2. Проектування станції діагностування автомобілів марки bmw

2.1 Підбір технічних засобів

Для модернізації автоматизованого пункту збору і аналізу діагностичної інформації автомобілів марки BMW старий авто-сканер CarsotBMW був замінений на діагностичний сканер BMW OPS. Який є мобільною платформою діагностики новітніх моделей BMW починаючи з E65 кузова і вище. В даному сканері використовується теж програмне забезпечення, що і діагностична і інформаційна система DIS (Diagnostic and Information System) і є базою для її подальшого розвитку. OPS забезпечує більш високу продуктивність у порівнянні з BMW GT1. Найбільш важливою перевагою платформи OPS перед BMW GT1 є його оптичний інтерфейс, який дозволяє завдяки його високій швидкодій, швидко перепрограмувати блоки. OPS може працювати в локальній мережі забезпечуючи гнучкість проведення діагностики. На даний момент даний сканер має найбільш повний системний тестер для автомобілів марки BMW. Він читає і скидає помилки, зчитує інженерні параметри, виконує тест виконавчих пристроїв, ідентифікує версії блоків та їх програмного забезпечення, кодує і програмує блоки управління. В систему DIS інтегрована інформаційна система BMW TIS. Версія програмного забезпечення DIS v.53 інтерфейс російський і SSS v.22 (Software Service Station - кодування, програмування).

BMW OPS підтримує також діагностику старіших моделей оснащених діагностичним роз'ємом ODB II, старі кузова оснащені 20-ти піновим діагностичним роз'ємом не підтримуються.

Програмне забезпечення може бути встановлене на будь-який комп'ютер (відповідає вимогам описаним в кінці сторінки) і працює у віртуальній машині VMWare.

Можливості даної системи: модельний ряд E39, E46, Z8_E52, X5_E53, E60/E61/E63/E64, E65/E66, X5_E70, X6, E81/E87, E85/E86, E90/E91/E92/E93; читання кодів несправностей; читання потоків даних (інженерні параметри, LiveData); тести (активування) виконавчих вузлів; адаптація; кодування; програмування.

Комплектація даного сканера: готові образи VMWare на DVD дисках: BMW DIS v53 Russian, BMW SSS v22; діагностична головка BMW OPS (рис. 2.1); оптичний кабель MOST (рис. 2.2 а); діагностичний кабель ODBII (рис. 2.2 б); мережевий кабель для діагностичної головки (рис. 2.2 в).

Рисунок 2.1 – Діагностична головка BMW OPS

а) б) в)

Рисунок 2.2 – Кабеля: а) оптичний кабель MOST; б) діагностичний кабель ODBII; в) мережевий кабель.

Вимога до системи: ноутбук IBM T30 (рис. 2.3), оперативна пам'ять 256Mb, вільний дисковий простір 80Gb, наявність мережного інтерфейсу

Рисунок 2.3 – ноутбук IBM T30

Пристрій для швидкого скидання сервісного інтервалу та обнулення масла SI-Reset BMW OBD2 (рис 2.4)

Рисунок 2.4 – SI-Reset BMW OBD2

Стенд для чистки та діагностики інжекторів бензинових двигунів Weder FS-7C (рис 2.5)

Рисунок 2.5 – Стенд для чистки форсунок Weder FS-7C

Стенд для тестування, ультразвукового очищення і зворотної промивки інжекторів з мікропроцесорним управлінням, УЗ-ванні і ЖК-дисплеєм. Особливості:

• Економічний варіант стенда для більшості моделей автомобілів і більшості типів інжекторів

• Скляні циліндри з підсвічуванням для візуальної перевірки роботи одночасно до 6 інжекторів

• Тестування інжекторів шляхом імітації різних режимів роботи двигуна

• Можливість налаштування режимів роботи

• Функція тестування на наявність витоку

• 70-Вт генератор ультразвука

• Вбудована в верхню частину корпусу ультразвукова ванна

• Функція зворотного промивання інжекторів

• Електронна настройка тиску тестової рідини

• Функція захисту насоса від надлишкового тиску

• Високопродуктивний і стабільний в роботі рідинної насос SIEMENS

• Автоматичний злив тестової рідини

• Автоматична підтримка заданого рівня тиску тестової рідини

• Вбудований покажчик рівня тестової рідини

• Світлодіодний дисплей і мікропроцесорна система управління

• Пульт управління всіма функціями з 9-ма кнопками.

Технічні характеристики: потужність ультразвуку, Вт 70; реєстр. частоти роботи інжекторів, об / хв 0-7500 з кроком 50; реєстр. кіл-ті імпульсів вприскування, імп. 0-9900 з кроком 100; налаштування часу очищення, хв 0-10; реєстр. тривалості імпульсу вприскування (PMW), мсек 0-20 з кроком 0.1; налаштування тиску в системі, бар 0-5; обсяг тестового циліндра, мл 140; частота ультразвукових коливань, кГц 28 ± 0.5; ємність для рідини, мл 2000; електроживлення, В / Гц 1ф.х220 ± 10В/50 ± 0.5; оозміри мм 480х450х730; вага нетто, кг 60

Додаткові технічні характеристики: напруженість навколишнього магнітного поля, А / м <400; темп. навколишнього середовища, ° C +10 ... в+40; Відносна вологість,% <85

Спеціалізований стенд для чистки форсунок від компанії «Weder» значно спрощує процес тестування і очищення інжекторів. Стенд оснащений генератором ультразвуку потужністю 70 Вт, що забезпечує ультразвукову очищення форсунок, яка є найбільш ефективною.

Комфорт управління робочим процесом забезпечують пульт управління з 9 кнопками, світлодіодний дисплей, а також LCD-дисплей, на які виводяться всі параметри.

Стенд для чищення форсунок має ергономічну конструкцію і підходить для більшості типів інжекторів. Важливою особливістю стенду є скляні циліндри з підсвічуванням, які дозволяють візуально діагностувати роботу одночасно 6 інжекторів. За допомогою стенда можна проводити тестування інжекторів за допомогою імітації різних режимів роботи двигуна. Програма стенду дозволяє міняти налаштування режимів роботи.

Стенд для чищення форсунок пропонує ряд корисних функцій: тестування на наявність витоку, зворотна промивка інжекторів, настройка тиску тестової рідини, ультразвукова ванна, захист насоса від надлишкового тиску, автоматична підтримка заданого рівня тиску тестової рідини.

Діагностичний роз'єм OBD-II (рис 2.6)

Рисунок 2.6 – Роз’єм OBD-II

Призначення контактів:

- OEM (визначається виробником);

- шина J1850 (+);

- OEM (визначається виробником);

- земля кузова;

- сигнальне заземлення;

- прямий контакт CAN (J-2284);

- K-Line ISO 9141;

- OEM (визначається виробником);

- OEM (визначається виробником);

- шина J1850 (-);

- OEM (визначається виробником);

- OEM (визначається виробником);

- OEM (визначається виробником);

- інвертований контакт CAN (J-2284);

- L-Line ISO 9141;

- напруга аккумулятора до діагностичного роз'єму OBD-II

OBD-II це не система управління двигуном, а просто набір стандартних правил діагностики і вимог, які повинен дотримувати кожен виробник для того, щоб система управління двигуном задовольняла галузевим стандартам.

У 2000 році, коли всі ведучі світові виробники усвідомили, що єдині системи управління і діагностики автомобіля просто необхідні, був введений новий стандарт EOBD (EURO OBD), основною відмінністю якого є закріплення протоколу управління автомобільними підсистемами CAN, розробленого фірмою Bosch і реалізованого на ряду моделей європейських і азіатських виробників. Але діагностичний роз'єм OBD-II не змінився, оскільки в ньому вже були зарезервовані контакти для реалізації зв'язку по інтерфейсу CAN bas. Стандарт EOBD іноді називають європейським, а OBD-II американським, хоча це не зовсім коректно, оскільки EOBD є інтерфейсом, що вже управляє. У американських автомобільних системах і сканерах дотепер уживається термін OBD-II, навіть якщо сканер підтримує діагностику і управління по CAN bas (підтримка інтерфейсу CAN звичайно спеціально обмовляється). Навпаки, твердження, що система підтримує стандарт EOBD, часто лише означає, що підтримується розширений перелік параметрів і кодів несправностей, прийнятий в EOBD, але при цьому зовсім необов'язково, що система повинна працювати по всіх протоколах, заявлених в цьому стандарті, і управлятися по інтерфейсу CAN bas.

Крім того, у деяких моделей і марок, разом із стандартним набором засобів і методів OBD-II, як і раніше використовуються спеціалізовані протоколи, за допомогою яких можна одержати значно більше даних про стан двигуна, коробки передач і інших систем, керованих автомобільними контроллерами. Звичайно такі внутрішні стандарти виробників дозволяють працювати тільки з ділерськими приладами, які видають максимум інформації про систему автомобіля і дозволяють реалізувати всі його сервісні функції.

У основі роботи з системами OBD-I, OBD-II, EOBD і іншими, що визначають високий рівень логічної структури зв'язку сканера з пристроями управління автомобільними системами, лежать наступні протоколи низького рівня для апаратної реалізації обміну даними і загальні протоколи обміну:

ISO 9141-1, ISO 9141-2, ISO 9141-3, ISO 9141-4 протокол ISO 9141 різних реалізацій, або, як ще говорять, рівнів (Physical layer). Це досить повільний, за сучасними мірками, протокол, який забезпечує швидкість до 10 Кбайт/с;

ISO 14230-1, ISO 14230-2, ISO 14230-3, ISO 14230-4 протокол KVP (keyword) 2000. Він ще повільніше попереднього, оскільки ISO 9141 використовує обидві лінії для обміну K і L, а ISO 14230 тільки лінію K;

SAE J 1850 PWM або SAE J 1850 VPW (широко-імпульсна модуляція PWM або змінна широко-імпульсна модуляція VPW) протоколи цього сімейства вдесятеро швидше за перше, оскільки підтримують обмін повідомленнями з швидкістю до 100 Кбайт/с;

ISO 15765-1, ISO 15765-2, ISO 15765-3, ISO 15765-4 CAN bas (або ISO 15031-1, ISO 11898-2 та інші для CAN bas ранніх версій) це найшвидший протокол з тих, що є, який забезпечує швидкість до 1 Мбайт/c, проте в недалекому майбутньому повинні з'явитися протоколи з ще більшою продуктивністю до 10 Мбайт/с, такі як FlexRay і TTA.

Протоколи ISO 9141 і ISO 14230 співпадають по апаратній реалізації ліній обміну даними і розрізняються лише їх використанням. Тому сканер, що застосовує стандарт ISO 9141, звичайно може працювати і по ISO 14230, але не навпаки.

Протоколи обміну з використанням широко-імпульсної модуляції SAE J 1850 PWM і SAE J 1850 VPW, вживані деякими американськими виробниками, не дивлячись на схожість назв апаратний несумісні між собою і відмінні від ISO 9141. Перший з них є високошвидкісним і забезпечує продуктивність в 41,6 Кбайт/с. Даний протокол носить назву PWM (Pulse Width Modulation), тобто при передачі використовується широко-імпульсна модуляція. Цей протокол застосовується в таких автомобільних марках, як Ford, Jaguar і Mazda (вперше такий тип зв'язку був використаний в автомобілях компанії Ford). Відповідно до протоколу PWM сигнали передаються по двох дротах діагностичного роз'єму. Іншим різновидом протоколу J1850 є VPW (Variable Pulse Width модуляція із змінною шириною імпульсу). Цей протокол підтримує передачу даних із швидкістю 10,4 Кбайт/с і застосовується в автомобілях таких марок, як General Motors (GM) і Chrysler. Він дуже схожий на протокол, використовуваний в автомобілях сімейства Ford, але є повільнішим за рахунок того, що дані передаються не по двох, а тільки по одному дроту (аналогічно протоколу KVP 2000). Протоколи SAE J 1850 складніше, ніж ISO 9141, і вимагають застосування спеціальних комунікаційних мікропроцесорів, тоді як для підтримки ISO 9141 потрібні звичайні послідовні комунікаційні мікросхеми, які неважко придбати в магазинах.

Інтерфейс CAN по протоколу ISO 15765-4 є найбільш прогресивним, але він несумісний з ранішими реалізаціями CAN bas по ISO 15031-1, ISO 11898-2 і ін.

У стандарті OBD-II, як ми вже відзначали, CAN теоретично передбачався, але реально його ніхто не реалізовував (хоча відповідні контакти на стандартному 16-контактному роз'ємі OBD-II були зарезервовані), а в EOBD він став вже одним з основних робочих стандартів обміну даними. Тому підтримка автомобілем або сканером OBD-II інтерфейсу CAN bas повинна спеціально обмовлятися (у американських сканерах і автомобілях для американського ринку назва EOBD звичайно не використовується). Останнім часом у вживання входить також термін Global OBD, що розширює поняття європейський в назві стандарту EOBD.

Кожен символ в DTC-коді системи діагностики OBD-II має своє призначення (рис 2.7). Буквений символ прийнято називати альфа-покажчиком DTC він указує, в якій частині автомобіля виявлена несправність. Вибір символу (P, B, C або U) визначається блоком управління, що діагностується. При отриманні відповіді від двох блоків використовується буква для блоку з вищим пріоритетом.

Перша позиція:

P - код для трансмісії - код пов'язаний з роботою двигуна та / або АКПП

B - код для кузова - код пов'язаний з роботою "кузовних систем" (подушки безпеки, центральний замок, електросклопідйомники)

C - код для шасі - код відноситься до системи шасі (ходової частини)

U - мережевий код - код відноситься до системи взаємодії між електронними блоками (наприклад, до шини CAN)

Другий символ найбільш суперечливий. Він показує, хто визначив код помилки виробник або галузеві стандарти.

Рисунок 2.7 – Розшифровка коду помилки

Наприклад, базовий, відкритий код несправності починається з P0 список цих кодів стандартний і визначений Асоціацією автомобільних інженерів (SAE). Код несправності, що починається з P1, визначається виробником автомобіля (для розшифровки потрібна база параметрів виробника). Більшість універсальних сканерів і програм для комп'ютера не можуть розпізнавати опис або текст кодів P1. Річ у тому, що Асоціація SAE визначила тільки початковий перелік кодів базових діагностичних помилок (Generic Codes). Проте виробники стали заявляти про те, що у них вже є власні системи, несхожі одна на одну. Система кодів для автомобілів Mercedes, наприклад, відрізняється від системи для автомобілів марки Honda, і вони не можуть користуватися чужими кодами. Тому асоціація SAE розділила всі коди на стандартні (P0) і коди виробників (P1).

Друга позиція:

0 - загальний для OBD-II код

1 і 2 - код виробника

3 - резерв

Третій символ позначає систему, де виявлена несправність. Про цей символ знають менше, але він відноситься до найбільш корисних: по ньому ми відразу розуміємо, яка система несправна, навіть не читаючи текст помилки. Ця цифра допомагає швидко ідентифікувати область, де виникла проблема, не знаючи точного опису коду помилки:

Третя позиція - тип несправності:

1 - паливна система або повітряна

2 - паливна система або повітряна

3 - система запалювання

4 - допоміжний контроль (допоміжна система обмеження викидів (Auxiliary Emission Control): клапан рециркуляції вихлопних газів EGR, система впускання повітря у випускний колектор двигуна AIR (Air Injection Reaction System), каталітичний конвертер або система вентиляції паливного бака EVAP (Evaporative Emission System));

5 - холостий хід (система управління швидкісним режимом або холостим ходом, а також відповідні допоміжні системи (Vehicle Speed, Idle Control and Auxiliary Inputs));

6 - ECU або його ланцюга

7 - трансмісія

8 - трансмісія

Четвертий і п'ятий символи потрібно розглядати спільно це конкретні коди помилок, які звичайно відповідають старим кодам помилок OBD-I (вони, як правило, складалися з двох цифр). У системі OBD-II теж беруться дві ці цифри, але розмішаються вони в кінець коду помилки так їх легше запам'ятати по аналогії з OBD-I.

Система OBD-I звичайно дозволяє також рахувати коди помилок вручну, по миганню лампочки Check Engine, ініційованому тією або іншою діагностичною процедурою (наприклад, слід з'єднати певні діагностичні роз'єми в автомобілі або виконати якісь описані в інструкції процедури).