Diagnostyka

Samochód trafia do warsztatu z usterką w konkretnym systemie, na przykład w systemie wspomagania kierownicy lub w systemie poduszek powietrznych. Systemy funkcjonalne możemy nazywać różnie, na przykład układami czy zespołami, a chodzi nam o wyodrębniony układ przeznaczony do konkretnego zadania, choćby do wystrzelenia poduszek powietrznych podczas wypadku. Kolejny przykład systemu to układ hamulcowy, odpowiedzialny za hamowanie pojazdu.

Przeanalizujmy typową sytuację w warsztacie. Po krótkiej rozmowie z klientem, po zapisaniu na kartce, na co narzeka, zaczynamy opracowywać plan naprawy, a przede wszystkim – plan odszukania uszkodzonego elementu. Gdy klient zgłasza usterkę, dajmy na to, w pracy silnika, przypominamy sobie, jaki jest typ systemu sterowania silnikiem, a następnie gdzie rozmieszczone są poszczególne elementy. Na podstawie własnego doświadczenia potrafimy zlokalizować sterownik silnika, wiemy, gdzie schowane są przekaźniki i bezpieczniki. Skupiliśmy się na systemie sterownia silnikiem, na jednym układzie funkcjonalnym. I tak mniej więcej postępuje każdy z nas. Warto jednak pamiętać, że mamy XXI wiek i doskonale zdajemy sobie sprawę, że wszystkie albo prawie wszystkie sterowniki połączone są sieciami komunikacyjnymi – w ten sposób następuje wymiana informacji między nimi. Jest to nie tylko platforma, na której każdy sterownik, o ile go to interesuje, uzyska informacje od innego sterownika.

Tak było kiedyś, a teraz mamy wspólne programy. To znaczy, że przez sieci przepływają nie tylko suche dane eksploatacyjne. Dwa sterowniki są w stanie wspólnie podejmować decyzje i sterować swoimi układami albo nawet trzecim sterownikiem.

W samochodzie marki Ford Focus z silnikiem benzynowym problem polegał na utracie mocy silnika. Błędy w sterowniku silnika wskazywały na problemy w sieci cyfrowej. Rozebraliśmy i sprawdziliśmy moduł z bezpiecznikami i przekaźnikami, znajdujący się pod schowkiem. Często mieliśmy z nim problemy z powodu wtargnięcia wilgoci do wtyczek. I rzeczywiście były miejsca, które należało oczyścić z różnego rodzaju nalotów.

Samochód wyjechał, by po kilku dniach wrócić. Zaczęliśmy więc dokładniej analizować to, w jaki sposób połączone są sieci informatyczne. Podejrzenie padło na tak zwane „zegary”, czyli zespół wskaźników. Okazało się, że połączenia na płytce są uszkodzone. Prawie w każdym kilkuletnim samochodzie drgania powodują uszkodzenie gniazd lutowniczych, zwłaszcza w miejscu podłączenia wtyczek. Po przelutowaniu i wypuszczeniu samochodu na próbę przekonaliśmy się, że właśnie tam była usterka. Była to główna przyczyna utraty mocy przez silnik. Naprawienie zespołu wskaźników spowodowało przywrócenie pełnej sprawności sterowania silnikiem.
Opisany przykład możemy potraktować jako doświadczenie praktyczne, ale też spojrzeć na to z innej, bardziej teoretycznej strony. Przypomnijmy sobie z matematyki teorię zbiorów. Mamy zbiór A, do którego należą elementy oznaczone a1...an, mamy też zbiór B z elementami b1...bn. Zbiory mogą być rozłączne, czyli nie mają wspólnych elementów, lub łączne, czyli niektóre elementy należą i do zbioru A, i do zbioru B. W naszym przypadku tymi elementami są fizyczne części, takie jak czujniki, czy elementy wykonawcze, ale także programy. Jeszcze kilkanaście lat temu przenikanie się zbiorów w samochodzie było prawie niezauważalne. Naprawiając jeden układ, skupialiśmy się na częściach z tego zbioru. We współczesnym samochodzie to przenikanie się zbiorów jest powszechne i trudne do prostego opisania, na przykład w instrukcji naprawy lub na forum internetowym.
Mnogość wspólnych elementów, wspólnych programów, korelacji, zależności komplikuje naprawę pojazdów. Trzeba zdawać sobie sprawę, że mało jest elementów niebiorących udziału we wspólnych działaniach co najmniej dwóch systemów. Dlatego analiza niedziałającego systemu musi dotyczyć rozpatrzenia dwóch albo nawet kilku systemów. Musimy myśleć „przestrzennie”, o całym samochodzie jako o kilku lub kilkunastu współpracujących układach funkcjonalnych będących zbiorami składającymi się z kilkudziesięciu elementów. Często nie możemy oddzielić funkcjonowania jednego układu od drugiego. Z jednej strony jest to fascynujący świat, a z drugiej – oznacza to codzienne zmaganie się z nowymi przypadkami uszkodzeń.