Диагностика системы управления двигателем — меры предосторожности

Диагностика системы управления двигателем является проверкой исправностей работы пусковых устройств: системы двигателя, зажигания систем и подачи топлива. Таким образом, можно выявить дефекты, согласно которым даются рекомендации по самым оптимальным и экономически выгодным условиям по устранению той или иной проблемы. В случае надобности устраняются неисправности в электропроводке двигателя, путем замены дефектных узлов и элементов. Если имеется возможность регулировки подачи топлива, то данная операция должна быть выполнена в обязательном порядке, наряду с использованием четырехкомпонентного газоанализатора.

Стоит также учесть, что следует понять под данным термином «диагностика». Слово само по себе, слово «диагностика» имеет начало от слова «диагноз». Проще говоря, результатом моторной диагностики является выявление ошибок, но не само подключение компьютера. В большинстве автосервисах и сервисных центрах, путем подключения компьютера и чтения сохраненных ошибок, полагают, что на этом диагностику системы управления двигателем можно окончить. Но это является неверным суждением. Так как просто только чтения ошибок недостаточно. Следует также проверить стартер, давление топлива, состояние механизма газораспределения,систему зажигания и генератор, так как современный двигатель — является очень сложным механизмом, поэтому ограничиваться лишь услугой сканирования нельзя.

Мерами предосторожности при диагностике являются:

• Перед демонтажем контроллера следует отсоединять массу от самого аккумулятора;
• Не рекомендуется запуск двигателя без использования требуемого подключения аккумулятора;
• Не рекомендуется отключение АКБ от сети в случае работающего двигателя;
• В случае зарядки аккумуляторную батарею следует отключить;
• Следует поддерживать контакты жгутов проводов и чистоту клемм;
• Конструкцией колодок жгутов двигателя предусмотрено соединение лишь при условии определённого положения. Неправильно установленная фиксация приводит к выходу из строя модуля, колодок.;
• Не следует допускать расчленение или сочленение колодок элементов ЭСУД в случае включённого зажигания;
• Перед процедурой проведения электросварочных работ следует отсоединять провода от батареи аккумуляторной и колодку от самого контроллера.
• Ввиду того, чтобы исключить возникновение коррозии контактов в случае мойки двигателя струёй воды под определенным давлением не следует допускать попадание струи на другие элементы системы;
• Ввиду процесса диагностики с использованием впрыска топлива могут применяться диагностические тестеры и сканеры. Соответственно ввиду исключения сбоев и повреждений работающих узлов не следует применять программно-измерительное оборудование при диагностике системы управления двигателем;
• Производить измерение напряжения, используя цифровой вольтметр;
• Если предусматривается применение пробника с наличием контрольной лампочки, то следует использовать лампу лишь не очень большой мощности — до 4 Вт. Используя амперметр, проверить данную лампу, и, если амперметр укажет силу тока — 0,25 А, то применять эту лампу можно. Если же больше,то лучше не стоит;

Компоненты системы управления крайне подвержены электростатическим разрядам, соответственно, при работе с ними, следует соблюдать осторожность. Крайне воспрещен разбор корпуса контроллера.

Результатом моторной диагностики является получение потребителем полной информации о причинах сбоев и рекомендаций по их устранению.

зачем и как часто нужно делать

Компьютерная диагностика автомобиля помогает предотвратить риск ошибок и технических сбоев в работе электронных микропроцессоров транспортного средства. Если не проводить такую проверку своевременно, появляется опасность поломок, на устранение которых нужны большие затраты, не говоря об угрозе жизни водителя и пассажиров. 

Комплексная диагностика подразумевает проведение проверки двигателя, коробки передач АКПП и МКПП, тормозной системы, подвески, оптики, электрообеспечения, систем безопасности. Каждый автомобиль оснащен разъемом для подключения компьютера и оборудования — сканеров, стендов, переносных считывателей. Специализированное программное обеспечение позволяет расшифровать закодированную информацию, говорящую о неисправностях. Далее владелец машины принимает решение о выборе способов коррекции и ремонта. 

Цели задачи и виды компьютерной диагностики

Компьютерная диагностика показывает, что в автомобиле работает в штатном функциональном режиме, а что подвергается износу. Она позволяет оценить текущее техническое состояние машины, выявить причины неисправностей, их количество, предусмотреть меры профилактики.  

Бортовые системы автомобиля оснащены опцией самодиагностики и сообщают водителю о возможных неисправностях. Но они не всегда выявляют значительные риски или могут считать ошибки в работе автомобиля несущественными. При проведении проверки специализированная программа исследует работу бортовой системы, а также важных агрегатов и узлов машины, фиксирует изменения в их действии, обрабатывает и стирает коды возможных ошибок.

Что входит в задачи компьютерной диагностики:

• выявление очевидных и скрытых неисправностей, например при нестабильной работе двигателя, потере мощности, неравномерном или повышенном расходе топлива; 

• оценка технического состояния электронных систем; 

• оценка работоспособности бортовой системы. 

Для компьютерной проверки используется профессиональное оборудование: 

• Дилерский сканер. Рассчитан на техническое обслуживание автомобилей определенных марок, снабжен соответствующими программами для диагностики. Способен давать полную расшифровку поломки, точно определить причины ошибки, предлагает варианты коррекции. 

• Мультимарочный или мультибрендовый сканер. Универсальный диагностический прибор, подходит для работы с автомобилями всех марок. 

• Портативный сканер. Умеет выдавать код ошибки, определять локацию поломки. Может подойти для личного использования. 

Отдельно выделяются сканеры для грузовых автомобилей, мотоциклов, спецтехники. Для некоторых видов проверки применяют газоанализатор, осциллограф, мультиметры с переменным сопротивлением. 

Виды компьютерной диагностики подразделяются по тем элементам автомобиля, которые необходимо проверить: 

• Двигатель — если он работает нестабильно, издает нехарактерные звуки, показывает рост расхода топлива или увеличение времени прогревания. В этом случае пройдет проверка компрессии, системы впрыска, работоспособности электрики.

• Автоматическая коробка передач — когда возникают проблемы с переключением скоростей, толчки, пробуксовки, утечка масла, одна из передач сломана.

• Подвеска — если наблюдается неравномерный износ шин, слышится сильный стук при движении, увеличен свободный ход руля. 

Читайте также другую нашу статью по теме: Как правильно подобрать дворники в автомобиль?

Этапы проведения диагностики

Владельцу автомобиля нужно знать, как проводится проверка, чтобы проконтролировать правильность действий представителя автосервиса. Компьютерная диагностика машины проходит в 3 основных этапа:

1. Общее тестирование с помощью мультиметра, без включения основных систем. Его цель — проверить электрику: генератор, аккумуляторную батарею, все провода и соединения.
2. Опрос автовладельца. Владелец машины сообщает о жалобах, предполагаемых ошибках и сбоях в работе электронных систем.
3. Динамическая проверка. Автомобиль фиксируют на стенде, к машине через адаптер подключается сканер elm327. Датчики елм327 собирают информацию и передают на компьютер для анализа. Происходит сброс базы данных, которую собрала бортовая система. Активируется управляющее устройство. Коды ошибок дешифруются в приложениях. 

В ходе комплексной диагностики проверяются:

• ходовая часть, включая амортизаторы, подшипники, пружины и чашки, пыльники шруса, люфты на наконечниках тяг, шаровых, шрусах; 

• тормозная система — тормозные шланги, рабочие цилиндры, тормозная жидкость, тормозные колодки, диски, барабаны, суппорты, усилитель тормозов и главного цилиндра; 

• рулевое управление;  

• подвеска; 

• коробка передач;  

• аккумуляторная батарея; 

• системы зажигания — модуль, индивидуальные катушки, свечи; 

• технические жидкости, в том числе плотность антифриза; 

• необходимость промывки двигателя, замены масла; 

• лампы; 

• фильтры — воздушный, салонный.  

Сколько по времени занимает диагностика, зависит от сложности выявления проблем и вида работ, примерное время — от 15 минут до 1,5 часов. В результате благодаря отчету о реальном состоянии авто становятся известными неполадки электронных систем и их характер. 

Когда нужно делать диагностику

Комплексную проверку состояния легковых и грузовых автомобилей желательно проводить не реже 1-2 раз в год, при смене сезона, в случаях, когда машина работает исправно и бортовые компьютеры не фиксируют неполадок. Рекомендуется проводить проверку также если был куплен подержанный автомобиль, либо когда машина долго не эксплуатировалась. 

Если появляются первые признаки неисправностей — подозрительные звуки, рывки, толчки, необходимо провести диагностику двигателя машины как можно быстрее. Как часто нужно делать диагностику, покажут особенности эксплуатации машины. Например, желательно провести профилактическую проверку перед дальней дорогой, когда предполагается ехать в места, где может не оказаться сервисного центра поблизости.  

Когда еще точно нужно делать диагностику: 

• загорается лампочка Check Engine; 

• из выхлопной трубы идет густой дым, даже когда погода теплая; 

• машину уводит в сторону при торможении; 

• двигатель перегревается; 

• мотор долго запускается; 

• не работают кнопки и переключатели в салоне. 

Можно ли сделать диагностику самому

Возможно сделать диагностику самому. Для этой цели подойдет портативный или мультибрендовый сканер-адаптер для разъема OBD-II и специализированная программа, которая устанавливается на компьютер или смартфон. 

С помощью переходника можно подключиться к машине и сканеру через ноутбук. Для того, чтобы подключиться через телефон, используется Bluetooth. Можно выбрать бесплатную программу или приложение для Андроид и iOS, чтобы посмотреть ошибки, либо купить платное ПО для осуществления расширенной проверки.  

Функциональность самостоятельной проверки ограничена. Автовладелец может получить базовую информацию об ошибках, но необходимо знать расшифровку кодов, понимать, как работают все узлы и механизмы, как связаны между собой различные параметры. Чтобы оценить работоспособность электроники максимально точно, требуется профессиональное диагностическое оборудование для авто, которое могут предложить только надежные центры техобслуживания. 

Сколько стоит диагностика, зависит от ее вида и общего состояния машины, ее марки и модели, города, наличия акций и скидок. Профессиональная проверка в официальном дилерском центре обходится за меньшую цену, чем покупка сканера и установка приложения для самостоятельной проверки. 

Диагностика двигателя — Innova

При проведении диагностики двигателя важно выбрать диагностический инструмент, гарантирующий точные результаты.

Но это действительно легче сказать, чем сделать.

Существует МНОЖЕСТВО возможных вариантов автомобильных диагностических инструментов, так как же сузить их до одного?

К счастью, не нужно!

Мы выбрали 3 ЛУЧШИХ инструмента, с помощью которых вы можете запустить диагностику двигателя, каждый из которых имеет разный бюджет.

Итак, без лишних слов, давайте перейдем к этим инструментам и их ключевым функциям.

Первым инструментом, который мы рассмотрим, является Innova CarScan 5610.

Это лучший из лучших, когда речь идет о автомобильных диагностических инструментах на рынке.

Это самый многофункциональный инструмент в нашем ассортименте, обеспечивающий высочайшее качество диагностики.

Мы бы порекомендовали это тем, кто ищет элитный диагностический инструмент с бюджетом, чтобы поддержать его.

Давайте рассмотрим ключевые особенности.

Во-первых, этот инструмент имеет специальные функции сброса.

Это означает, что он может использовать процедуры повторного обучения на уровне дилерского центра, что делает его очень полезным для ремонта или технического обслуживания.

Этот профессиональный автомобильный диагностический прибор также имеет расширенную систему данных. Это означает, что вы можете воспринимать расширенные данные, такие как ABS, трансмиссия, SRS и двигатель.

Это приближает вас к данным, которые делают или разрушают хорошую диагностику.

Однако возможности элитного уровня на этом не заканчиваются.

Особой особенностью этого устройства является двунаправленное управление.

Благодаря этому пользователь может проверить ключевые функции, такие как включение/выключение топливного насоса или втягивание электронного стояночного тормоза.

Помимо этих функций, 5610 также имеет следующие возможности:

– Покрытие OBD1

– Чтение напряжения ячейки гибридной батареи

– Потоки данных в реальном времени

– Поддержка ВСЕХ 10 режимов 0BD2

– Проверка выбросов/смога.

— Сканирование сети всех систем.

– Контроль уровня масла и срока службы масла.

– Тестирование аккумулятора/системы зарядки.

– Считывание кода подушки безопасности SRS.

– Сброс/инициализация батареи BMS.

– Двунаправленные активные тесты.

– Сброс масляного индикатора.

– высококачественное двунаправленное программное обеспечение OBD2.

Если вы хотите узнать больше об этом инструменте, просто посмотрите это видео, которое мы сделали об этом.

Здесь, в Innova, мы уделяем большое внимание тому, что наши клиенты думают о нашей продукции.

И мы считаем это лучшей формой проверки, когда речь идет о качестве продукта, который мы предоставляем.

Итак, давайте послушаем отзывы наших покупателей, купивших этот товар:

«Отличный товар! Вы не ошибетесь».

«Отличный инструмент среднего и высокого уровня в своем ценовом классе».

«Этот инструмент заполняет столь необходимый пробел на рынке».

«Быстрый и простой в использовании, отличные результаты».

«Магазинная качественная диагностика на дому».

Очевидно, что люди, которые приобрели Innova CarScan 5610, считают его отличным диагностическим инструментом.

Не говоря уже о том, что он сочетает в себе все лучшие функции, которые может иметь инструмент!

Это вершина автомобильной диагностики, идеально подходящая для диагностики двигателя.

Хотите подобрать этот инструмент? Без проблем! Все, что вам нужно сделать, это нажать здесь, и вы можете купить его!

В качестве альтернативы, если вы ищете инструмент подешевле, просто продолжайте читать!

Следующим в этом руководстве по лучшим инструментам диагностики двигателя является CarScan 5410.

Это ОГРОМНЫЙ фаворит среди техников-любителей, в основном из-за набора функций высокого уровня и небольшой стоимости.

Всего 212 долларов США, но он обеспечивает первоклассные функции и качество диагностики двигателя.

Давайте рассмотрим основные функции модели 5410.

Первая ключевая функция, о которой я хотел бы сразу же упомянуть, — это функции SRS.

Эта функция означает, что пользователь может диагностировать и очищать системы безопасности на БОЛЬШОМ диапазоне транспортных средств.

Этот ассортимент охватывает большинство отечественных, европейских и азиатских автомобилей 1996 года выпуска и новее.

Это означает, что вы можете быть уверены, что все системы безопасности вашего автомобиля находятся под контролем.

Однако это еще не все функциональные возможности SRS.

 5410 также позволяет пользователю проводить процедуры содержания масла.

Это позволяет пользователю сбрасывать индикаторы обслуживания масла, а также контролировать уровень масла и срок службы масла в вашем автомобиле.

Когда дело доходит до представления данных, этот инструмент особенно хорош.

И это благодаря графику данных в реальном времени, который приближает вас к данным, которые делают или разрушают отличную диагностику.

Не говоря уже о том, что это инструмент со всеми возможностями сетевого сканирования системы, что означает, что вы можете очистить все модули ECU и их коды неисправностей.

Помимо этих основных функций, этот считыватель автомобильных кодов также имеет следующие функции:

– коды ABS/тормоза: чтение и удаление

— Тест системы зарядки аккумулятора

— Светодиодные индикаторы готовности к проверке на выбросы/задымление

— Поддерживает все 10 режимов OBD2 видео!

Характеристики этого инструмента исключительны, но опять же, мы хотели бы показать вам, что люди, которые приобрели этот продукт, думают о нем:

«Хороший инструмент по хорошей цене»

«Полнофункциональный диагностический инструмент»

«Отлично подходит для самостоятельной работы с автомобилем»

«Это сэкономило моему сыну лодку на $$!»

«Лучше, чем ожидалось»

Видно, что те, кто использовал этот прибор, остались довольны качеством полученной диагностики.

И если вы хотите стать одним из этих людей, это легко.

Все, что вам нужно сделать, это щелкнуть здесь, и вы добавите в свою коллекцию лучший сканер стоимостью менее 220 долларов!

Последний инструмент, который мы рассмотрим в этом руководстве по устройствам диагностики двигателя, — это Innova CarScan 5210

. Это самый дешевый вариант в списке по цене всего 117,64 долларов США!

Конечно, это бюджетный вариант с точки зрения устройств диагностики двигателя, но мы считаем, что это лучшее устройство, которое можно приобрести менее чем за 120 долларов.

Мы рекомендуем это всем, кто хочет начать заниматься механикой своими руками или просто хочет немного сэкономить.

Например, уровни серьезности кода.

Это позволяет пользователю принимать коды неисправностей и понимать срочность ремонта; определить, является ли это срочным исправлением.

Это ценный инструмент, который поможет вам сэкономить время и деньги.

5210 также оснащен уникальным запатентованным цветным дисплеем с горячими клавишами, на котором одновременно отображается более 20 единиц информации.

Таким образом, вместо того, чтобы тратить время на просмотр информации, вы можете получить данные и информацию, которые ВАЖНЫ.

Это означает, что вы можете точно определить неисправность вашего автомобиля и сразу же устранить ее.

Одной из особенно полезных функций этого бюджетного считывателя кодов OBD2 является функция стоп-кадра.

Эта функция предоставляет пользователю возможность отображать всю информацию о транспортных средствах с момента срабатывания кода неисправности.

С его помощью вы сможете узнать точную проблему, с которой столкнулся ваш автомобиль, а также ее причину.

Не говоря уже о том, что этот считыватель кодов OBD2 также может выполнять такие действия, как проверка освещения двигателя и проверка смога.

Ищете дополнительную информацию об этом считывателе кодов OBD2? Тогда смотрите это видео!

Это может быть самый дешевый вариант в списке, но не думайте, что наше стремление удовлетворить наших клиентов, а также наша ценность отзывов клиентов падает вместе с ценой.

Мы ПО-ПРЕЖНЕМУ поставляем лучший продукт с точки зрения функций, которые предлагает этот инструмент, и даже если это устройство не обладает всеми функциями более премиальных инструментов, оно по-прежнему нравится клиентам.

Давайте посмотрим на отзывы:

«Это отличный инструмент для домашнего мастера или непрофессионала»

«Работа выполнена. Отличный продукт и отличная цена».

«Превосходное слово»

«Это потрясающий инструмент… отличная цена!»

«У нас есть этот ридер уже около 3 лет, и, как говорили другие, он окупился с первого раза, когда мы его использовали».

«это сэкономило мне сотни долларов»

«Это уже сэкономило мне немного денег!»

«Делает то, что заявлено»

«Отличное устройство по цене»

«Отлично работает!»

«Хороший продукт по разумной цене»

«Хороший продукт по разумной цене»

Ясно, что обзоры в восторге от 5210, несмотря на то, что это более дешевый инструмент, который он по-прежнему предоставляет отличное качество диагностики двигателя.

И если вы хотите добавить это в свой арсенал, то это очень просто.

Все, что вам нужно сделать, это нажать здесь! Тогда вы сможете подобрать лучший бюджетный инструмент для диагностики двигателя на рынке.

Мы только что рассмотрели очень много информации о средствах диагностики двигателя, поэтому мы составили эту сравнительную таблицу.

Это должно упростить процесс сравнения каждого из них.

А внизу у нас есть информация о том, как использовать ваш инструмент и как получить максимальную отдачу от вашего инструмента с помощью наших эксклюзивных решений RepairSolutions2.

Чтобы убедиться, что вы можете приступить к работе со своим сканером, мы решили предоставить некоторую информацию о том, как вы его используете.

Шаг 1 – Сначала подключите инструмент к автомобилю и включите его.

Это автоматически подключит ваш инструмент к автомобилю и прочитает CEL.

Шаг 2 — Чтобы получить доступ к информации об АБС на вашем инструменте, перейдите к состоянию системы, а затем к разделу АБС, как показано на рисунке ниже.

Шаг 3 – Тогда все будет хорошо! Инструмент отобразит некоторую информацию о вашем автомобиле и его системе ABS.

Если после выполнения этого пошагового руководства у вас возникнут проблемы с настройкой, не беспокойтесь.

Просто свяжитесь с нами, и мы решим любые ваши проблемы с нашей сертифицированной ASE службой поддержки 24/7.

Одним из преимуществ покупки сканирующего устройства Innova является то, что вы совершенно бесплатно получаете наше эксклюзивное сопутствующее приложение RepairSolutions 2.

Приложение поможет вам получить больше от вашего инструмента, отображая необходимый ремонт и детали вашего автомобиля, а также стоимость ремонта вашего автомобиля.

Приложение доступно в PlayStore и AppStore и расширяет возможности вашего инструмента, с которым не может сравниться ни одно другое приложение на рынке.

Он также может быть особенно полезен для диагностики и устранения неисправностей ABS/SRS в тандеме с вашим инструментом OBD2 ABS.

Шаг 1 Загрузите приложение с любого рынка приложений, в котором вы работаете.

Шаг 2 — Затем просто соедините его со своим сканером ABS, следуя инструкциям в самом приложении.

Шаг 3 – В-третьих, получите отчет после загрузки данных OBD2+SRS в приложение.

То, что происходит после этих трех шагов, зависит от того, что происходит.

ЕСЛИ ваш код SRS имеет известное исправление, он сообщит вам, что доступно исправление. После этого он создаст для вас элемент отчета SRS.

Это означает, что приложение легко составит отчет, показывающий, какие детали необходимы и сколько будет стоить ремонт.

Если исправление НЕдоступно, вам не о чем беспокоиться. Информация о вашем коде ABS будет находиться внутри элемента отчета «Требуется внимание».

После этого технические специалисты Innova приступят к изучению вашей проблемы, чтобы предложить вам решение. После того, как они начнут расследование вашей проблемы, исправление может быть доступно для вас всего за 10 рабочих дней.

Диагностика системы для более умных и безопасных транспортных средств

Когда загорается индикатор «проверьте двигатель», водители отвозят свои автомобили в ремонтную мастерскую, и техник по ремонту устраняет проблему. Но как автомобиль распознал неисправность? Через диагностику системы.

«Диагностика в большей или меньшей степени заключается в распознавании различий между ожидаемым поведением и аномалиями, — объясняет доктор Джорджио Риццони, директор Центра автомобильных исследований Университета штата Огайо (CAR). «Вы хотели бы иметь возможность обнаруживать аномалии в поведении системы до того, как они приведут к возникновению проблемы».

Rizzoni проводит исследования в области системной диагностики с конца 1980-х годов, когда эта тема впервые была признана важным компонентом систем контроля выбросов и двигателей. «Правительство объявило, что они собираются установить системы бортовой диагностики (OBD) для каждого транспортного средства, которое будет запущено в производство. В 1994 году вступило в силу второе поколение OBD-II. Итак, почему бортовая диагностика важна для автомобилей поколения 1980–1990-х годов?»

В 1994, Калифорния ввела ряд правил, широко известных как OBD-II, которые были приняты по всей стране к 1996 году. Эти правила требовали от автопроизводителей внедрения сложной бортовой диагностики, чтобы убедиться, что все компоненты, связанные с системой контроля выбросов выхлопных газов, постоянно диагностируются.

Сегодня системная диагностика является неотъемлемым элементом всех электронных систем управления автомобиля. Существует два основных класса диагностических систем: те, которые регулируются государством (в основном связанные с защитой окружающей среды), и те, которые связаны с безопасностью автомобиля. Надежные диагностические системы также обеспечивают быструю идентификацию неисправностей и, следовательно, более быстрые и надежные процедуры обслуживания и технического обслуживания.

Поскольку электронные системы управления становятся все более распространенными благодаря использованию гибридно-электрических силовых агрегатов и подключенных и автоматизированных транспортных средств (CAV), потребность в точной диагностике неуклонно растет. Для диагностики систем традиционно использовались модели, основанные на математике и физике, которые предсказывают поведение и предупреждают сбои. Но использование этих методов для диагностики все более сложных систем приводит к чрезвычайно сложным моделям. «Что, если бы в моей машине было 20 датчиков, которые измеряют то, что мне нужно знать, чтобы автоматизировать вождение моего автомобиля? Могу ли я действительно создать модель, которая связывает и связывает все эти вещи таким образом, чтобы я мог использовать ее для диагностики в реальном времени?» — спрашивает Риццони. «Да, пожалуй, смогу. Но тогда мне нужен суперкомпьютерный центр Огайо, чтобы запустить модель. Я не могу сделать это на борту транспортного средства».

Исследователи из CAR занимаются диагностикой систем, сочетая физические модели, методы машинного обучения и искусственного интеллекта, а также облачные вычисления, чтобы соответствовать постоянно меняющимся технологиям и правилам. Их работа позволяет создавать более безопасные и экономичные транспортные средства на переднем крае современного транспорта.

Диагностика утечек и снижение выбросов

Доктор Руочен Ян, недавно получивший степень доктора наук в области электротехники и вычислительной техники, работает над улучшением систем контроля выбросов паров топлива (EVAP) путем улучшения обнаружения небольших утечек.

Диагностика автомобильных систем вышла за рамки своих корней в системах выхлопных газов, но эта оригинальная система по-прежнему бросает вызов исследователям. Доктор Руочен Ян, недавно получивший степень доктора наук в области электротехники и вычислительной техники, работает над улучшением систем контроля выбросов паров топлива (EVAP) путем улучшения обнаружения небольших утечек.

«Правила Агентства по охране окружающей среды (EPA) и Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB) требуют обнаружения любого оборудования или компонентов, которые могут работать со сбоями и влиять на характеристики выбросов в системе», — говорит Ян. «Одной из самых сложных неисправностей, которую необходимо обнаружить, и которая требуется по правилам, являются небольшие утечки».

Насколько маленький? Утечки диаметром до 0,020 дюйма должны быть обнаружены и устранены. «Автокомпании, как правило, очень консервативны в их обнаружении, — отмечает Ян. «Поэтому иногда хорошая система без утечек может рассматриваться как небольшая утечка».

Эти ложные срабатывания часто не могут быть воспроизведены механиком, что приводит к недовольству клиентов. Ян пытается уменьшить количество ложных срабатываний, но при этом выявлять истинные утечки, чтобы клиенты были довольны, а автомобили соответствовали все более строгим правилам.

«Диагностика будет областью, которая потребует значительного прогресса в отрасли, чтобы соответствовать стандартам, сохраняя при этом рентабельность», — предсказывает Ян. Но по мере того, как транспортная отрасль переходит на электромобили, выбросы бензина могут стать меньшей проблемой.

Создание более безопасных систем хранения энергии

Старший инженер-конструктор Прашант Рамеш знает, как больно пытаться управлять автомобилем с неожиданно разряженным аккумулятором. Исследовательский проект по прогнозированию того, когда батареи перестанут запускать автомобиль, позволил ему улучшить взаимодействие с пользователем и решить повседневную проблему. Решение реальных проблем — это то, что Рамешу действительно нравится в диагностике системы.

По мере того, как транспортная отрасль переходит на электромобили, Прашант Рамеш стремится обеспечить надежную диагностику своих основных систем хранения энергии.

По мере того, как транспортная отрасль переходит на электромобили, Рамеш стремится обеспечить надежную диагностику своих основных систем хранения энергии. «Компании постоянно добавляют все больше и больше аккумуляторов в различные приложения, например в транспортные средства», — говорит он. По мере роста использования батарей растет и необходимость понимать, когда что-то может пойти не так, чтобы устанавливать гарантии и обеспечивать безопасность пассажиров.

Диагностировать потенциальные неисправности в батареях сложно, потому что батареи удивительно хрупкие, а неисправности могут быть серьезными. «Аккумулятор очень чувствителен к температуре и тому, как вы его используете. Таким образом, они должны быть в состоянии убедиться, что он действительно [хорошо] работает в жарком месте, таком как Аризона или Флорида, но также работает довольно хорошо в очень холодном месте, где идет снег. Температура очень неблагоприятно влияет на аккумуляторы. Так что, если станет слишком жарко, это может привести к взрыву батареи, возгоранию. Но, — говорит Рамеш, — он также может просто не работать».

Батареи не только экологически чувствительны; они также рассчитаны на долгие годы. Итак, как исследователи могут проверить их эффективным способом? Рамеш и его команда начинают в лаборатории, проводя эксперименты в тщательно контролируемых условиях. На основе этих данных можно создать модель для прогнозирования поведения батареи. «После создания модели мы можем запускать симуляции и пытаться понять, может ли модель предсказывать отказы», ​​— говорит Рамеш. Использование моделей позволяет исследователям прогнозировать 10 или более лет использования за несколько недель.

Но технологии аккумуляторов развиваются даже тогда, когда Рамеш диагностирует существующие системы. Выпускаются новые батареи, а существующие технологии интегрируются на более глубоком уровне. «На это смотрят не только как на попытку решить проблемы с аккумулятором, но и как на попытку убедиться, что система работает», — говорит Рамеш. Вскоре, предсказывает он, каждая система автомобиля будет питаться от систем накопления энергии. «Это более сложная система, чем когда-либо… становится все более сложной».

Моделирование неисправностей систем рулевого управления и деградации шин

Получив докторскую степень в области машиностроения и аэрокосмической техники, Тяньпей Ли исследовал системную диагностику электрифицированных систем силовой передачи и шасси транспортных средств. Ли использует классический метод физических моделей для улучшения диагностики новых транспортных средств, особенно электрифицированных и автоматизированных транспортных средств. «Люди использовали [модели] в течение длительного времени, но мы применяем другую методологию и разные цели, — говорит Ли. «В целом, он по-прежнему работает хорошо».

В настоящее время Ли работает над проектом по моделированию рулевого управления, подвески и шин. Используя экспериментальные данные, он создает модели для прогнозирования поведения и сотрудничает с Лабораторией динамики вождения в CAR, чтобы улучшить их с помощью их симулятора «водитель в контуре». «После того, как мы разработаем стратегию и алгоритмы диагностики, мы сможем провести моделирование в цикле с использованием этого симулятора, предоставив реальный ввод данных водителю. Таким образом, мы можем смоделировать более реалистичные сценарии вождения, чтобы проверить всю схему диагностики», — говорит Ли.

Но нет идеальных моделей. «В моделях всегда есть неопределенность и неточность, — отмечает Ли. «Всегда есть ошибка моделирования. Убедиться, что ошибка моделирования находится под контролем, когда вы фактически используете ее для применения диагностических планов… это большая проблема». Другой основной проблемой в работе Ли является зависимость от бортовых датчиков автомобиля для выполнения диагностики системы в реальном мире. Поскольку возможности этих датчиков ограничены, а внешний шум влияет на их работу, проектирование диагностической системы усложняется.

Несмотря на проблемы, Ли совершенствует способность выявлять и прогнозировать деградацию и отказ системы, что, в свою очередь, повышает безопасность автомобиля и снижает затраты на техническое обслуживание, повышая удовлетворенность потребителей и автопроизводителей своими автомобилями.

Взгляд в будущее безопасности и защиты

Доцент-исследователь Кадир Ахмед возглавляет лабораторию Cybersecurity@CAR, где разносторонняя группа исследователей диагностирует новые автомобильные системы, чтобы обеспечить их безопасность и надежность. Поскольку OBD II был введен в действие, диагностика происходила внутри автомобиля. С добавлением усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS), таких как помощь в удержании полосы движения и адаптивный круиз-контроль, а также связь в автомобиле через Wi-Fi и сотовую связь, бортовые системы диагностики должны стать достаточно умными, чтобы диагностировать эти новые системы.

Эти новые функции улучшают связь автомобиля с окружающим миром, но они также делают его более восприимчивым к внешнему влиянию. «Допустим, [хакер] может подделать ваш сигнал GPS. Ваш помощник по удержанию полосы движения работает с вашим сигналом GPS; этот сигнал изменяется или подвергается влиянию. Это повлияет на вашу помощь в удержании полосы движения. Теперь, как нам определить это и убедиться, что модуль помощи при удержании полосы движения по-прежнему ведет себя так, как должен?» — спрашивает Ахмед. «Это типы проблем, которые мы рассматриваем в области кибербезопасности».

Эти проблемы охватывают несколько дисциплин и требуют различных точек зрения, поэтому Ахмед создает как можно более разнообразную команду.