Diagnostyka

Skaner diagnostyczny przez kilkadziesiąt lat przeszedł ewolucję. Pierwsze urządzenia tego typu służyły do odczytywania kodów migowych, na pewno wielu fachowców ma je jeszcze na stanie – wciąż mamy bowiem do czynienia z samochodami kilkudziesięcioletnimi, bez gniazda OBD.  Później urządzenia diagnostyczne zyskały display, na którym pojawiały się całe słowa, można więc było na skanerze odczytać kod błędu. Nastąpiło przejście od czytnika kodów do skanera diagnostycznego.

Pod tym pojęciem rozumiemy przyrząd diagnostyczny, którym odczytujemy kody i parametry bieżące dostępne ze sterowników zainstalowanych w samochodzie. Zamiast badać woltomierzem lub oscyloskopem każdy pin „na piechotę”, można było odczytać wartości parametrów technicznych, chociaż nie jest to dokładnie to samo – dany sygnał może mieć inną wartość, niż podaje sterownik. Może się zdarzyć tak, że na przewodzie elektrycznym, we wtyczce od sterownika, wartość jest prawidłowa, a sterownik pokazuje co innego. Taka sytuacja wystąpi w przypadku uszkodzonego sterownika. Dlatego badanie sygnałów „na piechotę” wciąż jest w diagnostyce istotne.
Do sterownika docierają sygnały z czujników w postaci napięć elektrycznych. Są one przetwarzane przez sterownik i wykorzystywane w procesach sterowania elementami wykonawczymi. I właśnie do tych danych, parametrów sensorów i aktuatorów mamy dostęp poprzez skaner diagnostyczny. Oczywiście to, co widzimy na ekranie skanera, pojawia się niejako za zgodą danego sterownika, który pozwala na wyświetlenie danych. I tak ogólnie można scharakteryzować pierwsze skanery, które, poza odczytywaniem i kasowaniem błędów, wyświetleniem danych, nic więcej nie potrafiły. Nic nie programowały, były bierne, a jedną funkcją powodującą zmiany było kasowanie błędów. I do tej pory takie skanery funkcjonują, są tanie, można je nawet kupić w dużych sklepach.

Postęp w elektronice wymusił powstanie następnej kategorii skanerów, które ingerują w procesy sterowania. Może to zbyt górnolotnie powiedziane, może powinno się użyć innego wyrażenia, na przykład, że skanery zmieniają dane albo że uruchamiają pewne funkcje. Bez względu na to, jak tę czynność opiszemy, chodzi o to, że diagnosta za pomocą skanera ingeruje w procesy, które wykonują programy w sterownikach samochodowych. Aby program działał, musi mieć pewne dane, wartości. Na przykład jak sterownik nie wie, kiedy przepustnica jest zamknięta, to nie może nią sterować. Podczas pracy zabrudzenia powodują, że ten punkt zamknięcia przepustnicy, nazwijmy go zerowy, zmienia położenie. Trzeba przepustnicę wyczyścić i powiadomić sterownik, że to nowe miejsce jest punktem zerowym.
Wykonywanie programów często polega na wpisywaniu danych do sterownika. Innymi słowy, nazywa się to „uczeniem się” pewnych rzeczy przez sterownik. Przykładem może być czujnik kąta skrętu. Trzeba wywołać pewną procedurę, podczas której sterownik ustali wartość zerową, czyli wartość czujnika kąta skrętu podczas jazdy idealnie na wprost. Kiedyś wszystkie takie rzeczy można było przeprowadzić samemu, teraz coraz częściej potrzebne są dwie osoby: jedna prowadzi samochód, a druga operuje skanerem diagnostycznym. Wynika to z wielu czynności, funkcji, jakie musi wykonać operator skanera.
Na tym etapie obsługa skanera nie jest już taka prosta. Aby wykorzystać go, trzeba mieć wiedzę teoretyczną, trochę doświadczenia i odwagi. Na pewno każdy spotkał się z taką sytuacją, kiedy po prostu boimy się „kliknąć” pewne funkcje, boimy się, że coś się „wysypie”. Niestety jeżeli się nie odważymy, to nigdy się nie nauczymy.
Dodatkową trudnością, a właściwie umiejętnością jest kojarzenie korelacji między różnymi układami. Przekonujemy się, że pomimo wykonania wszystkiego według instrukcji, krok po kroku, przeprowadzenie pewnej procedury nie wychodzi. Trzeba wówczas sprawdzić inne układy, ustalić, jakie mają błędy, i domyślić się, jak układy funkcjonale są ze sobą skorelowane. Na przykład nie działa układ stabilizacji jazdy, mimo że jest sprawny, a przyczyną może być źle funkcjonująca przepustnica przy silniku. W tym przypadku skojarzenie jest proste: podczas działania układu stabilizacji jazdy duży udział ma sterowanie mocą silnika. A w przypadku uszkodzonej przepustnicy jest to niemożliwe, dlatego system stabilizacji jazdy nie działa.
Innym przykładem jest kalibracja systemu wspomagania kierowcy – ADAS (Advanced Driver Assistance System). System rozkalibrowany może źle działać albo nie działać. Zazwyczaj usterka powstaje po naprawach blacharskich, układ może też nie pracować w wyniku zabrudzenia wtyczek elektrycznych. Większość usterek jest natury elektrycznej, czyli uszkodzone okablowanie i wtyczki. Podczas szukania uszkodzenia wyjmujemy wtyczki, doginamy piny, oczyszczamy odpowiednimi płynami. Te czynności mogą spowodować wpisanie błędów. I niekoniecznie z powodu popełnienia błędu rozpinania układów elektrycznych przy włączonym zapłonie. Układy elektryczne nawet przy wyjętym kluczyku ze stacyjki kontrolują czasami swoje obwody. Może okazać się, że po naszych czynnościach system nie działa i wymaga przeprowadzenia pewnych czynności, na przykład kalibracji. Odczytane błędy są sugestią, gdzie powinniśmy się skierować, do jakich miejsc się dostać. Trzeba zobaczyć, jak wygląda dana część, okablowanie i otoczenie. Nic nie zastąpi naszych zmysłów, naszego bezpośredniego kontaktu z miejscem, w którym spodziewana jest usterka.
Systemy wspomagania kierowcy są stosunkowo nowe w warsztatach naprawczych, dlatego wszyscy uczymy się ich budowy, działania i naprawy. Koniec naszej pracy to nie tylko wykasowanie błędów, ale i kalibracja. I w tym momencie musimy dysponować dobrym skanerem, który przeprowadzi tę procedurę razem z nami. Ostatnio przeprowadziliśmy kalibrację systemu ADAS w fordzie skanerem Launch Pad VII. Trzeba było wyjechać na trasę i wykonywać czynności krok po kroku, według poleceń skanera. Wszystko zakończyło się sukcesem.
Skaner diagnostyczny jest już nie tylko urządzeniem komunikującym się ze sterownikami samochodowymi. Coraz więcej dysponuje bazą danych. Na przykład odczytujemy wartości liczbowe czujnika i na ekranie od razu podane zostają wartości standardowe, czyli takie, jakie powinny być. Nie musi być to dokładna wartość, wystarczy, że wskazany zostanie zakres prawidłowych wartości. W Launch Pad VII dodatkowo wartości parametrów niemieszczące się w prawidłowym zakresie podświetlane są na czerwono. Doświadczeni diagności mogą się uśmiechnąć, ponieważ znają to wszystko na pamięć. Jednak gdy badamy nowszy samochód z układami, o których nie mamy pojęcia, to taka pomoc jest niezbędna. Przecież nasz umysł ciągle coś porównuje, na przykład napięcie ładowania akumulatora ze wskazaniami na podłączonym do akumulatora woltomierzu.
I właśnie ładowanie akumulatora to dobry przykład dla nas i dla klienta. Czasami trafia do warsztatu samochód, którego właściciel zbadał napięcie ładowania (zwłaszcza po wymianie akumulatora) i stwierdził, że na biegu jałowym ma trochę ponad 13 V, a przecież powinno być około 14 V. Klient nie wie o tym, że sterownik silnika w zależności od stopnia naładowania i temperatury akumulatora, obciążenia silnika decyduje o napięciu ładowania. W innych samochodach tymi sprawami zarządza elektroniczny moduł umieszczony w alternatorze. Możemy wówczas pokazać klientowi skaner, udowadniając, że dla tego modelu samochodu to niby niskie ładowanie wcale nie jest błędem. Pokazujemy zakres prawidłowych wartości i tłumaczymy, na czym polega złe rozumowanie klienta. Funkcja wyświetlania danych standardowych jest w takim przypadku bardzo pomocna i dla nas, i dla klienta.
Skaner staje się coraz bardziej rozbudowany, ale jest to niezbędne we współczesnej technice. Tylko my musimy spędzać coraz więcej czasu, aby poznać nowe funkcje, zrozumieć je i umieć wykorzystać podczas naprawy samochodu.

Stanisław Mikołaj Słupski
Politechnika Lubelska
Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii

Wykorzystane w artykule grafiki pochodzą ze skanera diagnostycznego Launch Pad VII