двигателей;
· тестеры систем холостого хода, служащие для определения неисправности и пра- вильности функционирования регуляторов холостого хода различных типов;
· тестер форсунок, служащий для диагностирования исправности электромагнитных форсунок;
· тестер компонентов системы зажигания, служащий для определения исправности катушек и конечных модулей системы зажигания;
· имитатор сигналов датчиков, служащий для имитации сигналов датчиков систем управления, а также для имитации различных условий и режимов функционирования систем управления.