Diagnostyka

Zdobywając wiedzę, staram się od razu wprowadzać porządek. Każda nowa wiadomość trafia do odpowiedniej „szufladki”. Dlatego na początku kilka słów o sieciach, układach funkcjonalnych i korelacjach.

Pod pojęciem „układ funkcjonalny” rozumiemy zbiór elementów spełniających określone funkcje, na przykład układ ABS albo AC (klimatyzacji). Standardowo zbudowany jest on ze sterownika, sensorów oraz aktuatorów i jest wpięty do sieci cyfrowej. Sterownik w układzie jest zaprogramowany do wykonywania określonych funkcji „na swoim terenie”, a także do współpracy z innymi układami. Trzeba dobrze zrozumieć, jak to funkcjonuje, albo, inaczej mówiąc, zapoznać się z właściwościami danego układu i jego korelacjami z innymi układami.
Układy w samochodzie nie żyją tylko „własnym życiem” – współpracują z innymi układami, i to na różne sposoby, na przykład korzystają z czujników z innych układów, i to nie bezpośrednio, ale pośrednio – przez sieć cyfrową. W związku z tym zachodzą między nimi różne zależności. Nieprawidłowe dane z jednego układu wpływają na złe funkcjonowanie drugiego. W dodatku systemy samodiagnozy mogą nie wykryć błędu.
Zrozumienie tych korelacji jest sztuką, a tego nabywa się wraz z doświadczeniem, dlatego że nie wszystko wydaje się logiczne, przynajmniej na pierwszy rzut oka. Dla diagnosty jakaś zależność wprowadzona na poziomie oprogramowania może wydawać się nielogiczna, dlatego że nie obejmuje myślami naraz wszystkich zależności i korelacji. Poza tym mamy korelacje zaplanowane podczas projektowania samochodu, a także te, które powstały podczas usterki. Właściwie to nie sposób przewidzieć wszystkich zjawisk, jakie zajdą podczas uszkodzenia. Mamy zatem zależności proste, logiczne, nazwijmy je czytelne, które każdy zrozumie od razu. Jednak mając do czynienia z uszkodzeniem w samochodzie, warto wiedzieć, że jego wpływ na funkcjonowanie układów może okazać się bardzo skomplikowany.
Tyle tytułem wstępu. Publikowany artykuł to skrót tego, czego nauczyłam się podczas wakacyjnego kursu elektroniki samochodowej zorganizowanego przez Koło Naukowe Prive z Katedry Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Lubelskiej. Notatki z kursu mam w zeszycie, aby ciągle do nich wracać, nauczyć się na pamięć i wykorzystać w diagnostyce samochodowej.

Skaner marki Launch pokazuje całą sieć cyfrową, z jakim układem się skomunikował i ile odczytał błędów

Do postawienia diagnozy w przypadku współczesnego samochodu potrzebna jest wiedza z zakresu komunikacji układów funkcjonalnych. 

Praktyka
Pierwszym samochodem, który dostałam do wykrycia usterki, był XC90 firmy Volvo. Usterka polegała na tym, że nie było tylnego kierunkowskazu z lewej strony auta. Pojazd trafił z innego warsztatu, w którym sprawdzono tylne lampy i okablowanie od podłączonego haka holowniczego. Do pracy przystąpiłam z zeszytem i oczywiście skanerem marki Launch. Wszystko, co robiłam, zapisywałam, aby potem uporządkować schemat diagnostyki.
1. Zgodnie z notatkami z kursu, na początku zebrałam wszystkie informacje o usterce, korzystając z własnych zmysłów i doświadczenia kolegów. Stwierdziłam, że kierunkowskazy po lewej stronie działają z przodu i w lusterku w drzwiach kierowcy, a nie działają z tyłu pojazdu. Uświadomiono mi, że najczęściej psuje się instalacja z tyłu pojazdu, a mając informację, że było to już sprawdzane w innym warsztacie, przyjęłam, że zrobiono to dobrze i tam nie ma uszkodzenia.
2. Podłączyłam skaner marki Launch i uruchomiłam skanowanie całego samochodu. Nie było żadnych błędów. Podczas skanowania poszczególnych układów skaner pokazuje graficznie sieci i wpięte sterowniki kontrolujące dany układ funkcjonalny. Widać jak na dłoni, z jakimi układami w danym samochodzie mamy do czynienia. Podczas skanowania można rozszyfrować skróty poszczególnych układów, ale można to też zrobić w dowolnym czasie. Najważniejsze jest zrozumienie pogrupowania układów lub inaczej przyporządkowania sterowników do danej sieci.
3. Do dalszej pracy potrzebna mi była informacja, jakimi drogami przebiega sygnał od manetki do lampy z tyłu pojazdu. Od kolegów niestety nie dostałam tej informacji, a więc zaczęłam odczytywać strumień danych w poszczególnych sterownikach. Zaczęłam od modułu centralnego, ponieważ wyobraziłam sobie, że to on będzie decydował o włączeniu świateł, wycieraczek i innego osprzętu. I rzeczywiście w danych była informacja o włączeniu kierunkowskazów. To był strzał w dziesiątkę. Znalazłam ślad włączenia manetki kierunkowskazów.
4. Postawiłam sobie pytanie, jak moduł centralny CEM powiadamia moduł znajdujący się w bagażniku. Najprostszy sposób, aby na nie odpowiedzieć, to połączenie się z tym modułem. Nawiązałam komunikację z modułem REM, ale tam nie uzyskałam żadnej informacji o włączeniu kierunkowskazów. Moduł REM mógł dostać informację przez sieć cyfrową albo w postaci analogowej, przewodem elektrycznym. Skoro inne urządzenia z tyłu pojazdu działały prawidłowo, na przykład silnik wycieraczki tylnej szyby, i w module REM nie było żadnych błędów, to uznałam, że sieć cyfrowa działa prawidłowo. Postawiłam zdecydowaną tezę, że informacja o włączeniu kierunkowskazów musi przebiegać w sposób analogowy. Byłam pewna, że nie popełniam błędu.
5. Zgodnie z moim założeniem sygnał o włączeniu lewych kierunkowskazów był przekazywany przewodem. Lampka w lusterku migała, a więc od lusterka do modułu REM był przerwany przewód. To była moja ostateczna decyzja i to powiedziałam kolegom. Pokazałam im palcem, że przewód od lusterka do REM musi być oberwany. Ponadto uparłam się, że na pewno sterowniki i cała sieć cyfrowa są w porządku. Oni mieli inne doświadczenie, bo często wymieniali CEM i REM. Nie do końca wierząc mi, wzięli się za robotę i znaleźli oberwany przewód w przejściu między drzwiami kierowcy a słupkiem. Zajęło im to kwadrans, a ja przedtem część teoretyczną opracowywałam całą godzinę. Ale i tak uważam to za sukces. W końcu samochód trafił do nas z innego warsztatu, w którym nie znaleziono usterki i planowano zamówić drogie części.

Wnioski
1. Do postawienia diagnozy w przypadku współczesnego samochodu potrzebna jest wiedza z zakresu komunikacji układów funkcjonalnych.
2. Wydrukowany schemat sieci cyfrowych lub narysowany na podstawie zdjęcia ze skanera diagnostycznego trzeba opisywać własnymi notatkami.
3. Ważne jest zrozumienie i narysowanie drogi sygnałów dotyczących badanego problemu.

I jeszcze jeden wniosek nieformalny: koledzy nie powinni zazdrościć dziewczynie umiejętności odnajdywania usterki teoretycznie, ze skanerem na kolanach. Nawet gdy nie do końca rozumie ona, jak działa samochód. Oni też mogą nauczyć się czegoś od debiutantki, tego im szczerzę życzę.
Chciałabym również podziękować Leszkowi Waśniewskiemu (Launch Europe) i Andrzejowi Kowalewskiemu (Launch Polska).

Yelyzaveta Sirko
Koło Naukowe Elektroniki Samochodowej i Użytkowej „Prive”
Politechnika Lubelska
Katedra Elektrotechniki i Elektrotechnologii