Nr 2/2018

Problemy z Astrą J (silnik A14NET)

Szczegóły

Utworzono: wtorek, 06 marzec 2018 08:53

Awarie elektronicznych modułów sterujących nie należą do rzadkości i już od prawie dwóch dekad są wpisane na dobre w warsztatową rzeczywistość. Skomplikowana budowa współczesnego samochodu wymaga zastosowania kilku bądź kilkunastu niezależnych sterowników oraz kilkudziesięciu czujników wraz z elementami wykonawczymi połączonymi ze sobą magistralą danych. Inżynierowie, tworząc nowy model auta, muszą uwzględnić przestrzeń wymaganą do zabudowy elektronicznych komponentów tak, aby praca tych podzespołów nie ulegała zakłóceniu i była jak najdłuższa.

Jak ważne jest właściwe rozlokowanie elektronicznych układów sterujących, przekonali się zapewne niektórzy właściciele drugiej generacji Opla Astry G. W benzynowych silnikach o pojemności 1,4 i 1,6 hybrydowy sterownik silnika zainstalowany był bezpośrednio na obudowie jednostki napędowej. Taki sposób mocowania przyczyniał się do nagrzewania sterownika wraz z silnikiem oraz narażał go na cykliczne drgania, co zapewne miało niebagatelny wpływ na czas jego bezawaryjnej pracy. Po przebiegu 120 lub 150 tys. km sporadycznie dochodziło do uszkodzenia sterownika, a symptomy nadchodzącej awarii zapowiadały dwa główne objawy: brak możliwości uruchomienia silnika w fazie, gdy jednostka napędowa osiągała normalną temperaturę lub niestabilna praca na biegu jałowym. W kolejnej generacji Astry H sterownik silnika odizolowano od jednostki napędowej i umieszczono w pobliżu elektronicznej przepustnicy w obszarze pomiędzy silnikiem a ścianą działową, co znacznie zminimalizowało ryzyko termicznego uszkodzenia sterownika, lecz nie wyeliminowało go całkowicie. Wprowadzenie w 2009 r. czwartej generacji Astry J zaowocowało przeniesieniem lokalizacji sterownika silnika w przestrzeń pomiędzy akumulatorem a silnikiem od strony skrzyni biegów.
Sterownik zamocowano na specjalnej stalowej płycie, która pozwalała na lepszą izolację drgań oraz zapewniała jego stabilne mocowanie do nadwozia pojazdu. W wariancie z fabryczną instalacją LPG sterownik tej instalacji umieszczono obok sterownika silnika w jednym rzędzie, co wymagało cofnięcia sterownika silnika bliżej zbiorniczka wyrównawczego cieczy chłodzącej.

Właśnie w Astrze J 1.4 Turbo o mocy 140 KM z fabryczną instalacją LPG doszło do uszkodzenia sterownika silnika. Charakter awarii miał długotrwały przebieg i w pierwszej fazie klient sporadycznie, trzy razy w roku w sezonie letnim, zgłaszał do ASO (przy przebiegu około 40 tys. kilometrów) sytuacje, w których silnik nie reagował na pedał przyspieszenia.
Komputerowa diagnostyka w serwisie nie zarejestrowała większych nieprawidłowości, więc dział serwisu po dłuższej analizie zdecydował się na gwarancyjną wymianę zespołu elektronicznego pedału przyspieszenia wraz z przepustnicą.
Rozpoczął się sezon zimowy i klient praktycznie cały ten okres przejechał bez większych problemów, z wyjątkiem dłuższej ponad 300-kilometrowej trasy w góry, podczas której omawiany symptom powrócił. Po kilkudziesięciominutowej przerwie w jeździe praca silnika wróciła do normy. Sezon wiosenny przyniósł wyraźny wzrost występowania nieprawidłowych przypadków pracy silnika powtarzających się cyklicznie na dystansach od około 30 do 50 km, ponadto zapalały się kontrolki ostrzegające o usterkach w systemach wspomagania układu kierowniczego oraz systemie ABS. Astra nie była już objęta fabryczną gwarancją, więc właściciel pojazdu zdecydował się na diagnozę w warsztacie niezależnym. Bezpośrednie podłączenie pod komputer diagnostyczny, w fazie gdy silnik pracował prawidłowo po raz kolejny, nie wniosło zbyt wiele w proces zlokalizowania przyczyny awarii. Dopiero jazda testowa na dłuższym odcinku potwierdziła relacje właściciela Astry. Silnik zaczął tracić moc i przestał reagować na pedał przyspieszenia. W zestawie wskaźników zapaliły się kontrolki check engine, ABS oraz symbol ostrzegający o nieprawidłowościach w pracy wspomagania układu kierowniczego.
Ponowny odczyt komputerowy wniósł do procesu diagnostycznego wiele cennych informacji. Zarejestrowano błędy z czujnika wału korbowego oraz sensora mierzącego kąt skrętu koła kierownicy, a co najważniejsze błędy:
• U0100 – utrata komunikacji z modułem sterującym pracą silnika,
• U0126 – utrata komunikacji z sensorem kąta skrętu koła kierownicy.
Dwa powyższe komunikaty ukierunkowały dalszy tor poszukiwań usterki. Skupiono się na obszarze wymiany danych pomiędzy sterownikiem silnika a pozostałymi sterownikami, eliminując nieprawidłowości wynikające z braku ciągłości instalacji elektrycznej.

Mariusz Leśniewski
Pełny artykuł przeczytają Państwo w wydaniu 2/2018 „Auto Moto Serwisu”

Diagnozowanie czujników w asystentach parkowania

Szczegóły

Utworzono: wtorek, 06 marzec 2018 08:49

Coraz częściej producenci samochodów oprócz systemów ułatwiających parkowanie przez identyfikację odległości elementów nadwozia pojazdu od przeszkody wprowadzają zaawansowane i zróżnicowane konstrukcyjnie systemy automatycznego parkowania. W zależności od typu układu stosuje się różną liczbę i różne typy czujników ultradźwiękowych sygnalizacji przy parkowaniu i czujników ultradźwiękowych asystenta parkowania.

Ich diagnozowanie można prowadzić za pomocą pomiarów bezpośrednich przy użyciu oscyloskopu, lub za pomocą pomiarów szeregowych przez złącze OBD przy użyciu diagnoskopu.

Optyczny system parkowania
Optyczny system parkowania występuje w kilku wersjach i jest stosowany między innymi w pojazdach: Audi Q7, BMW E60, VW Passat CC i wielu innych. Pierwszą wersją tego systemu był układ 4-kanałowy sygnalizujący napotkanie przeszkody wyłącznie z tyłu samochodu. Jego rozszerzeniem stał się układ 8-kanałowy sygnalizujący napotkanie przeszkody z przodu i z tyłu, przez akustyczny sygnał dźwiękowy informujący kierowcę o odległości elementów nadwozia samochodu od przeszkody. Nowsze systemy OPS, oprócz akustycznej analizy czujników, wyświetlają obraz MMI, który za pomocą odpowiedniej grafiki przedstawia rzeczywistą odległość podczas parkowania od przeszkody każdego z poszczególnych czujników umieszczonych na tylnym lub przednim zderzaku. Nie wymaga się wprowadzania dodatkowych rozszerzających urządzeń w celu interpretacji sygnałów wyjściowych z poszczególnych czujników. Niektóre wersje tego systemu posiadają kamerę cofania, z której obraz jest wyświetlany na monitorze. Najistotniejszą zaletą tych systemów jest możliwość oceny odległości przeszkody względem pojazdu. Starsze wersje systemu umożliwiały tylko odróżnienie na podstawie częstotliwości sygnału, czy przeszkoda została rozpoznana przez cztery czujniki ultradźwiękowe równocześnie z przodu, czy z tyłu samochodu.
Najważniejszym podzespołem optycznego systemu parkowania jest sterownik sygnalizacji przy parkowaniu. Jego zadaniem jest generowanie sygnału zasilania dla wszystkich czujników przy parkowaniu, analiza i przetwarzanie sygnałów z czujników, sterowanie układem załączania sygnalizacji akustycznej, przekazywanie sterownikowi sterującemu przednią jednostką wskazań i obsługi informacji niezbędnych do przesłania danych graficznych reprezentujących obraz pozycjonowania przeszkody na wyświetlaczu MMI, zapamiętywanie ustawień dla kluczyka z pilotem w okresie zamykania samochodu, diagnoza systemu OPS i zarządzanie pamięcią usterek, sterowanie lampką kontrolą w przycisku sygnalizacji przy parkowaniu, komunikacja i przesyłanie danych pomiędzy innymi sterownikami i odbieranie od nich wymaganych informacji oraz wczytywanie przycisku sygnalizacji przy parkowaniu.
W systemie tym sterownik jest zamontowany w większości aut z tyłu po prawej stronie pod podłogą bagażnika i można komunikować się z nim za pomocą odpowiedniego testera, wprowadzając kod 76. W systemie 8-kanałowym obszar nadzorowany jest przez wbudowane
w zderzakach czujniki sygnalizacji po cztery sztuki na zderzak. Akustyczny sygnał dźwiękowy generuje brzęczyk umieszczony w przednim lub tylnym obszarze samochodu. System uruchamia się automatycznie po włączeniu biegu wstecznego. Podczas ruchu do przodu sygnalizacja musi zostać uruchomiona ręcznie za pomocą przycisku sygnalizacji parkowania. Jeżeli samochód wyposażony jest w kamerę cofania, w menu wyświetlacza należy wybrać odpowiednią funkcję, np. Audi Parking System.
Sterownik ASP jest montowany w większości przypadków za osłoną w lewej tylnej części przedziału bagażowego, w miejscu sterownika OPS. Miejsce zamontowania poszczególnych sterowników głównych i pośrednich oraz ich liczba może być różna w zależności od marki i modelu samochodu. W większości samochodów system OPS działa bardzo podobnie, różnica polega głównie na formie reprezentowanych informacji na wyświetlaczu oraz dostępnych funkcjach dodatkowych.

Czujniki sygnalizacji przy parkowaniu i czujniki automatycznego parkowania
W większości samochodów stosuje się czujniki ultradźwiękowe 4. i 5. generacji. Nowsza wersja tych czujników posiada mniejsze wymiary oraz zmieniony kształt złącza zasilającego. W starszych wersjach stosowano obudowę z tworzywa sztucznego, która podczas drgań przekazywanych na nadwozie samochodu ulegała uszkodzeniu mechanicznemu. Czujniki ultradźwiękowe w zależności od miejsca ich zamocowania w zderzaku rozpoznają przeszkodę w różnych odległościach. Boczny czujnik z tyłu od około 60 cm, boczny czujnik z przodu od około 90 cm, środkowy czujnik z tyłu od około 120 cm i środkowy czujnik z przodu od około 160 cm. Sygnał przechodzi w dźwięk ciągły przy odległości od 25 do 30 cm, w zależności od zderzaka. Zbliżanie się do przeszkody powoduje zmniejszenie odstępów impulsów dźwiękowych, aż do przejścia w sygnał ciągły dla zanotowania krytycznej odległości.
W nowszych systemach odległości pokazywane są na wyświetlaczu bezpośrednio względem pozycji montażowej każdego z czujników.
W samochodach wyposażonych w system automatycznego parkowania montowane są zazwyczaj dwa czujniki automatycznego parkowania. Ich zasada działania jest identyczna jak w przypadku czujników sygnalizacji przy parkowaniu. Czujniki pomocy w parkowaniu posiadają krótszą część nadawczo-odbiorczą i równolegle pozycjonowanie złącza względem trzpienia czujnika. W czujnikach automatycznego parkowania część nadawczo-odbiorcza jest dłuższa, a złącze jest umieszczone prostopadle do trzpienia czujnika. Czujniki są mocowane od tyłu w uchwyty wprowadzone w poszycie pasa przedniego lub tylnego z tworzywa sztucznego. Czujniki ASP ultradźwiękowe posiadają inną średnicę i inne wymiary – są większe ponieważ mają większy zakres mierzonych odległości, a ich niepoprawne zamontowanie jest niemożliwe. Każdy czujnik ma swoją określoną pozycję na poszyciu pasa.
Działanie czujników opiera się na wysyłaniu fal ultradźwiękowych, które rozchodzą się w otoczeniu ze stałą prędkością. Płytka piezoelektryczna jest wprowadzana w drgania krótką sekwencją impulsów o częstotliwości rezonansowej.

Piotr Wróblewski
Pełny artykuł przeczytają Państwo wydaniu 2/2018 „Auto Moto Serwisu”