Diagnostika sériová

Sériová diagnostika je založena na schopnosti řídící jednotky zjistit, uložit a uchovat závady ve svém systému na základě informací, které obdrží od snímačů a akčních členů. Závady uložené v paměti řídící jednotky můžeme vyvolat pomocí různých diagnostických přístrojů, které se připojují přes určité datové rozhraní diagnostickou zásuvku vozidla. Komunikace mezi diagnostickým přístrojem a řídící jednotkou probíhá přes sériové datové rozhraní, podle kterého tuto diagnostiku nazýváme. Z pohledu lokalizace závady pak sériová diagnostika představuje tzv. diagnostiku vnitřní, protože závada je vyhodnocena přímo řídící jednotkou vozidla.

Přístroje pro sériovou diagnostiku dělíme:

• značkové - určené přímo pro konkrétní značku vozu nebo celý koncern, např. VW, Ford, atd.

• multifunkční - umožňují komunikaci s více značkami.

Diagnostické přístroje se dle použití dále rozdělují na přístroje pro osobní automobily, nákladní automobily, motocykly, pro evropské nebo asijské vozy, atd.

Podle komunikační normy rozdělujeme sériovou diagnostiku:

• komunikace pomocí „blikání“— Blick-code,

• komunikace dle ISO 1941 a OBD – On Board Diagnostic,

• komunikace dle ISO 1941-2, OBD II – EOBD.

Palubní sériová diagnostika může být dle výrobce vozu:

• legislativní – založena na komunikačním protokolu dle normy,

• definovaná výrobcem – vlastní protokoly výrobců.

Diagnostika pomocí blick-code

Diagnostika pomocí blick-code se používala např. u palivových systémů K, KE, L, LH - Jetronic. Funkce této diagnostiky byla pouze čtení, vymazání závad a opětovné načtení. Vlastní čtení se provádí buď blikáním kontrolky indikující přítomnost závady, nebo je kód závady vyveden jako elektrický signál tvořený sledem impulsů a je přiveden z řídicí jednotky k diagnostické zásuvce vozidla. Sled impulsů je uspořádán tak, že podle počtů záblesků v časově rozlišených skupinách je možné stanovit číselný kód příslušný zjištěné závadě. Dnes se již tento komunikační systém nepoužívá, protože vozidla jsou vybavena dokonalejšími systémy, které zvládnou vyšší nároky na komunikaci.

Obr. 1: Příklad zapojení LED diody do diagnostických konektorů

A- konektor napájení černý, 1) +12V, 2) kostra, B- diagnostický konektor bílý, 1) K-line, 2) L-line,

3)4) propojovací konektory  

 

OBD, komunikační norma ISO1941 ( K-Line a L-Line )

OBD je komunikační protokol, který standardizuje výměnu digitálních dat mezi elektronickými přístroji vozidel a diagnostickými přístroji. Protokol OBD již vyžaduje trvalé monitorování všech komponent přímo spojených s řídící jednotkou a pomocí tohoto protokolu komunikují i ostatní řídící jednotky použité ve vozidle. Tento protokol již umožňuje provádět různé kontroly, seřízení a vymazání různých adaptačních hodnot.

U tohoto staršího komunikačního protokolu výrobci ještě nemuseli používat standardizovaný diagnostický konektor a nebylo ani upraveno místo kde tento konektor bude ve vozidle umístěn. Používali nejrůznější způsoby inicializace čtení v paměti závad. Svítí-li signálka závad, postačí většinou připojit čtečku k diagnostické zásuvce a na displeji čtečky se začnou zobrazovat textové zprávy.

Obr. 2: Příklad 12-ti pinový konektor Renaul

Obr. 3: Příklad 20-ti pinový konektor BMW

Obr. 4: Příklad umístění konektoru ve vozidle

Diagnostika vozu se provádí buď pomocí univerzálního diagnostického přístroje s propojením na určité piny diagnostické zásuvky, nebo přímo pomocí značkových testerů s diagnostickým konektorem. Při zjištění závady se rozsvítí indikační kontrolkou MIL ( Malfunction Indicator Lamp ) a současně se ukládají kódy chyb DTC ( Diagnostic Trouble Codes ) do paměti řídící jednotky. Pomocí těchto číselných kódů je zjednodušena diagnostika poruchy.

Hlavními rysy OBD jsou:

• indikační kontrolka MIL,

• chybové kódy DTC,

• monitorování - vstupů hlavních senzorů, dávkování paliva, recirkulace,

• sledování přerušení obvodů a zkratů.

OBD II

OBDII, nebo-li On-Board Diagnostic System II, je diagnostický systém používaný v současné době u většiny osobních a lehkých nákladních vozidel. Byl vyvinutý v USA a použila ho společností GM ve formě řízení motoru s názvem CCC – Computer Command Control s algoritmy skutečného řízení, které obsahovaly údaje ze snímačů otáček, teploty motoru, polohy škrtící klapky, barometrického tlaku a snímač koncentrace kyslíku ve spalinách - lambda sondy. Systém OBD II standardizoval jednotný konektor a sadu diagnostických testovacích signálů, který byl implementován do všech vyráběných osobních automobilů. Tento systém se rozšířil také v evropských zemích a je používán u osobních automobilů vyrobených v Evropě.

Systém OBD II byl od začátku zaměřen na snížení škodlivých a nežádoucích látek ve výfukových plynech automobilů a na efektivnější využívání paliva za účelem snížení spotřeby. OBD II umožnil stanovení jasných pravidel pro výrobce a uživatele automobilů, a jednoduchou kontrolu dodržování emisních limitů, které jsou výrobci povinni zajistit po celou dobu životnosti vozidla. Chybové kódy DTC jsou u tohoto systému alfanumerické, tedy písmenem označují funkční skupinu a číslem - kódem závady. Na vývoji nové normy OBD II se výrazně podílela instituce SAE ( Society of Automotive Engineers ), která vytvořila standardy pro periferii ( diagnostické rozhraní ) – DLC ( Data Link Connector , SAE J1962 ) a navrhla komunikační protokol mezi řídící jednotkou motoru a diagnostickým přístrojem ( SAE J1850 ).

Systém EOBD je evropská obdoba OBD II. Technicky se od americké verze téměř neliší, ale podstatný rozdíl je v oblasti legislativy. Povinnost začlenění EOBD ve vozidlech je dána předpisem 98/69/ES, schváleným v roce 1998 s platností od roku 2000 spolu s novým emisním předpisem „EURO 3“. Funkční schopnost systému EOBD musí být zaručena po celou dobu životnosti vozidla.

Kontrolka emisí MIL je umístěna na přístrojové desce a její symbol je dán mezinárodní normou. Jejím úkolem je se vždy rozsvítit při zapnutí zapalování, a pokud následně nezhasne, je v řídící jednotce motoru zapsána závada způsobující zhoršené emisní parametry. Kontrolka MIL na palubní desce může mít několik podob.

Kontrolka MIL po aktivaci může mít dva stavy:

• trvalého svícení - porucha v systému tvorby směsi,

• přerušovaného svícení - závažnější porucha ohrožující katalyzátor, nebo např. výpadky zapalování.

Obr. 5: Varianty provedení kontrolky MIL

Hlavní rysy OBD II

• kontinuální sledování a funkční testy,

• rozšířená diagnostika palivového systému,

• rozšířená diagnostika kyslíkových sond,

• detekce vynechávání zapalování,

• monitorování účinnosti katalyzátoru,

• monitorování funkce odvzdušnění palivové nádrže,

• sledování systému recirkulace,

• sledování přístupu sekundárního vzduchu,

• odvzdušnění klikové skříně,

• změna v ovládání diagnostické kontrolky MIL,

• standardizace chybových kódů DTC,

• standardizace datového toku po komunikační lince,

• standardizace diagnostické rozhraní,

• standardizace diagnostického přístroje.

 

Rozdíl mezi OBD II a EOBD:

Rozsvícení kontrolky MIL:

• OBD II – při druhém jízdním cyklu s chybou,

• EOBD – od druhého do desátého jízdního cyklu s chybou.

Mezní hodnoty překročení emisí pro rozsvícení kontrolky:

• OBD II – překročeno o 50% z obvyklých hodnot pro dané vozidlo,

• EOBD – pevně dané hodnoty (g.km^-1),

• test těsnosti palivového systému a test těsnosti klimatizace pouze OBD II.

Trvalé monitorování systému:

• OBD II – za všech provozních podmínek,

• EOBD – pouze do 4500 ot/min. při kladném točivém momentu.

Chybové kódy

Chybové kódy jsou standardizovány podle SAE J2012 a jsou rozděleny do několika kategorií podle funkčních skupin:

• B pro karoserii (Body),

• C pro podvozek (Chassis),

• P pro hnací ústrojí (Powertrain),

• U pro síťové systémy (Undefined).

Obr. 6: Tabulka chybových kódů DTC

 

Zdroje

• Čupera, Jiří., Štěrba, Pavel. Automobily 7 Diagnostika motorových vozidel I. 2. vydání. Brno: Avid, spol.s r.o., 2010. 195 s. ISBN 978-80-87143-17-9.
• Čupera, Jiří., Štěrba, Pavel. Automobily 8 Diagnostika motorových vozidel II. 1. vydání. Brno: Avid, s. r. o., 2011. 181 s. ISBN 978-80-87143-19-3.
• Jan, Zdeněk., Ždánský, Bronislav., Kubát, Jindřich. Automobily 5 Elektrotechnika motorových vozidel I. 2. vydání. Brno: Avid, spol.s r.o., 2009. 234 s. ISBN 978-80-87143-13-1.
• Jan, Zdeněk., Ždánský, Bronislav., Kubát, Jindřich. Automobily 6 Elektrotechnika motorových vozidel II. 1. vydání. Brno: Avid, spol.s r.o., 2008. 210 s. ISBN 978-80-87143-14-8.
• Pošta, Josef. a kol. Opravárenství a diagnostika I pro 1. roč. UO Automechanik. 1. vydání. Praha: Informatorium, spol. s r.o., 2000. 154 s. ISBN 978-80-7333-058-3.
• Pošta, Josef. a kol. Opravárenství a diagnostika II pro 2. roč. UO Automechanik. 2. vydání. Praha: Informatorium, spol. s r.o., 2008. 188 s. ISBN 978-80-7333-066-8.
• Škoda- Bosch- Scania školící materiály

Obrázky:

• Obr. 1: Příklad zapojení LED diody do diagnostických konektorů. www.audiklub.cz, [online], © 2003 - 2015 [cit. 2014-12-04], Dostupné z: http://audiklub.cz/forum/tema/1921-diagnostika-pomoci-vyblikani.
• Obr. 2: Příklad 12-ti pinový konektor Renaul. www.automotoelektronika.cz, [online], © 2010 [cit. 2014-12-04], Dostupné z: http://www.automotoelektronika.cz/diagnostika-programatory-diagnosticke-kabely-a-redukce_2.html.
• Obr. 3: Příklad 20-ti pinový konektor BMW. www.automotoelektronika.cz, [online], © 2010 [cit. 2014-12-04], Dostupné z: http://www.automotoelektronika.cz/diagnostika-programatory-diagnosticke-kabely-a-redukce_2.html.
• Obr. 4: Příklad umístění konektoru ve vozidle. zdroj: vlastní.
• Obr. 5: Varianty provedení kontrolky MIL. Čupera, Jiří., Štěrba, Pavel. Automobily 8 Diagnostika motorových vozidel II. 1. vydání. Brno: Avid, s. r. o., 2011. 181 s. ISBN 978-80-87143-19-3.
• Obr. 6: Tabulka chybových kódů DTC. Čupera, Jiří., Štěrba, Pavel. Automobily 8 Diagnostika motorových vozidel II. 1. vydání. Brno: Avid, s. r. o., 2011. 181 s. ISBN 978-80-87143-19-3.
• Obr. 7: BOSCH KTS 340, www.vybaveniservisu.cz, [online], © 2014 [cit. 2014-12-04], Dostupné z: http://www.vybaveniservisu.cz/eshop/p/97-bosch-kts-340/