Неисправности, диагностирование и осмотр систем безопасности автомобиля после ДТП

Неисправности, диагностирование и осмотр систем безопасности автомобиля после ДТП

1. Основные неисправности систем безопасности

Электронные системы управления (ЭСУ) достаточно надежны, электронные блоки защищены специальными реле и предохранителями, но и они могут выходить из строя. Одна из основных причин преждевременных поломок и отказов, обусловленных конструктивными особенностями систем, является нарушение автовладельцем определенных рекомендаций или их повреждение в аварии.

В ходе исследования, проводимого фирмой Volkswagen AG, установлена частота отказов электронных систем в автомобиле. Оказалось, что меньше всего из строя выходят электронные компоненты, такие как транзисторы, встроенные переключающие схемы, блоки управления и пр. (рис. 1). Максимальная доля неисправностей (около 60 %) приходится на соединительную технику, штекерные контакты, штекерные колодки и т.п. В качестве основной причины называется ручная работа при изготовлении жгутов проводов, т.е. человеческий фактор.

Рис. 1. Распределение отказов компонентов электронных схем

Неисправности электронных систем управления можно классифицировать следующим образом.

1. Простые и сложные. Простая неисправность может быть быстро определена (из описания работы системы), но ее устранение может потребовать больше времени, чем предполагается.

Сложные неисправности могут быть вызваны отказом различных узлов системы и требуют определенных проверок для их выявления. Сложную неисправность порой труднее выявить, чем устранить.

Сложные неисправности требуют много времени, зачастую это связано с заменой или обслуживанием узлов системы и последующими испытаниями.

2. Диагностируемые и неопределенные. Диагностируемые неисправности определяются системой самодиагностики БУ и сопровождаются появлением кода ошибки, который можно считать с помощью тестера-сканера. Такие ошибки, как правило, относятся к простым неисправностям, потому что имеют четкий алгоритм их выявления и последующего ремонта. Эти алгоритмы приведены в книгах по руководству и обслуживанию ЭСУ. Однако не всегда появление кода ошибки однозначно определяет причину сбоя в работе автомобиля. В любом случае исправление диагностируемых ошибок в системе должно быть выполнено в обязательном порядке. Неопределенные неисправности не отображаются системой самодиагностики блока управления, об их возникновении можно судить только по поведению автомобиля.

Проще всего определить неисправность, связанную с выходом из строя какого-либо элемента ЭСУ. Гораздо труднее понять, что датчик или элемент системы не удовлетворяет техническим требованиям и его работа приводит к сбоям в функционировании системы.

Сложная неисправность, связанная с неправильной работой системы, имеет свои специфичные проявления при разных режимах работы двигателя и автомобиля. Выяснение этих проявлений в комплексе позволяет быстрее определить неисправность.

Микропроцессорная система управления может гибко реагировать на отклонения в работе двигателя, связанные с возникшими неисправностями. Системные и режимные параметры работы БУ, которые могут быть отображены на экране диагностического оборудования, позволяют определить правильный путь к разрешению проблемы.

Блок управления системы представляет собой цельную герметичную конструкцию, которая располагается в наименее повреждаемом месте автомобиля (обычно на задней панели моторного отсека, в панели других приборов). При повреждении автомобиля электронные элементы должны иметь высокую надежность и работоспособность. Основными параметрами электронных элементов являются температурный диапазон работоспособности, а также величины допустимых замедлений при ударе, который может достигать более 10 g (g = 9,8 м/с2). Так как работоспособность и исправность БУ определяется его тестированием при диагностике, специалист проводит внешний осмотр состояния: механическое или тепловое по­вреждение корпуса (трещины, вмятины, выпуклости, коробление и т.п.). Как правило, внешние повреждения БУ могут быть основанием для его замены. Все внешние повреждения фиксируются в акте осмотра состояния и с помощью фотосъемки. Заключение о дальнейшем использовании БУ могут дать специализированные организации автосервиса или завода изготовителя.

Датчики — главные элементы системы, ответственные за получение информации электронным блоком управления, часто расположены в местах, труднодоступных для осмотра и обслужива­ния. Например, датчики ABS, регистрирующие скорость вращения колес, находятся вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей. Здесь много различных загрязнений, вызывающих их сбои. Датчик поперечного ускорения системы ESP может быть уста­новлен в салоне под напольным покрытием, датчик крена оси ведущих колес — рядом со стойками амортизаторов, т.е. в основной своей массе датчики испытывают крайне негативное внешнее воздействие.

2. Диагностирование электронных систем управления автомобиля

Основные положения диагностирования

Разнообразные электронные системы обеспечения безопасности становятся непременным элементом оснащения современного автомобиля. К сожалению, несмотря на всю важность задач, стоящих перед ними, и их высокую технологичность, они подвержены неисправностям и нуждаются в правильном диагностировании, обслуживании, восстановительном ремонте.

Диагностирование современных систем активной и пассивной безопасности, основанных на электронных составляющих, заключается в определении и устранении неисправностей ЭСУ.

Одной из важнейших функций БУ является диагностика работы всех элементов системы управления. Для этого аппаратная часть блока содержит специальные драйверы, позволяющие на аппаратном уровне не только определять ошибки в цепях управления и сообщать о них управляющей программе, но и обеспечивать защиту внутренних элементов и цепей блока управления.

Главная роль в подсистеме самодиагностики отводится управляющей программе, позволяющей контролировать параметры работы системы.

Программные модули диагностики определяют выход значений параметров за пределы требуемых диапазонов и устанавливают признаки ошибок в памяти контроллера. Ошибки могут определяться с помощью простых сравнений измеренных величин с границами заданных диапазонов или рассчитываться на основе более сложных процедур, реализующих рабочие модели подсистем двигателя и автомобиля.

В случае постоянных ошибок управляющая программа способна переходить к управлению двигателем по резервным алгоритмам. Эти алгоритмы обеспечивают, с одной стороны, защиту двигателя и его подсистем, с другой стороны, гарантируют работу двигателя и движение автомобиля до станции техобслуживания.

Назначение всех диагностических систем — унифицированное определение неисправностей в различных узлах и агрегатах автомобиля для принятия решения о последующем ремонте. Дo 1994 г. в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики OBD-I (англ. On Board Diagnostic — бортовая диагностика). Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также называют короткими — в отличие от длинных пятизначных кодов расширенной диагностики более поздних систем). Считывание кодов неисправностей систем OBD-I осуществлялось с помощью контрольной лампы, например Сheck Engine («проверьте двигатель»). Процедура считывания кодов систем OBD-I напоминает азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2…0,3 с) обозначают единицы, а длинные (1,2…2,0 с) — десятки (рис. 2). После визуального считывания импульсов их значение может быть расшифровано с использованием специальных таблиц.

Рис. 2. Пример высвечивания кода неисправности систем OBD-I: 1–3 — число импульсов

Это наиболее простой вид бортового диагностирования, которое заключается в условном присвоении ряду неисправностей электронной системы управления цифровых кодов, которые при проявлении соответствующих им неисправностей заносятся в память ЭБУ системой.

К 1995 г. начали появляться так называемые расширенные системы, которые долгое время сосуществовали с прежними, но уже с 1996 г. по требованию Агентства по защите окружающей среды США (US Environmental Protection Agency, US EPA) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE) повсеместно были внедрены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов. Таким образом, начиная с этого времени все автомобили и грузовики малой грузоподъемности, произведенные для продажи в США, оборудуются единой системой самодиагностики в соответствии со стандартом OBD-II, а с 2000 г. и в Европе (стандарт EOBD), согласно директиве 98/69EG, все новые автомобили диагностируются только по этому стандарту.

В системах семейства OBD-I было предусмотрено определение неисправностей ограниченного спектра (двигателя, подушек безопасности, тормозной системы ABS и автоматической коробки передач), в OBD-II перечень диагностируемых узлов расширен (быстрые коды). Кроме того, значительно увеличилось количество диагностических кодов (более 3000).

Требования стандарта OBD-II:

• стандартный диагностический разъем;
• стандартное размещение диагностического разъема;
• стандартный протокол обмена данными между сканером и автомобильной бортовой системой диагностики;
• стандартный список кодов неисправностей;
• сохранение в памяти ЭБУ кадра значений параметров при появлении кода ошибки («замороженный» кадр);
• мониторинг бортовыми диагностическими средствами элементов, отказ которых может привести к увеличению объемов токсичных выбросов в окружающую среду;
• доступ как специализированных, так и универсальных сканеров к кодам ошибок, параметрам, «замороженным» кадрам, тестирующим процедурам и т.д.;
• единый перечень терминов, сокращений, определений, используемых для элементов электронных систем автомобиля и кодов ошибок.

Для предупреждения водителя о неисправности электронной системы управления на панели приборного щитка загорается лампочка или надпись Check Engine.

По требованиям нормативных документов по безопасности движения некоторых стран автомобиль, имеющий активные коды неисправности определенных электронных систем управления, не допускается к эксплуатации.

При запуске двигателя и отсутствии в нем неисправностей надпись Check Engine (лампочка) должна погаснуть после запуска двигателя. В более современных автомобилях (например, Ford Kuga) при включении зажигания загораются следующие сигнализаторы и индикаторы (рис. 3):

• сообщение о незакрытых дверях, невыключенном свете;
• падение давления моторного масла;
• ABS;
• состояние системы динамической стабилизации (ESP);
• двигатель;
• запас топлива;
• избыточное скопление сажи в сажевом фильтре;
• рулевое управление с усилителем и др.

Если при включении зажигания сигнализатор (индикатор) не загорается или загорается во время движения автомобиля, то это указывает на неисправность соответствующей системы.

Сигнализатор сообщений (см. рис. 3) предупреждает о появлении разных неисправностей, при этом цвет сигнализатора в зависимости от значимости неисправности может быть желтым или красным. Конкретизация неисправности осуществляется на информационном дисплее (табл. 1).

Рис. 3. Пример сигнализаторов и индикаторов приборного щитка автомобиля (расположение произвольное): 1 — сигнализатор сообщений; 2 — сигнализатор неисправности антиблокировочной системы (ABS); 3 — индикатор усилителя рулевого управления; 4 — контрольная лампа избыточного скопления сажи; 5 — сигнализатор запаса топлива; 6 — сигнализатор падения давления моторного масла; 7 — сигнализатор неисправности систем двигателя; 8 — индикатор системы динамической стабилизации (ESP)

Таблица 1. Примеры сообщений информационного дисплея

Считывание полной информации с ЭБУ осуществляется через диагностический разъем с помощью специального устройства — сканера, фактически заменяющего центральный блок управления. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с ЭБУ, при этом коды не только считываются, но и расшифровываются.

Диагностический разъем размещается в пассажирском салоне (обычно под приборной панелью) и обеспечивает доступ к системным данным. К такому разъему может быть подключен любой сканер. Признаком этой системы является обязательное наличие в салоне автомобиля характерного 16-контактного диагностического разъема (рис. 4).

Рис. 4. Схема стандартного 16-контактного диагностического разъема

Диагностические средства для обслуживания ЭСУ можно разделить на сканеры, мотор-тестеры и осциллографы.

Cканеры

Сканером (или сканирующим прибором) называют компьютерные тестеры, служащие для диагностирования различных ЭСУ посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля (рис. 5). Обычно сканер подключается к компьютеру через последовательный порт для передачи данных. Полнота диагностической информации, получаемой с помощью сканера, зависит, в первую очередь, от разработчика системы управления и только во вторую — от производителя сканера. Сканеры различаются своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей.

Рис. 5. Программируемый сканер с персональным компьютером

Сканер проверяет входные и выходные параметры электрических цепей и информирует оператора об их величине. Таким образом, он только фиксирует наличие или отсутствие неисправностей в каком-либо узле, но не позволяет определять их причины, которых может быть много для одних и тех же значений контролируемых параметров.

С программной точки зрения особенности тестируемого автомобиля в сканере учитываются при помощи дооснащения базового устройства соответствующим программным продуктом, отражающим специфику управляющей электроники автомобиля данной марки. Дополнительная программа может поставляться в виде перепрограммируемой карты внешней памяти, которая вставляется в сканер, что позволяет обновлять версии программы с помощью персонального компьютера, в том числе через Интернет. Обновление программного обеспечения актуально потому, что ни один производитель сканеров не выпускает на рынок программный продукт

«на все времена», так как это просто невозможно. Универсальность сканера определяется глубиной охвата, тем, насколько полон список электронных систем, которые сканер может тестировать на автомобиле данной марки.

Специфика автомобилей разных производителей заключается в использовании не только разных протоколов обмена, но и диагностических разъемов различной конфигурации. Для учета этой особенности универсальные сканеры снабжаются комплектом кабелей-адаптеров для подключения к системе бортовой диагностики. Стремясь придать сканерам большую универсальность, отдельные разработчики снабжают свои сканеры дополнительными функциями: некоторые модели приборов имеют встроенный мультиметр, двухили четырехканальный осциллограф, блок проверки шин CAN и др.

Рассмотрим основные возможности сканеров.

1. Диагностирование блоков управления:

• определение неисправностей (ошибок) электронной системы управления (рис. 6) и вывод из памяти данных о неисправностях, при этом на экране высвечиваются цифровые коды неисправностей, хранящиеся в памяти БУ автомобилем;

Рис. 6. Окно ошибок

Рис. 7. Окно фактических значений проверяемых параметров

• отображение фактических значений измеряемых параметров. Этот режим позволяет оценить работу двигателя как в неподвижном состоянии, так и при движении автомобиля (рис. 7): напряжение в бортовой сети, температурное состояние двигателя и его датчиков, частоту вращения коленчатого вала, расход топлива, скорость движения и т.д.;
• управление исполнительными механизмами (рис. 8);
• обеспечение вывода графической информации (рис. 9) с фактическими значениями во время тестирования (кривые зависимости от времени);
• использование других специальных возможностей БУ, например сброс или корректировка интервала обслуживания (рис. 10).

2. Использование программного обеспечения:

• проверка компонентов, схемы электрических соединений, положения установки компонентов (указав курсором элемент схемы, можно получить название датчика и описание его работы);
• нормативные данные проверяемых параметров (рис. 11).

3. Использование мультиметра.

4. Использование осциллографа для регистрации значений, полученных при тестировании.

Рис. 8. Окно тестирования исполнительных элементов системы управления двигателем

Рис. 9. Окно проверки параметров в режиме графопостроения

Рис. 10. Окно корректирования вида обслуживания

Рис. 11. Окно сравнения фактических параметров с нормативными

Наиболее функционально совершенным дилерским сканерам часто присуща и такая функция, как репрограмминг (чип-тюнинг). Она заключается в способности сканера вносить изменения или дополнения в программу БУ системой автомобиля.

Информация о любой ошибке сохраняется в памяти и может быть извлечена оттуда с помощью сканера. При получении сигнала об ошибке диагностическая система обязана ответить унифицировано: классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки); предпринять корректирующие действия, предусмотренные управляющей программой на этот случай.

Возможности сканеров конкретного автомобиля определяются диагностическими функциями блока его управления, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды неисправностей, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, могут имитировать работу датчиков и исполнительных механизмов. Сканер подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному блоку управления или электронной системе в целом. Одной из функций, реализуемых сканерами, является проверка сигнала датчика на рациональность, т.е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам. Датчик может быть неисправным и посылать в БУ неверную информацию. В случае если проверка сигнала датчика на рациональность в программе блока управления не предусмотрена, управляющие алгоритмы в них реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом будут неправильно рассчитаны важные выходные параметры (например, угол опережения зажигания и длительность импульса открытия форсунок), что приведет к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т.д. Однако пока в количественном выражении неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никакие коды ошибок в память ЭБУ не запишутся и неисправность никак не обозначится. Для обнаружения неисправности реализуется функция отключения «подозрительного» датчика. Тогда электронный блок запишет в память код ошибки и изменит сигнал с датчика на расчетное (резервное) значение. Например, при отключении датчика массового расхода воздуха его сигнал заменяется резервным сигналом, рассчитанным по положению дроссельной заслонки и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если после отключения «подозрительного» датчика работа двигателя улучшится, то это означает, что датчик неисправен.

В современных БУ по мере совершенствования программного обеспечения появляется возможность выявлять подобные неисправности. Эта так называемая проверка на рациональность и правильное функционирование, которая реализуется в бортовых диагностических системах второго поколения (OBD-II), заключается в том, что текущие значения сигналов со всех датчиков постоянно проверяются на взаимооднозначное соответствие штатным сигналам для данного режима работы двигателя. Штатные значения сигналов хранятся в постоянной памяти микропроцессора электронного блока.

После технического обслуживания или ремонта все коды следует удалить из памяти блока управления, иначе блок будет ошибочно учитывать их при последующем управлении системами автомобиля. Применяют три метода удаления (стирания) кодов неисправностей:

• стирание кодов по команде со сканера, подключенного к диагностическому разъему (на некоторых автомобилях старых моделей такая процедура невозможна, поскольку она не поддерживается блоком управления);
• отключение питания блока путем извлечения соответствующего предохранителя (если сканера нет или электронный блок не поддерживает стирание кодов сканером). Вместе с кодами ошибок из памяти блока сотрется и информация для адаптивного управления;
• отключение от «массы» шины аккумуляторной батареи. Следует иметь в виду, что в этом случае вместе с кодами стирается и прочая информация (установка времени на электронных часах, коды радиоприемника и т.д.).

Для удобства работы со сканерами их изготовители предусматривают беспроводную радиосвязь сканера с компьютером, что особенно важно при диагностировании крупногабаритных транспортных средств — грузовых автомобилей и автобусов. Для упрощения операций диагностирования может предлагаться специальный мобильный телефон с наушниками и микрофоном, которые подсоединены к системе связи с оператором производителя сканера. Оператор может войти в связь на расстоянии со сканером

Рис. 12. Внешний вид диагностического устройства OBD Log фирмы TEXA

на СТО, оказывая необходимую поддержку для решения устранения неисправности. Кроме того, может использоваться и телевизионная связь, что позволяет оператору производителя сканера наблюдать за показаниями сканера на расстоянии и давать рекомендации работнику СТО по устранению неисправности.

Фирма ТЕХА разработала специальное компактное устройство OBD Log (рис. 12) для анализа параметров и регистрации ошибок в реальном масштабе времени для систем управления двигателями автомобилей. Устройство вставляется в стандартный диагностический разъем и служит для сохранения всех данных, которые снимаются по протоколу EOBD в течение нескольких дней при эксплуатации автомобиля.

После считывания сохраненных данных можно проанализировать все отклонения в работе двигателя и его систем, которые не могут быть зафиксированы при проверке автомобиля в статическом состоянии. Во время движения автомобиля определяются потери мощности на разных режимах, провалы, неравномерная работа двигателя или кратковременные нарушения в работе датчиков. После каждой поездки зеленая лампочка означает, что никаких ошибок не было обнаружено, в то время как красная лампочка показывает, что ошибка была записана и ее расшифровка доступна для просмотра.

Сохраненные данные можно загрузить в любой компьютер, а специальное программное обеспечение предоставит отчет, разделенный на поездки, что позволит установить точный момент времени возникновения отклонений в работе двигателя.

Автомобильные осциллографы и мотор-тестеры

Автомобильный осциллограф (англ. automotive scope) — прибор, позволяющий визуально наблюдать процессы, происходящие в электрических цепях (включая высоковольтную систему).

Основные отличия автомобильного осциллографа от осциллографа общелабораторного применения заключаются:

• в наличии предусмотренных программным обеспечением специальных настроек, позволяющих максимально удобно работать с автомобильными электронными системами;
• наличии специальных датчиков, прежде всего для работы с высоковольтной частью системы зажигания.

Мотор—тестер (англ. motor-tester) — прибор, предназначенный для диагностики систем автомобиля, включающий в себя, как основу, функции автомобильного осциллографа и функции выполнения специальных тестов. Мотор-тестеры также иногда называют анализаторами двигателя (engine analyser).

Основное отличие мотор-тестера от автомобильного осциллографа состоит в наличии предусмотренных программным обеспечением и конструкцией специальных тестов, позволяющих автоматизированно осуществлять специфические диагностические операции (тесты «баланс мощности», «относительная компрессия» и т.д.).

Основное отличие мотор-тестера от сканера в том, что сканер подключается только к диагностической колодке и оператор получает информацию только от электронного блока управления, в то время как при работе с мотор-тестером диагност подключается непосредственно к проверяемой электрической цепи (контактным или бесконтактным способом).

Кроме того, важным отличием являются особенности применения этих приборов. Сканер жестко применим только для тех автомобилей, для которых он предназначен (протоколы обмена которых он поддерживает). Мотор-тестер в общем случае применим к любым автомобилям (хотя существуют ограничения, связанные, например, с особенностями устройства систем зажигания на некоторых автомобилях).

Мотор-тестер и сканер являются лишь частично и условно взаимозаменяемыми приборами. Для полноценного диагностирования одного сканера недостаточно, необходим также мотор-тестер, чтобы:

• осуществлять диагностические операции, не поддерживающиеся на данном ТС имеющимся сканером (например, даже на современных автомобилях возможности диагностики системы зажигания и косвенной диагностики механической части двигателя с помощью сканера весма ограничены);
• проверять данные, получаемые с помощью сканера.

Также отметим, что, несмотря на название «мотор-тестер», мотор-тестеры и осциллографы применяются при диагностике не только системы управления двигателем, но и любых других электронных систем управления — системы управления автоматической коробкой передач, антиблокировочной системы, климатической системы, системы управления подвеской и пр.

Можно выделить пять возможных типов исполнения мотортестеров (рис. 13).

Рис. 13. Виды мотор-тестеров: а — портативный переносной прибор, не совместимый с персональным компьютером (ПК); б — стационарный прибор, не совместимый с ПК; в — стойка на базе ПК со встроенными платами мотор-тестера (консольный мотортестер); г — внешний адаптер для ПК с программным обеспечением на базе ПК; д — внешний адаптер на базе планшетного ПК (две разновидности — на базе совместимого и не совместимого с ПК)

1. Универсальный автомобильный осциллограф (обязательная функция) — снятие и отображение осциллограмм. Этот режим используется для проверки сигналов от датчиков ЭСУ и проверки управляющих сигналов от ЭБУ к исполнительным устройствам.
2. Осциллограф зажигания (обязательная функция) — снятие и отображение осциллограмм первичных и вторичных цепей систем зажигания. Функциональность этого режима у конкретного прибора полностью зависит от того, какие системы зажигания он определяет.
3. Специальные мотор-тестерные режимы (обязательно — это главное, что отличает мотор-тестер от автомобильного осциллографа), в частности это тесты — «баланс мощности», «эффективность цилиндров» («неравномерность вращения»), «относительная компрессия» и пр.
4. Измеритель и осциллограф неэлектрических величин (необязательно, но в последнее время становится стандартным, тем более что соответствующие датчики используются при проведении ряда специальных тестов) — температуры (масла, охлаждающей жидкости), давления (в цилиндре, масла, топлива, наддува в турбированных системах, выхлопных газов и пр.), разрежения (во впускном коллекторе), детонации и пр., которые могут измеряться при помощи специальных датчиков, преобразующих соответствующую физическую величину в напряжение.
5. Мультиметр (необязательно) — измерение различных электрических величин (напряжения, тока, сопротивления, частоты, скважности и пр.).
6. Имитатор сигналов (необязательно, в современных мотортестерах встречается редко, но популярность его использования в диагностике растет).

3. Контроль работоспособности и осмотр состояния систем безопасности после ДТП

Контроль работоспособности. Если ТС оборудовано системой динамической стабилизации (Dynamic Stability Assistance, DSA), то модуль управления системой DSA получает данные о частоте вращения колес, которые необходимы для измерения пробуксовывания. Эту информацию модуль управления системой DSA получает с модуля управления системой ABS через три коммуникационные линии. Система DSA не использует тормоза для контроля пробуксовывания.

При включении зажигания система проверяет электрическое сопротивление всех компонентов. Во время этой проверки горит сигнальная лампа. После завершения проверки (через 4 с) лампа должна погаснуть. Она также загорается, если одно из колес пробуксовывает более 20 с или если электроснабжение выдает напряжение менее 10 В. Контрольная лампочка предупреждает водителя о том, что из-за неисправности системы произошло ее автоматическое отключение, при этом тормозная система продолжает функционировать как обычная тормозная система без ABS.

Если автомобиль движется, выполняется проверка электродвигателя насоса, его реле, впускных и выпускных клапанов на скорости 6 км/ч. На скорости 40 км/ч осуществляется проверка работы колесных датчиков. Во время работы системы насос функционирует в непрерывном режиме.

При движении во время дождя или снегопада со скоростью более 70 км/ч с включенным стеклоочистителем лобового стекла тормозные накладки передних тормозов периодически (каждые 185 с) кратковременно (на 2,5 с) прижимаются к тормозным дискам с минимальным давлением (0,05…0,15 МПа). В результате этого накладки и диски очищаются и улучшается эффективность торможения.

Особенности компоновки и осмотра ЭБУ, модулятора, датчиков активных систем безопасности. Элементы ABS при механическом повреждении в ДТП не подвергаются ремонту, а подлежат замене с последующим тестированием системы в целом. Датчик обычно исполняется в виде неразборной конструкции. БУ устанавливается в наиболее защищенном месте (боковой части салона, задней панели моторного отсека). При комплектации двигателя системой диагностирования электронно-решающий блок (ЭРБ) монтируется рядом или представляет составную часть бортовой ЭВМ. Модулятор состоит из корпуса клапана и электрической катушки управления и обычно размещается в легковых автомобилях в контуре тормозного привода рядом с тормозным сервоусилителем в моторном отсеке, в грузовых автомобилях — на лонжеронах рамы у осей колес ТС.

Cхемы реализации ABS могут быть различными, в зависимости от места установки датчиков, модуляторов и соответствующего алгоритма работы системы. Модули ABS могут быть установлены на колеса одной, нескольких или всех осей автомобиля. Нужная схема определяется типом ТС, степенью эффективности при торможении, обеспечении при этом устойчивости и управляемости ТС, стоимостью ТС и системы. Можно указать две базовые схемы ABS, связанные с управлением процессом торможения каждого колеса оси или одновременного торможения всеми колесами одной оси.

В первой упрощенной схеме используется один модулятор в тормозном контуре оси. Датчики могут устанавливаться на карданном валу или на левое и правое колёса данной оси ТС. Алгоритм реализовывается следующим образом. При изменении скорости (вероятном блокировании) одного из затормаживаемых колес от датчиков поступает информация на ЭРБ, который подает сигнал на модулятор. Последний снижает давление во всем тормозном контуре колес данной оси. В результате исключается юз всех колес оси. В то же время имеет место недотормаживание, так как другое неблокируемое колесо также растормаживается. Однако реализация такой схемы исключает вероятность блокирования затормаживаемых колес и таким образом обеспечивается устойчивость от бокового заноса ТС и его управляемость.

Работа такой схемы ABS сопровождается продольными колебаниями ТС («голопированием»), которые влияют на управляемость, а также вызывают дискомфортные ощущения. Модуляторы в зависимости от реализации такой схемы ABS могут устанавливаться в тормозном контуре одной или нескольких осей автомобиля.

В случае реализации второй схемы устанавливается два модулятора в тормозном контуре левых и правых колес одной оси и два датчика. В этой схеме при вероятности блокирования затормаживаемого колеса уменьшается давление в тормозном контуре только этого колеса. Другое же продолжает эффективно тормозить. В случае его блокирования аналогично первому в тормозном контуре происходит снижение давления другим модулятором. Таким образом достигается эффективное торможение и обеспечивается устойчивость ТС. Однако эта схема более сложная. Эффект неравномерного изменения тормозного момента по левому и правому борту ТС может вызывать дополнительную силу и поворачивающий момент вокруг центра массы ТС и при условиях неравных сцепных свойств с дорогой по бортам ТС повлиять на его устойчивость.

На одном и том же автомобиле могут быть использованы обе схемы ABS. Может быть рекомендована краткая запись схемы установки, удобная при проведении ее идентификации во время осмотра ТС. Указывается, например, количество датчиков и модуляторов на каждой оси ТС, начиная с передней. К примеру, запись «2/2–0/0–2/1» означает, что на передней оси грузового ТС установлены два датчика и два модулятора, на средней оси отсутствует ABS, на задней — два датчика и один модулятор. Поэтому осмотр и описание поврежденной в ДТП ABS и других систем требует особенной тщательности в определении их схемы, места установки функциональных элементов, определения количества датчиков, модуляторов, их состояния, функционирования ЭРБ.

Коммуникации систем безопасности. Включают электрический провод, жгуты проводов, шины, трубопроводы, разъемы, элементы крепления. Осмотр позволяет установить только внешние повреждения, на основании которых можно сделать заключение об их замене.

Кроме того, значение имеет и состояние источников питания: аккумуляторной батареи, насоса, компрессора, ресивера, гидроаккумулятора. Например, при уменьшении напряжения ниже определенной величины ABS может отключиться. Недопустимое увеличение напряжения также способно вывести блок из строя. Поэтому уместно будет рекомендовать автовладельцу избегать запуска двигателя методом «прикуривания», равно как и предоставлять для этих целей свою машину. Также нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании.

О возникновении неисправности чаще всего свидетельствует загорание контрольной лампы на приборной панели — после включения зажигания и проведения системой самодиагностики она обязательно должна погаснуть. Если же лампочка периодически загорается и гаснет в процессе движения, скорее всего, проблема с контактами в электроцепи. Здесь следует учитывать, что в системах нередко применяются сложные разъемы, которые можно легко повредить при неправильном обращении.

Исполнительные механизмы. Представляют собой электроклапаны, моторы, устройства световой и звуковой сигнализации, информационные панели. При их осмотре используется только органолептический метод. Осмотр позволяет установить внешние повреждения, на основании которых можно сделать заключение об их замене. Возможность восстановления блоков управления определяется специализированными организациями автосервиса или завода-изготовителя.

Встроенные системы контроля и диагностирования параметров работы систем безопасности и ответственных узлов ТС. В основном это программные системы, в которых функционируют алгоритмы и тесты, определяющие оптимальную работу контролируемых и диагностируемых частей, агрегатов и узлов ТС (двигателя, коробки передач, ходовой части, систем безопасности, освещения, охраны и пр.). Встроенные системы также выявляют неисправности или диагностируют изменения параметров, которые приводят к неисправности. Принципиальная схема включает достаточное количество датчиков, бортовой компьютер, информационную часть в виде дисплея или табло, работающего по методу темного щита (информация появляется при отклонении параметров от нормы), световой и звуковой сигнализации.

Описание повреждений встроенных систем требует особой подготовки специалиста. В акте осмотра ТС желательно делать соответствующую запись о необходимости проведения обследования организацией, занимающейся обслуживанием и ремонтом этих систем, и получения письменного заключения этой организации об их состоянии.

Как системы безопасности ABS, ESP (и другие) спасают вашу жизнь

14 ноября 2018 Категория: Секреты автомобилей.

За каждой из аббревиатур — система безопасности. Важно понимать, как работает «умная» электроника, но не полагаться только на нее: простые законы физики никто не отменял.

ABS — антиблокировочная система

Если водитель тормозит на машине без ABS, одно из несколько колес не смогут равномерно вращаться и заблокируются, что может привести к неуправляемому заносу. Чтобы решить проблему, изобрели Antilock Braking System — антиблокировочную систему.

Система ABS состоит из датчиков скорости (по одному на каждое колесо), механизма регуляции давления гидравлики в тормозной системе и ЭБУ. Датчики отслеживают скорость вращения каждого колеса в момент торможения. Если колеса начинают проскальзывать, система зажимает то колесо, что вращается быстрее остальных, тормозными колодками — и сразу разжимает его, чтобы замедлить.

Водитель понимает о том, что сработала ABS, по характерному «стрекотанию», а педаль тормоза в этот момент или срабатывает с сильным сопротивлением, или вовсе проваливается в пол.

Неверно думать, что цель ABS в сокращении тормозного пути.

Да, на сухой дороге автомобиль с АБС остановится на 20% пути раньше, чем авто с заблокированными колесами, на влажном асфальте разница будет еще больше. Но в то же время на рыхлом снегу тормозной путь машины с ABS будет, напротив, больше: ведущие колеса не пробуксовывают, значит, не могут «нагрести» под себя валики из снега и быстрее остановиться.

Основное преимущество системы ABS — то, что автомобиль с ней сохраняет управляемость даже при экстренном торможении. То есть можно тормозить и при этом пытаться объехать внезапно выскочившую на дорогу собаку, например.

Для имитации работы штатной ABS водители применяют прием коротких интенсивных нажатий на педаль тормоза. Такой способ помогает затормозить без блокировки колес и тоже сохранить управляемость.

Систему ABS можно отключить. Неопытным водителям делать этого не стоит.

EBD — электронная система распределения тормозных усилий

Electronic Brakeforce Distribution — основное дополнение антиблокировочной системы. Современные автомобили часто оснащают комбо ABS + EBD.

Но если ABS срабатывает, когда пробуксовка колеса уже началась, то цель EBD — не допустить этой ситуации.

Принцип работы системы такой.

По скорости вращения подшипника EBD определяет, сколько тормозного усилия нужно направить на каждое колесо, чтобы проконтролировать скорость его вращения и безопасно оттормозиться. На колеса, которые испытывают серьезные нагрузки, система направляет большее тормозное усилие, поднимая давление в гидравлической системе.

Например, водитель экстренно тормозит перед пешеходным переходом. Масса автомобиля смещается кпереди, соответственно нагрузка на колеса передней оси выше. Вот система EBD отвечает за то, чтобы тормозное усилие подавалось не одинаково по умолчанию на все колеса, а с учетом этой разницы в нагрузке. То есть в нашем примере EBD направит больше тормозных усилий на переднюю ось.

Так же происходит в повороте, когда масса автомобиля и центр тяжести смещаются в сторону, противоположную повороту, и колеса могут начать проскальзывать. В этом случае EBD на основе данных об угле поворота руля и скорости движения распределит тормозные усилия таким образом, чтобы эффективно остановить ведущие колеса справа или слева.

По такому же принципу распределения тормозных усилий система позволяет эффективно затормозить, если левая и правая сторона авто едут по разным покрытиям: когда слева асфальт, а справа заснеженная обочина, например.

ESP — система электронной стабилизации

У системы электронной стабилизации (Electronic Stability Program) много других названий. Часто ESP называют системой курсовой устойчивости. В зависимости от модели автомобиля она же может называться:

• ESC на Honda, Volvo, KIA, Hyundai
• VSC на Toyota
• DTSC на Volvo
• VSA на Honda и Acura
• VDC на Subaru, Infinity, Nissan
• DSC на Mazda, BMW, Land Rover, Jaguar

На современных автомобилях система стабилизации встречается уже в базовой комплектации, вместе с ABS. Но ее назначение совсем другое. ESP помогает водителю направлять машину по заданной траектории, предотвращая пробуксовку колес и боковое скольжение (занос).

Блок-контролер ESP постоянно обрабатывает сигналы датчиков систем ABS и ASR, анализирует скорость вращения колес и давление в тормозной системе. Сопоставляет эти данные с данными датчика положения руля и датчиками боковых ускорений.

Система ESP работает постоянно. Когда она определяет, что машина сходит с заданной водителем траектории (начинается боковое проскальзывание), она возвращает автомобиль на нужный курс путем подтормаживания одного или нескольких колес и регулировкой подачи топлива.

Как именно сработает система курсовой устойчивости, зависит от ситуации.

• При скоростном прохождении поворота, если начинается снос задней оси, ESP подает сигнал ЭБУ двигателя, уменьшая подачу топлива или вмешивается в работу ABS, притормозив внешнее переднее колесо.
• В машинах с «автоматом» ESP может понижать передачу, чтобы снизить скорость и повысить сцепление с дорогой.

Основная задача системы ESP — предотвращение неуправляемых заносов. По данным производителей, система курсовой устойчивости помогает избежать до 80% заносов. Особенно важно это для неопытных водителей.

В то же время на машинах с ESP практически невозможно почувствовать начало заноса. Так что к тому моменту, как водитель понимает, что что-то не в порядке, ситуация уже становится критичной. Поэтому некоторые владельцы принудительно отключают систему курсовой устойчивости зимой.

ASR — антипробуксовочная система

Как ясно из названия, система ASR предназначена для того, чтобы не допустить пробуксовки ведущих колес. Но работает она не при торможении, как ABS, а постоянно — при разгоне и во время движения автомобиля.

Названия антипробуксовочной системы разные у разных производителей:

• ASR на Mercedes, Volkswagen, Audi
• ASC на BMW
• A-TRAC на Toyota
• DSA на Opel
• DTC на BMW
• ETC на Range Rover
• ETS на Mercedes
• STC на Volvo
• TCS на Honda
• TRC на Toyota

Но принцип работы одинаков: ASR построена на конструктивной основе ABS и умеет электронными средствами блокировать дифференциал и управлять крутящим моментом двигателя, распределяя тягу на колеса таким образом, чтобы они не срывались в пробуксовку при разгоне и в движении автомобиля.

Датчики системы ASR отслеживают скорости вращения ведущих колес. Блок управления системой ABS/ASR определяет угловое ускорение ведущих колес, скорость и характер движения автомобиля (прямо- или криволинейное) автомобиля и передает эти данные ЭБУ двигателя.

Если система ASR определяет, что ведущие колеса начинают проскальзывать, она либо увеличивает подачу тормозной жидкости, что увеличивает давление в тормозной системе, либо вычисляет необходимый для ситуации крутящий момент и передает эти данные в ЭБУ двигателя. В результате за счет изменения положения дроссельной заслонки, пропуска впрыска или понижения передачи в машине с «автоматом», удается замедлить автомобиль, не допустить пробуксовки колес.

На внедорожниках эта же система называется EDS — «электронный дифференциал». Тут дополнительная опция: как только начинается пробуксовка, тормозные колодки прижимают колесо, что позволяет ведущим колесам эффективно «разгрести» грязь или снег.

Когда срабатывает система ASR, на приборной панели загорается контрольная лампа. Систему можно принудительно отключить.

BAS — ассистент экстренного торможения

Brake Assist System — это ассистент экстренного торможения. Другие названия этой системы — ВА, ЕВА. Принцип действия одинаков — система помогает водителю быстро затормозить до полной остановки.

BAS приходит на помощь водителям, когда в экстренной ситуации они быстро, но недостаточно интенсивно жмут на педаль тормоза.

Работает ассистент экстренного торможения так: на педали тормоза стоит датчик определения скорости нажатия. Когда система оценивает, что водитель пытается экстренно затормозить, но боится выжать педаль в пол, срабатывает гидравлический усилитель тормозной системы, который добавляет усилия нажатия педали. В результате тормозной путь сокращается.

Аналогичным образом работает DBC — система динамического контроля за торможением. С помощью DBC получается добиться эффективного экстренного торможения, даже если водитель нажал на педаль неоптимально.

Что дальше?

Технологии активной безопасности развиваются быстро.

Сегодня никого уже не удивляют автономные ассистенты, которые на основе комплекса датчиков и камер самостоятельно отслеживают дорожную обстановку, контролируют «слепые зоны», обнаруживают пешеходов, удерживают автомобиль в полосе, предупреждают об опасном сокращении дистанции и применяют автоматическое торможение в экстренной ситуации .

Парадоксальным образом ассистенты водителя, призванные повысить безопасность дорожного движения и предотвратить аварии, вызывают часто обратную реакцию: водитель слишком полагается на электронных «помощников», позволяет себе рискованные скоростные маневры.

Это чревато авариями и серьезными повреждениями автомобиля.

• Особенности разных типов привода — RWD, FWD, 4WD, AWD узнаете здесь.

Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка

ООО «РитейлМоторс» УНП 191477517, з арегистрировано Мингорисполкомом 20 марта 2012г.
Регистрационный номер в торговом реестре 402310, д ата регистрации 11 января 2018г.
Юридический и почтовый адрес: 220020 г. Минск, ул. Тимирязева, д. 85а, пом. 204

Системы активной безопасности

Нередко одно слишком сильное нажатие на педаль тормоза или неосторожный поворот руля может привести к печальным последствиям – от заноса до вылета на встречную полосу движения. Чтобы минимизировать риск возникновения подобных ситуаций инженеры ведущих автокорпораций оснащают машины полезными системами, которые оказывают реальную помощь водителю и делают управление авто необычайно комфортным и простым.

Что такое ASR?

Automatic Slip Regulation, или ASR, – это одна из систем активной безопасности автомобиля. Антипробуксовочная система направлена на недопущение блокировки колес в условиях, когда машина движется по бездорожью или по сложному покрытию – например, по льду. Кроме того, ASR дает возможность избежать пробуксовки при старте на скользкой дороге.

Принцип работы ASR:

— Датчик информирует об изменениях блока управления, который в свою очередь обрабатывает поступивший сигнал. — БУ сравнивает скорости вращения колес, а затем передает команду исполнительному механизму. — Механизм снижает скорость вращения того колеса, которое пробуксовывает, и согласовывает ее с показателями других колес.
Результат: блокирование дифференциала не осуществляется, как следствие, при движении авто по непрямой траектории колеса ведущей оси вращаются в обычном режиме, но при этом имеют разную скорость.

Как работает ASR?

Влияние на ведущие колеса осуществляется двумя способами:

Когда машина двигается со скоростью, предположим, 60 км/ч (у каждой марки – свой показатель), колесо, которое пробуксовывает, притормаживается тормозной системой. Благодаря чему это происходит? Насос для тормозной жидкости, который входит в состав ASR, создает необходимое давление, соленоиды приводят в действие клапаны, которые и осуществляют подачу жидкости на тормозные цилиндры. Если установленная предельная скорость превышена, то блок управления антипробуксовочной системы сигнализирует об этом двигателю, а тот в свою очередь снижает крутящий момент. Если автомобиль комплектуется автоматической трансмиссией, то активируется повышенная передача, что приводит к «ослаблению» тяговых характеристик машины.

Можно ли отключить ASR?

При необходимости Вы можете деактивировать систему. Как правило, эта опция полезна для новичков, которые хотят отработать навыки вождения на пустой дороге.

Кнопка ASR OFF, позволяющая отключить опцию, в большинстве авто находится возле рычага коробки переключения передач или на приборной панели. Когда Вы нажмете на клавишу, загорится соответствующая лампочка.

Подробная инструкция по деактивации системы в Вашем автомобиле представлена в руководстве по эксплуатации машины.

«Двойники» системы

На автомобили различных марок устанавливаются аналогичные системы, которые имеют отличающиеся названия. Так, ASR – это прерогатива машин немецких брендов Mercedes, Audi и Volkswagen. DSA используется в машинах Opel. TCS – это характерная черта транспортных средств концерна Toyota.
ASR, как и прочие системы-двойники, входят в состав системы стабилизации курсовой устойчивости, известной как ESP.

Что такое ESP в машине?

Electronic Stability Program, или ESP, – это система электронного контроля устойчивости, которая также называется системой динамической стабилизации. Главная цель ESP – управление моментом силы колес, что позволяет устранить боковое движение и выровнять положение авто.

Как и ASR, система имеет несколько аналогов, которые используются в конкретных марках машин:

• На авто KIA, Hyundai и Honda устанавливается ESC.
• Rover, BMW и Jaguar комплектуются DSC.
• Отличительная черта Volvo – система DTSC.
• В машинах Acura можно встретить VSA.
• Модели Toyota агрегатируются VSC.
• В автомобилях Subaru, Nissan и Infiniti эксплуатируется система VDC.

Из чего состоит ESP?

В состав системы входит блок управления, измерительные приборы, которые контролируют разные параметры, и гидравлический блок.

Система курсовой устойчивости способна полноценно функционировать только совместно с иными системами активной безопасности авто: — Антиблокировочной тормозной системой ABS. — Антипробуксовочной системой ASR. — Системой распределения тормозных усилий EBD. — Электронной системой блокирования дифференциала EDS.

Как функционирует ESP?

Внешние датчики анализируют различные параметры – функционирование тормозной системы, особенности движения машины, положение акселератора, смена угла поворота руля. Эти данные передаются на БУ. Он сопоставляет полученные сведения с реальным движением машины. Если ESP решила, что водитель утратил контроль над авто, она вмешивается в управление, то есть задействует механизмы, которые связаны с иными системами активной безопасности.

Корректировка траектории движения машины осуществляется несколькими способами:

• За счет подтормаживания конкретных колес. Какие именно колеса будут притормаживаться, решает сама система. Так, при заносе осуществляется торможение наружным передним колесом.
• Благодаря изменению оборотов двигателя.

Также блок управления ESP взаимодействует с двигателем и автоматической коробкой переключения передач авто. Это позволяет системе корректировать их работу в форс-мажорных обстоятельствах.

Можно ли отключить ESP?

Эту систему активной безопасности можно отключить, в некоторых случаях деактивация даже рекомендована: например, когда Вы едете по сыпучему грунту. Однако не забывайте, что ESP – действительно полезная система, которая оказывает реальную помощь, особенно в зимних условиях. Благодаря ей аварийность уменьшилась примерно на 30%.

Что такое ABS (АБС) автомобиля?

Anti-lock Brake System, или ABS, — это активная система безопасности, которая руководит торможением транспортного средства в сложных дорожных условиях (мокрый асфальт, скользкое покрытие и др.).

Предшественники современной системы появились еще в 60–70-х годах XIX века. Их можно было встретить в таких машинах, как Линкольн, Jenssen FF, Мерседес W116, БМВ 7.

Из чего состоит АБС и каков принцип ее работы?

Конструкция системы подразумевает наличие БУ, датчиков контроля скорости и гидравлического модулятора.

Функционирование антиблокировочной системы предполагает три этапа: сброс давления в цилиндре тормозной системы, его поддержание и повышение до нужного уровня. На деле это выглядит так:

• При торможении датчики скорости передают данные БУ.
• БУ плавно уменьшает скорость авто.

Если одно из колес стало скользить или полностью остановилось, датчик информирует об этом БУ, который задействует выпускной клапан. Он закрывает жидкости доступ в тормозной цилиндр колеса – насос сразу же начинает ее возвращение в гидроаккумулятор. Результат – блокировка снимается. Когда частота вращения колеса нормализовалось, БУ закрывает выпускной клапан и открывает клапан впускной. В результате снова начинает работать насос, но теперь он выполняет действия «в обратном порядке»: нагнетает давление в тормозной цилиндр, что позволяет притормаживать колесо. Все эти операции осуществляются очень быстро. Они повторяются до полной остановки транспортного средства.

Что это дает?

При экстренном торможении машины, которые оснащены АБС, замедляют ход плавно, а не идут юзом. Следовательно, даже в сложных дорожных условиях машина остается управляемой. Водителю же нужно только следить за направлением движения авто до полной его остановки. Иными словами, антиблокировочная система обеспечивает управляемое торможение, что позволяет избежать аварии.

При экстренном торможении транспортного средства, не оборудованного ABS, сильное нажатие на педаль тормоза приводит к тому, что, как бы Вы ни выкручивали руль, машина не изменит своей траектории. Это связано с тем, что заблокированные колеса будут скользить и не позволят водителю маневрировать. Как результат, автомобиль поедет по прямой, что может привести к серьезным последствиям.

Нюансы, о которых стоит знать

Эффективность работы антиблокировочной системы зависит от того, в каком состоянии находится дорога. Если Вы едете по неровному полотну с буграми и выбоинами, то длина тормозного пути авто будет гораздо больше обычной. Объясняется это очень просто. Когда авто тормозит, его колеса на мгновение «подпрыгивают». Это приводит к потере сцепления с дорогой и, как следствие, к прекращению вращения. АБС воспринимает это как блокировку и останавливает торможение. Когда сцепление с покрытием восстанавливается, системе приходится перестраиваться. Это занимает время – отсюда и увеличение длины тормозного пути. Сделать работу АБС оптимальной в данной ситуации поможет обычное снижение скорости авто.

Следует помнить, что системы активной безопасности помогают водителю в сложной ситуации, а не берут на себя управление автомобилем, поэтому автолюбителю не стоит расслабляться – он должен быть готов ко всему.

Источник https://extxe.com/18724/neispravnosti-diagnostirovanie-i-osmotr-sistem-bezopasnosti-avtomobilja-posle-dtp/

Источник https://retailmotors.by/secrets/kak-sistemy-bezopasnosti-spasayut-vashu-zhizn

Источник https://favorit-motors.ru/articles/ekspluataciya-avto/sistemy-aktivnoy-bezopasnosti/