Diagnostika elektronického příslušenství

end-logo
Sdílejte:

RNDr. Bohumil Ferenc, květen 2000

 



Úvodem trochu teorie

   Rostoucí počet motorových vozidel poháněných
spalovacími motory přinutil vlády mnoha zemí vydat předpisy
stanovující požadavky, kterým musí vozidlo vyhovět, aby bylo
schváleno pro provoz na veřejných komunikacích. Nejprve to bylo
na úroveň emisí škodlivin ve výfukových plynech motoru. Tak jak
rostl počet provozovaných vozidel, byly požadavky nejprve
zpřísňovány, ale i rozšiřovány na další oblasti, které
nesouvisely pouze s činností spalovacích motorů a jejich
nepříznivým vlivem na ekologii. Rostoucí hustota provozu a
rychlost vozidel vedly k vydání předpisů na aktivní a
pasivní bezpečnost, na přípustnou hlučnost, na zabezpečení
vozidla proti zneužití a krádeži a dalších.

   Zpočátku bylo možno vyhovět požadavkům
s tzv.
klasickým příslušenstvím, které
optimalizovalo procesy probíhající ve vozidlech za jejich různých
provozních podmínek, mechanickými, pneumatickými, hydraulickými,
termickými, ale i elektrickými (ale neelektronickými)
metodami.

   Společnými nedostatky těchto způsobů jsou
značná setrvačnost regulace a hystereze jejího průběhu, omezená
přesnost a obtížnost ovládat proces podle více parametrů.
Z těchto důvodů přestávaly být při stoupající náročnosti
požadavků použitelné a byly postupně víc a více nahrazovány elektronickými metodami. Přitom se uplatnily
poznatky z jiných oblastí techniky, především automatizace a
regulace měření a výrobních procesů. Optimalizace může probíhat
podstatně rychleji, s mnohem nižší setrvačností, prakticky
bez hystereze a podle potřeby i s dostačující přesností.
Navíc přistupuje možnost regulace procesu podle současného
působení více parametrů, než je to možné
dřívějšími metodami.

   Je to dáno tím, že řídicím členem soustavy je
elektronický obvod, který provádí „výpočet“ příslušné hodnoty
funkce Fcelk, pak může být výpočet její hodnoty závislé na
parametrech (proměnných veličinách) x1
xn prováděn podle vztahu

Fcelk=   [1]

   Výsledná funkce je tedy dána součtem dílčích
funkcí, z nichž je každá funkcí jediného parametru. Výpočet
uskutečňuje elektronický obvod na jehož vstup je přiveden
elektrický signál, úměrný velikosti daného parametru x1 a obvod
na něj reaguje odezvou f(x1). Tou je opět elektrický signál. Protože
výsledná funkce může být funkcí několika parametrů, musí být
k její realizaci použito tolik elektronických obvodů, kolik
je parametrů. Výstupní obvod sčítá signály jednotlivých obvodů,
takže výsledný signál vyjadřuje závislost na všech vstupních.

Přesnější výpočet může být proveden pomocí
vztahu

Fcelk=   [2]

   Tedy vypočítáním funkce více proměnných.
Vstupními hodnotami pro výpočet jsou elektrické signály, které
jsou úměrné velikosti jednotlivých, vzájemně nezávislých
parametrů x1xn. Výsledná funkce Fcelk bude opět elektrický signál.

   Elektronický obvod reaguje na vstupní podněty,
tj. změny parametrů procesu, podstatně rychleji než
neelektronické regulační soustavy. Protože vstupní veličiny jsou
většinou neelektrické, musí být převedeny na elektrické signály
vhodnými snímači. Výstupem z obvodu je rovněž elektrický
signál, který je třeba převést na zákroky v regulovaném
procesu prostřednictvím elektricky ovládaných aktuátorů, také
nazývaných akčními členy. Jak snímače, tak akční členy ovlivňují
svými vlastnostmi možnosti elektronického řídícího obvodu.
Charakteristiky regulace však mohou jen zhoršit.

Rozdíly ve způsobech diagnostiky

   Činnosti prováděné při diagnostice směřují buď
k ověření správného průběhu regulovaného procesu, nebo ke
zjištění místa a příčiny závady, která způsobila odchylky od
průběhu tohoto děje. Je-li předmětem diagnostiky soustava s neelektronickými způsoby regulace svých
parametrů, lze využít moderních diagnostických metod a přístrojů
jen v omezené míře. Případné zjišťování příčiny závady ve
funkci soustavy je pak zdlouhavé a často i pracné. Mnohdy se
omezí pouze na vizuální prohlídku podezřelého okruhu nebo dílu.
Ověření zdárného provedení opravy je možné jen kontrolou jejího
výsledku, ověřením průběhu regulace procesu podle parametru,
závislého na opraveném dílu.

   Mnohem příznivější je situace u
elektronicky regulovaných procesů.
Elektronická regulační soustava zpracovává elektrické signály ze
snímačů neelektrických veličin a výsledkem zpracování je opět
elektrický signál, kterým jsou ovládány tzv. aktuátory,
provádějící potřebné zákroky v regulovaném (většinou
neelektrickém) procesu. Tím je tedy regulační soustava rozdělena
do tří částí a vyhledání vadného dílu, který je příčinou výsledné
odchylky je mnohem snazší.

   Důvodem k provedení diagnostiky může být
vnější příznak nesprávné funkce příslušného agregátu vozidla
(hlučnost chodu, nadměrná teplota, ztráta funkce apod.) dále
nevyhovující výsledek pravidelné nebo náhodné kontroly stavu
vozidla (např. kontrola STK), či signalizace jeho měřících a
signálních obvodů indikujících nepřípustný stav některého
z agregátů.

   Během diagnostiky se proměřují elektrické parametry jednotlivých
částí regulační soustavy, nejprve ve statickém režimu, tj.
změřením ohmického odporu vinutí a potenciometrů snímačů a
aktuátorů, neporušenost kabeláže a pod. V případě
vyhovujících výsledků se provádí ověření v dynamickém režimu
změřením změn elektrických parametrů při změnách vstupních
veličin (ze snímačů) a naopak změřením změn výstupních veličin
při změnách vstupních elektrických signálů (u aktuátorů). Při
kontrole se používá údajů stanovených výrobcem vozidla, nebo
příslušného dílu.

   Jsou-li výsledky těchto zkoušek kladné,
může být příčina závady v elektronické jednotce. I když
existují možnosti jejího proměření a přístroje k jeho
provedení, je obvyklý nejsnazší způsob ověření záměnou za jiný
správný díl. Další možností jsou závady v kabeláži soustavy
ve vozidle. Je to buď trvalé nebo přechodné přerušení vodičů
kabeláže, elektrický zkrat mezi vodiči či proti kostře vozidla,
nedokonalé pájení ke konektorům a pod.

   Jak rostly nároky požadavků na vozidlo, roste
i složitost elektronických soustav. Proto se zdokonalují i
diagnostické přístroje a metody, aby umožnily co nejrychleji
vyhledat příčinu a místo vzniklé závady a ověřit správnou funkci
po provedené opravě.

Přístroje a systémy pro diagnostiku

   V současné době je na trhu a ve
značkových servisech velké množství přístrojů a systémů,
které umožňují provádět měření na autoelektronickém příslušenství
samém, nebo při jeho součinnosti s celým řízeným agregátem
vozidla. Liší se svým použitím, od jednoúčelových, které slouží
pro jeden druh měření, po mnohoúčelové, použitelné buď
k úplnému proměření stavu příslušného agregátu vozidla, nebo
k ověření stavu všech elektronických přístrojů a dílů, které
jsou ve vozidle nasazeny. Další rozčlenění je podle tzv. druhu
diagnostiky; která se dělí na vnitřní, vnější a funkční.

Vnitřní diagnostika

   také nazývaná podle způsobu jejího provádění
sériovou, předpokládá že kontrolovaná soustava je vybavena obvody
samokontroly (vlastní kontroly). Ty pak během provozu vozidla
kontrolují průběžně její stav z hlediska funkce, pro kterou
je ve vozidle určena. Tyto obvody, označované OBD (On Board
Diagnostic), tedy volně přeloženo — palubní diagnostika, jsou
v posledních letech standardní a počínaje rokem 2000
povinnou výbavou elektronicky řízených agregátů a soustav
vozidla, které zabezpečují jeho důležité vlastnosti. Jsou to
soustavy řízení chodu motoru, přenosu výkonu motoru na hnací
kola, soustavy aktivní a pasivní bezpečnosti, tedy elementy,
jejichž závada, by mohla mít vážné důsledky. Řidič je na výskyt
závady upozorněn rozsvícením příslušné kontrolky na přístrojové desce. Vzniklá
závada je zaznamenána do vnitřní paměti v elektronické
jednotce formou číslicového, nebo abecedně-číslicového kódu a
může být z ní „vyčtená“ po provedení inicializace čtení
v paměti závad. Paměť je součástí elektronické jednotky a
čtení jejího obsahu je aktivováno prostřednictvím tzv.
diagnostické linky (vedení) L, spojující elektronickou jednotku
s diagnostickou zásuvkou automobilu. Podle stupně
diagnostiky, označované obvykle OBD I nebo EOBD či OBD II, se
provádí aktivace čtení obsahu paměti závad různým způsobem.

   Vnitřní diagnostika typu OBD I provádí
indikaci chybné funkce rozsvícením zmíněné kontrolky a
vyhodnocení závad uložených v řídící jednotce pomocí tzv.
blikacího kódu. Aktivace čtení kódů zaznamenaných závad se
obvykle provádí připojením potenciálu
kostry na vedení L., někdy i vedení K. Vlastní čtení umožňuje buď
blikání kontrolky indikující přítomnost závady, nebo je blikací
kód vyveden jako elektrický signál, tvořený sledem impulsů a je
přiveden z řídicí jednotky k diagnostické zásuvce
vozidla linkou (vedením) K. V druhém případě se čtení
provádí buď podle blikání pomocné žárovky, připojené mezi vývod
vedení K na zásuvce a kladným pólem akumulátoru, nebo podle
výchylek ručky voltmetru, připojeného
stejným způsobem. Sled impulsů je uspořádán tak, že podle počtů
záblesků v časově rozlišených skupinách je možno stanovit číselný kód
příslušný zjištěné závadě. Podle tohoto kódu se pak vyhledá
v servisní příručce její druh a místo.

   Při vzniku trvalé závady některého ze snímačů
nahradí řídící jednotka jeho signál vnitřním předprogramovaným,
aby se zachoval provoz motoru, ale v nouzovém režimu, se
zhoršenými parametry.

   Ke čtení se také může použít osciloskopu,
který zobrazí sled impulsů a podle zobrazení se pak určí druh a
místo závady s použitím vzorů v servisní příručce,
Autodatech, nebo z vlastní databanky.

   Po zjištění příčiny závady a následném
odstranění, musí být provedeno vymazání jejího záznamu
z paměti v elektronické jednotce. Jedním
z nejčastěji používaných způsobů je krátkodobé odpojení
napájecího napětí elektronické jednotky rozpojením přívodu od
baterie vozidla ve vhodném místě, případně vyjmutím její pojistky
v pojistkovém panelu.

   Bez vymazání trvalých závad
zůstává soustava v nouzovém režimu i když závada, nebo závady,
byly opravou odstraněny.

   Avšak nejobvyklejším způsobem
provádění vnitřní diagnostiky je použití diagnostického přístroje
připojeného ke konektoru vozidla, který
slouží k tomuto účelu, tzv. diagnostické
zásuvce
. Diagnostické přístroje, které mají k dispozici
značkové opravny, bývají popsány v servisní dokumentaci,
včetně postupu vyhledávání příčin a míst závad, provádění oprav a
seřízení. Jsou přizpůsobeny potřebám diagnostiky na vozidlech
příslušné značky, ale pro vozidla jiných značek nejsou obvykle
použitelné.

   Starší typy těchto přístrojů jsou vybaveny
přepínači, kterými se nastavují podmínky
potřebné pro testování příslušného dílu. Signalizace je prováděna
buď blikáním signálky nebo signálek testeru, případně je
zobrazena na jeho displeji formou číselného kódu. Novější typy používají přepínání pomocí
menu, což je seznam možností, které si může obsluhující vybrat,
aby byla provedena potřebná operace. Seznam se zobrazí pomocí
textu na displeji testeru. Výběr se provádí buď tzv. kurzorovým
tlačítkem testeru, nebo stisknutím
tlačítka
s číslem, které je u příslušné položky seznamu
vyobrazeno. Po „zavedení“ zvolené položky stisknutím tlačítka
obvykle označovaného „Enter“, je obsluhující většinou veden
programem použitým v testeru do další nabídky, kde vybírá z
podrobnějších podnabídek původní nabídky.

   Jinou
možností je přepínání opakovaným stiskem příslušně označeného
tlačítka testeru.

   Program, kterým je takový postup
zabezpečován je závislý na testované soustavě. Je buď trvale
zapojen v testeru, který je pak omezen na nevelký počet vozidel,
nebo je uložen ve vyměnitelné vnější paměti vkládané do
testeru.

   Výrobci diagnostických zařízení nabízejí
většinou přístroje, které umožňují provádět diagnostiku po
sériové lince pomocí svého programového vybavení (software).
Přístroj je zpravidla velmi univerzální a program je vyměnitelný
prostřednictvím kazet, disket, nebo paměťových karet. Jeho
univerzálnost má ale za následek omezený přístup k datům
v porovnání se značkovými. Současně s programem
diagnostiky pro určité druhy vozidel je příslušenstvím přístroje
odpovídající kabeláž pro jeho připojení k diagnostické
zásuvce vozidla. U diagnostiky tohoto typu nebyla provedení diagnostických zásuvek sjednocena,
takže se u vozidel různých značek, ale i vozidel téže značky ale
různého roku výroby, značně liší.

   Připojením kteréhokoliv „testeru“ se vytvoří
sériová komunikace mezi diagnostickým přístrojem a
diagnostikovanou elektronickou jednotkou, propojením jedním nebo
dvěma vodiči (linky K a  L), po kterých probíhá vzájemné
předávání informací ve tvaru elektrických impulsů. Diagnostický
přístroj je vybaven displejem, na kterém je ve vhodné formě
zobrazována informace o kterou elektronickou jednotku požádal a
kterou mu tato zpětně sdělila. Mnohé starší soustavy nemají
vyvedenu informaci na diagnostický konektor, ale pouze na
signálku závady, která ji pak poskytuje výše zmíněným blikáním.
K univerzálním diagnostickým přístrojům, které mají program
převádějící kódovanou informaci na číselný nebo kombinovaný
(alfanumerický) text, se tato informace převádí optickým
snímačem. Ten se vhodně upevňuje na ochranné sklo kontrolky.
Snímač zaznamenává její stav a blikání převádí na elektrický
signál pro informaci diagnostického přístroje. Některé soustavy
také mívají jak blikající kontrolku, tak vývod impulsů na
diagnostickou zásuvku.

    Protože u soustav vybavených vnitřní
diagnostikou stupně I (OBD I) se čtení paměti závad aktivuje
připojením vedení (nejčastěji L) na potenciál kostry vozidla,
případně s dalším úkonem, jako je zapnutí zapalování bez
nastartování, nebo po nastartování motoru, začíná čtení ihned po
provedení těchto úkonů. Vyčtení z paměti závad tedy může
proběhnout i bez diagnostického přístroje, odečítáním číselných
kódů závad podle blikání kontrolky na přístrojové desce, výchylek
voltmetru připojeného ke čtecímu vedení (obvykle K) a nebo podle
oscilografem snímaného signálu na tomto vedení.

   Vnitřní diagnostika stupně I byla nejprve
zavedena ke sledování těch soustav vozidla, která mají význam pro
emise a které jsou elektricky propojeny. Sledování je omezeno na
zjištění úplné ztráty funkce, což musí indikovat kontrolka
v přístrojové desce. Zjištěné závady uložené v paměti
elektronické jednotky musí být možno zjistit pomocí vnitřní
diagnostiky vozidla blikacím kódem.

   I když předpis, kterým byla OBD I zavedena,
další podmínky nestanoví, rozšířili ji výrobci vozidel o kontrolu
funkce akčních členů, někdy i o kontrolu úrovně signálů ze
snímačů sledované soustavy. Kontrola akčních členů je prováděna
vždy při nenastartovaném motoru, přechod od čtení kódů závad
proběhne buď automaticky po jeho ukončení nebo spolu
s provedením předepsaného úkonu, např. přepnutí přepínače
diagnostického přístroje nebo sešlápnutí plynového pedálu na
maximum apod. Test signálů ze snímačů probíhá při chodu motoru.
Současně musí být aktivována diagnostika připojením vedení
K nebo L na potenciál kostry vozidla. Informace o obsahu
paměti závad je podávána formou číselného kódu, v mnoha
případech velmi obecně, zejména u starších vozidel.

   Do paměti jsou zaznamenávány jak trvalé
závady, jejichž přítomnost ve sledované soustavě signalizuje
rozsvícení kontrolky, tak přechodné, při nichž se kontrolka
rozsvěcuje jen tehdy, když k nim dochází. Vlastní
diagnostika obvykle oba druhy závad rozlišuje, což se projeví při
čtení z paměti závad např. uspořádáním pořadí záznamu do
paměti tak, že nejprve jsou zaznamenány závady trvalé, po nich
následuje oddělovací kód a za ním závady přechodné. Jinou
možností je rozlišení druhu závad podle zobrazení kódu na
displeji diagnostického přístroje. Při přechodné závadě bude
zobrazený kód blikat.

    Předpis na diagnostiku stupně I nestanoví
jmenovitě hloubku kontroly soustavy, tj. definování vzniklé
závady, ani nepřiřazuje závadám jednotlivých dílů, tvořících tuto
soustavu, jednotné kódové označení. To je ponecháno na libovůli
výrobce vozidla, takže je obvyklé, že závada obdobného dílu má u
různých výrobců různý číselný kód.

   Příčina závady se pak hledá měřením na
příslušném obvodu. Doporučovaný postup měření směřujícího
k vyhledání příčiny závady, dané vyčteným kódem, bývá uváděn
v servisní dokumentaci výrobce vozidla nebo v návodu
k obsluze diagnostického přístroje, případně
v Autodatech nebo jiných příručkách. Současně tam bývají
uvedeny hodnoty odporu a napětí v měřených bodech.

   U novějších univerzálních diagnostických
přístrojů, tzv. čteček, které jsou vybavovány vnější výměnnou
pamětí příslušnou k jednotlivým typům vozidel, jsou zmíněné
údaje obvykle uloženy v této paměti. Po vyčtení závad
zaznamenaných v paměti vnitřní diagnostiky elektronické
jednotky je možno vyvolat zobrazení jednotlivých kroků při
vyhledání konkrétního vadného dílu nebo příčiny závady na
displeji čtečky pomocí tzv. menu HELP.

   Postup popsaný pro vnitřní diagnostiku typu
OBD I, tedy pro soustavy ovlivnění emisí, je v obdobné formě
používán i pro jiné elektronicky řízené soustavy, jako
automatická převodovka, protiblokovací regulace brzdění apod.
Vyskytují se však i výjimky, např. airbagy u vozů Mazda MX-5,
používají jak optické tak akustické signalizace místa a druhu
závady. Kontrolka po vzniku závady se buď rozsvítí trvale, nebo
různě bliká, což slouží jako orientace, zda jde o závadu na
airbagu řidiče či spolujezdce a spolu s akustickým signálem
jako informace o typu závady. Tyto děje proběhnou po vzniku
závady automaticky, bez inicializace čtení závad. Různé „blikání“
kontrolky, bez aktivace čtení závad v paměti, je obvyklé i u
nových typů nabíjecích souprav, kde se podle něj určí druh nebo
místo závady.

Diagnostika typu OBD II a EOBD

   Vnitřní diagnostika stupně II (EOBD nebo OBD
II) je pokračováním stupně I pro emisní kontrolu. Rozsah jejích
požadavků je širší a je předepsána pro osobní a lehká užitková
vozidla se zážehovými motory a nejnověji i pro vozidla se
vznětovými. Stanoví sledování funkcí a dílů nejen z hlediska
závad, ale i z hlediska dodržení hodnot emisí. Čtení
v paměti závad se neprovádí pomocí blikacího kódu, ale
diagnostickým testovacím zařízením. Zjištěná závada zůstává
indikována rozsvícením příslušně označené kontrolky na
přístrojové desce. Tato kontrolka může mít tři stavy VYPNUTA,
ZAPNUTA a BLIKAJÍCÍ. Stav ZAPNUTA, tj. rozsvícení kontrolky musí
nastat při zapnutém zapalování a stojícím motoru, aby se
vyloučilo její případné odpojení namísto odstranění závady. Dále
se musí rozsvítit, jestliže vznikla závada nebo závady zvyšující
emise na více než 1,5 násobek mezní hodnoty. Závady, které by
mohly poškodit katalyzátor zapínají stav BLIKÁNÍ. Pokud je
sledovaná soustava v pořádku, nastává stav VYPNUTA, tj.
kontrolka po nastartování motoru zhasne a dále nesvítí. I u
tohoto stupně II však existuje dříve zmíněný případ výskytu
závad, které jsou zaznamenány v paměti vlastní diagnostiky,
ale kontrolka se trvale nerozsvítí.

   Předepisuje se sledování výpadků zapalování a
funkce palivové soustavy trvale, dále na
katalyzátoru a lambda sondách (měřičích obsahu kyslíku ve
výfukových plynech), na soustavách sekundárního vzduchu,
odpařování paliva a recirkulace výfukových plynů (spalin), které
se sledují sporadicky.

   Pokud jsou nebo budou vozidla vybavena dalšími
soustavami, které ovlivňují spalovací proces z hlediska
emisí, musí být sledována i jejich funkce a to při nejmenším
podle možného výskytu závady některého z jejich dílů. Sem
lze zařadit soustavy automatického a poloautomatického řízení
převodovek, časování ventilů, řízení plnicího tlaku u
přeplňovaných motorů a rezonance sacího potrubí u
nepřeplňovaných, řízení chodu motoru podle meze klepání a teploty
spalování a některé z připravovaných, např. spalování
chudých směsí.

   Diagnostické testovací zařízení nejprve
automaticky zjišťuje typ přenosu dat u zkoušených soustav řízení
chodu motoru. To se provádí během vytváření komunikace mezi
diagnostickým zařízením a sledovanou soustavou. Inicializaci
komunikace provádí diagnostické zařízení, zpravidla pomocí 5-ti
Baudového adresového generátoru. Na toto reaguje sledovaná řídicí
jednotka vysláním záhlaví, složeného ze synchronizačního vzorku
rychlosti přenosu a ze dvou hesel. Hesla slouží pro přezkoušení
správné komunikace, s definováním soustav ve vozidle
vestavěných, jejich kontroly, zkoušení, testování a nastavení
pomocí jejich vlastní diagnostiky. Je-li komunikace navázána,
diagnostické testovací zařízení zobrazuje skutečné hodnoty
závažné pro emise, nebo správnost jiné funkce. Hodnoty těchto
diagnostických dat soustavy se získají ze vstupních a výstupních
signálů řídicí jednotky soustavy. Vstupní signály přicházejí ze
snímačů a spínačů. Počítač řídicí jednotky tyto signály
zpracovává podle vlastního programu. V paměti počítače jsou
uloženy i specifické charakteristiky jednotlivých parametrů a
pole charakteristik řízení. Slouží jako reference pro vyhodnocení
stavu, tj. správná funkce – závada.

   Vzhledem k velkému množství typů soustav
a vybavení vozidel jsou řídící jednotky opatřeny kódováním
variant, které umožní během inicializace komunikace vybrat
odpovídající typ, pomocí hesel obsažených ve výše zmíněném
záhlaví. Pokud se hodnoty vstupních nebo vypočtených signálů liší
od charakteristik uložených v paměti počítače, je to
signalizováno jako závada a ta je pod příslušným kódem uložena
v paměti závad vlastní diagnostiky soustavy.

   Výstupní signály z počítače řídí koncové
stupně, které dodávají dostatečný výkon pro přímé připojení
akčních členů. Vlastní diagnostika rozpozná jak odchylky
výstupních signálů z počítače k těmto koncovým stupňům,
tak závadu vzniklou v příslušném koncovém stupni, případně i
v ovládaném akčním členu.

   Průběžné sledování soustav důležitých pro
dodržení emisí vyhodnocuje vlastní diagnostika v řídící jednotce.
Správná funkce zapalování je posuzována podle četnosti jeho
případných výpadků. Ty jednak vedou ke zhoršení emisí HC a CO,
ale jsou i nebezpečím pro katalyzátor. K nejčastějším metodám
sledování patří kontrola neklidu chodu klikové hřídele motoru,
protože při vynechání zážehu dochází ke zpomalení jejího otáčení.
Jinou možností je měření ionizačního proudu, protékajícího
zapalovací svíčkou, na kterou se po zážehu připojí malé
stejnosměrné napětí. Při zážehu vznikají ve spalovacím prostoru
elektricky nabité molekuly – ionty, jejichž množství dává obraz o
kvalitě spalování.

   Palivová soustava má vliv na složení směsi,
tj. na poměr vzduch/palivo. Funkce měření množství nasávaného
vzduchu se ověřuje srovnáním údajů jeho měřiče s výpočtem hodnoty
stanovené z úhlu natočení škrtící klapky, nebo podtlaku v sacím
potrubí a z otáček motoru. Rozdíl nad přípustnou mezí je
signalizován jako závada. Funkci dávkování paliva udává signál z
lambda sondy, případně i měření délek otevření vstřikovacích
trysek.

   Pro ověření funkčnosti katalyzátoru se
zpravidla používá dvou lambda sond. Mimo obvyklé, umístěné před
katalyzátorem, se přidává druhá za katalyzátorem. Srovnáním
signálu obou lambda sond se vyhodnotí množství kyslíku
spotřebovaného katalyzátorem na jeho činnost.

   Funkce samotné lambda sondy se posuzuje podle
průběhu jejího signálu po zahřátí na potřebnou provozní teplotu.
Vyhodnocuje se rozdíl mezi maximálním a minimálním napětím
signálu a také kmitočet průběhu změn mezi nimi. Ověřuje se i
funkce elektrického vyhřívání a doba od nastartování motoru do
zahájení regulace složení směsi.

   Pro zkoušení funkce přifukování sekundárního
vzduchu slouží rovněž signál z lambda sondy. Dmychadlo se zapíná
během první fáze volnoběhu pro startu na jednu a půl minuty.
Současně je řízeno vstřikování paliva tak, aby dmychadlem
vytvářený přebytek vzduchu nebyl doregulován. Lambda sonda je
provozuschopná asi po 20 sekundách a reaguje na přebytek vzduchu
a podle odchylky integrátoru lambda se zjišťuje průtočné množství
vzduchu. Jinou možností je vyhodnocování signálu lambda sondy
během přifukování sekundárního vzduchu.

   Soustava regenerace odpařovaného paliva se
kontroluje zpravidla během volnoběžného chodu motoru, kdy se
otevře regenerační ventil a v soustavě se rozšíří podtlak ze
sacího potrubí. V palivové nádrži je snímač rozdílového tlaku, z
jehož signálu se vyhodnocuje nejen funkce soustavy, ale i její
případné netěsnosti.

   U soustavy recirkulace spalin se funkce
ověřuje buď při deceleraci motoru, kdy je zastaveno vstřikování
paliva a otevře se plně ventil recirkulace spalin. Ty pak proudí
do sacího potrubí, kde způsobí zvýšení tlaku. Snímač tlaku v
sacím potrubí toto zvýšení měří a jeho signál slouží k
vyhodnocení. Nebo je při působení recirkulace měřeno zvýšení
teploty v sacím potrubí v místě, kde jsou horké spaliny vedeny
zpět do motoru.

   Někdy se ale testování akčních členů provádí
při vypnutém motoru a funkce se hodnotí pozorováním činnosti nebo
poslechem. V takových případech se vyhodnocení stavu provádí
podle otázky na displeji testovacího zařízení, jednoduchou
odpovědí „ano“ či „ne“, provedenou stisknutím příslušného
tlačítka testeru. Pro vyhodnocení může být potřeba tento krok
provést vícekrát.

   Závady jsou pak uloženy pod příslušným kódem
v paměti závad vlastní diagnostiky. Spolu s uložením
kódů zjištěných závad jsou do paměti vlastní diagnostiky uloženy
i podmínky okolí během prvního výskytu každé z nich. Jsou to
např. otáčky motoru, teplota chladicí kapaliny apod. Diagnostické
testovací zařízení je vybaveno tak, aby spolu se zjištěnou
závadou odečetlo i okolní podmínky při nichž vznikla, nebo aby
z údajů na jeho displeji bylo možno vyhodnotit věrohodnost
(plausibilitu) vstupních a výstupních signálů, informací o stavu
soustavy a výsledků výpočtů řídicího počítače i vlastní
diagnostiky sledované soustavy.

   Provedení všech uvedených úkonů stanovuje
předpis pro diagnostiku stupně II jak pro vlastní diagnostiku
sledované soustavy, tak pro diagnostické testovací zařízení. Jsou
součástí sedmi provozních režimů, které musí být diagnostickým
zařízením zabezpečeny. Zmíněné úkony tvoří dva vidy a to načtení
diagnostických dat soustavy a načtení podmínek okolí během
prvního výskytu závady motoru. K dalším z předepsaných
vidům náleží čtení paměti závad prostřednictvím kódů závad, které
jsou v ní uloženy. Při čtení má být rozlišeno, zda
zaznamenaná závada je trvalá, či přechodná. Mezi trvalé jsou
počítány i závady, které se objevují opakovaně za určitých
podmínek, např. vždy během zahřívání motoru, nebo když trvají po
určitou dobu. Pro hodnocení stavu vozidla úřady jsou rozhodující
pouze závady trvalé, proto při závadách přechodných se signální
kontrolka závad nerozsvěcuje.

   K trvalým závadám emisních soustav, při
nichž se kontrolka zapíná, patří zejména ty, které zvyšují emise
více než na již uvedený 1,5 násobek mezní hodnoty. Jsou to
následující případy:

   Mimo úplnou závadu některého z prvků, nebo
přechodu řízení motoru či převodovky do nouzového režimu, může
být příčina zhoršení emisí obtížně zjistitelná. Ke vzniku závady
někdy dochází za určitých provozních podmínek, které se často
opakují. Proto je třeba věnovat pozornost údajům z měření snímačů
při vzniku závady a srovnat je s hodnotami, naměřenými při
provádění diagnostiky.
Kód závady podle OBD II a EOBD se skládá z 5 míst. Protože jde o
motor, bude první místo, které udává soustavu vozidla, písmeno P,
což značí pohonnou jednotku. Číslo na dalším místě bude 0, pokud
je kód závady stanoven podle předpisu normy, čísla
1
a 2 je-li kód stanoven výrobcem a
číslo 3 je pro rezervované kódy závady. Třetí místo
kódu udává konstrukční jednotku. Pro emisní soustavu jsou to
čísla 1 7 stanovená pro
jednotlivé díly řízení chodu motoru a převodovky. Čtvrté a páté
místo pak přísluší jednotlivým součástem soustav, případně i
s udáním projevu závady, např. příliš nízký signál snímače,
porucha funkce a jiné. Jsou popsány čísly 01 až 99, která se ale
liší u různých konstrukčních jednotek (3. místo) svým významem,
což vyplývá z rozdílností funkce, i z konstrukčního a obvodového
řešení.

   Testovací zařízení má rozlišit závady na
trvalé a dočasné. Dočasné závady se zařazují do samostatného
provozního vidu testeru, jako předpokládané, které se projevují
pouze za určitých podmínek a s časem se mohou stát trvalými. I
když nejsou pro hodnocení vozidla úřady závazné, mohou být
nápomocné při servisních pracech.
Po odstranění závady opravou nebo po jejím vymizení, tj. když se
znovu nevyskytuje po stanovený počet jízdních cyklů, se závady
vymažou z jejich paměti. Vymazání je dalším předepsaným
videm diagnostického zařízení. Při něm jsou vymazány všechny
závady, jak trvalé, tak přechodné, a s nimi i přídavné
informace. Vymazání jen některých dat není možné a ani jej
předpis nepovoluje. Proto je vhodné před vymazáním načíst a
dokumentovat všechny informace, které se mají ještě vyhodnotit,
nebo mohou být později pro potřebu diagnostiky zajímavé. Pokud je
vzájemně propojeno více řídicích jednotek, bude po příkazu pro
výmaz provedeno vymazání všemi současně.

   Posledními dvěma vidy diagnostického
testovacího zařízení je zobrazení testovacích a prahových hodnot
lambda sond a zobrazení měřených hodnot funkcí, které nejsou
sledovány trvale.

   V prvním z nich vystupují
hodnoty posledně provedených testů lambda sond, vždy přiřazené
určité lambda sondě, tak jak byla ohlášena při načítání
diagnostických dat soustavy. Rozsah testu je stanoven zmíněným
předpisem pro a zahrnuje zobrazení hodnot prahových napětí
bohatá — chudá směs a chudá — bohatá směs, které jsou
konstantní, dále konstantní hodnoty dolního a horního napětí pro
výpočet doby přechodu, vypočtené doby přechodu bohatá — chudá a
chudá — bohatá směs, zjištěné hodnoty minimálního a maximálního
napětí v testu a času mezi dvěma přechod. Tyto informace
slouží k vyhodnocení stavu snímačů i regulačních obvodů,
včetně případných změn k horšímu.

   V druhém
z uvedených vidů jsou zobrazovány zkušební hodnoty a
zkušební prahové hodnoty těch funkcí, které nejsou trvale
kontrolovány a tedy nejsou ani předpisem OBD II stanoveny. Mnohdy
proto nejsou v řídicím programu diagnostického zařízení
zahrnuty.

   Souhrn uvedených podmínek a činností je
obsahem protokolu, což je soubor pravidel pro umožnění vzájemného
propojení počítačů a k výměně informací s nejmenším počtem chyb.
V tomto případě je jedním z počítačů řídící jednotka testované
soustavy a druhým testovací zařízení.

   Na samotné testovací zařízení stanoví norma
další požadavky, které se nevztahují na vlastní diagnostiku
soustavy. Testovací zařízení musí obsahovat nápovědu druhu
„On-line“, což znamená, že text nápovědy lze vyvolat kdykoliv
během použití zařízení k testování. K tomu účelu slouží obvykle
příslušně označené tlačítko zařízení.

   Dále je to požadavek, aby zařízení dokázalo
zpracovat z výsledků testování rozšířený diagnostický protokol.
Proto jsou testovací zařízení vybavena rozhraním pro připojení k
počítači a tiskárně.

   V normách pro diagnostiku druhého stupně je
definován i konektor pro připojení testovacího zařízení k
vozidlu. Je používán prakticky všemi výrobci vozidel. Konektor
bývá označován CARB (nebo ISO 9141-2 podle EOBD). Norma
předepisuje i obsazení jeho jednotlivých kolíků (pinů).

   Na rozdíl od diagnostických konektorů pro OBD
I, které se zpravidla nacházejí v motorovém prostoru, bývá tento
konektor obvykle umístěn poblíž sedadla řidiče.

   Sjednocení typu konektorů dovoluje v některých
případech použít programu na vozidlo jiné značky.

   Současně je zobrazena jednoduchá otázka,
např. ANO — NE s označením, jak na ni v tom kterém
případě odpovědět, např. stisknutím tlačítka testeru, které je
vypsáno u otázky. Podle výsledku je pak diagnostických zařízením
stanoveno zda jde o správný stav nebo závadu a případně doporučen
další krok testování.

   Výše uvedené vidy provozních režimů
diagnostických zařízení jsou obvykle uspořádány do tří skupin
testování. Je to čtení chybových kódů v paměti závad spojené
s indikací, zda jde o závady trvalé nebo přechodné, případně
s informací, že nebyla zaznamenána žádná. Současně
s vyčtením závad bývají postupně zobrazovány pokyny (HELP –
NÁPOVĚDA) jak najít místo a příčinu jejího vzniku.

   Další skupinou je test akčních členů, při
kterém je možno volit buď jeho úplné provedení nebo vybrat pouze
test dílu, který je podezřelý z hlediska zjištěné
závady.

   Poslední skupina je ověření věrohodnosti
(plausibility) signálů ze snímačů. Obvykle je na displeji
zobrazena naměřená hodnota současně s údaji prahových
hodnot, mezi kterými může signál ležet, aby byl považován řídicí
jednotkou za věrohodný. I v této skupině testů je možno
volit buď celkové ověření nebo vybrat určitý snímač.

   V obou skupinách testů jsou většinou
zobrazovány i nápovědu jak postupovat při vyhovujícím či
nevyhovujícím výsledku. U většiny diagnostických zařízení je
dodáván návod k obsluze, ve kterém bývá uvedena řada
doplňujících pokynů pro vyhledávání závad, seřízení apod.

   Po kladném výsledku všech testů, případně po
provedení opravy závad se vymaže paměť závad a doplňujících
informací. Je to samostatný úkon zařízení.

   Mezi pokyny zobrazovanými na displeji
diagnostického zařízení i uváděnými v návodu k obsluze,
bývá i postup připojení k napájení, zapnutí a provedení
ověření komunikace zařízení s řídicí jednotkou sledované
soustavy nebo soustav. Teprve po potvrzení navázané komunikace je
možno přikročit k provádění dalších kroků, k čtení
chybových kódů, testování akčních členů a ověřování věrohodnosti
signálů. Po případné opravě pak vymazání paměti a následné
ověření zdárného výsledku.

Diagnostika elektronického příslušenství 5.00/5 (100.00%) 1 vote


banner pro vstup do katalogu MJauto
Sdílejte: