Popis závady a doposud provedené opravy
Vuz Škoda Fabia první generace s motorem , MPI kW k nám byl privezen z jiného autoservisu s tím, že za jízdy se obcas na panelu prístroju najednou rozsvítí všechny kontrolky a prestanou fungovat analogové ukazatele. To se deje cca až sekund. Poté zase budíky zacnou ukazovat a kontrolky
zhasnou. Zustane svítit jenom kontrolka airbagu a nekdy i kontrolka posilovace rízení s tím, že posilovac prestane fungovat. Po vypnutí zapalování a opetovném startu motoru už zustane svítit pouze kontrolka airbagu a všechny ostatní systémy fungují správne. Obcas se prý také stane, že pri startu motoru zacne blikat kontrolka imobilizéru a motor po startu ihned zhasne, nebo dokonce nejde nastartovat vubec.
Dle tvrzení zákazníka se mu tyto závady projevují již asi ctyri mesíce a za tu dobu navštívil nekolik autoservisu, ale žádná z návštev zatím k odhalení závady nevedla. Na voze byly údajne provádeny ruzné mericí a kontrolní práce a také zkušební výmeny nekterých komponent, ale majitel vozidla si nebyl jist, o které presne šlo. Prý byl vuz zkušebne provozován i s jiným panelem prístroju.
zhasnou. Zustane svítit jenom kontrolka airbagu a nekdy i kontrolka posilovace rízení s tím, že posilovac prestane fungovat. Po vypnutí zapalování a opetovném startu motoru už zustane svítit pouze kontrolka airbagu a všechny ostatní systémy fungují správne. Obcas se prý také stane, že pri startu motoru zacne blikat kontrolka imobilizéru a motor po startu ihned zhasne, nebo dokonce nejde nastartovat vubec.
Dle tvrzení zákazníka se mu tyto závady projevují již asi ctyri mesíce a za tu dobu navštívil nekolik autoservisu, ale žádná z návštev zatím k odhalení závady nevedla. Na voze byly údajne provádeny ruzné mericí a kontrolní práce a také zkušební výmeny nekterých komponent, ale majitel vozidla si nebyl jist, o které presne šlo. Prý byl vuz zkušebne provozován i s jiným panelem prístroju.
Zacínám nactením pameti závad
Diagnostiku jsem zapocal vyctením pametí závad všech rídicích jednotek diagnostickým prístrojem Supervag Comfort VW. Ve všech byly uloženy kódy závad, které se týkaly chybné funkce datové sbernice hnacího systému (obrázky a ), a v pameti závad vetšiny rídicích jednotek také chybové kódy komunikace s rídicí jednotkou panelu prístroju (obrázek ). V pameti závad samotného panelu prístroju se pak ukládaly závady komunikace s rídicími jednotkami, které ve vozidle vubec nebyly (obrázek ).
Při provádění sériové diagnostiky jsem si ještě všiml jedné zajímavé věci. Pokud byl diagnostický přístroj připojen k diagnostické zásuvce vozidla a bylo zapnuté zapalování, vozidlo s testerem komunikovalo správně. Když jsem ale nastartoval motor a pokusil se navázat spojení při běžícím motoru, žádná
z řídicích jednotek s diagnostickým testerem nekomunikovala. Vyzkoušel jsem ještě pro jistotu diagnostický přístroj Bosch KTS 570, ale i ten se choval stejně. Rozhodl jsem se ale, že tento problém budu řešit až později, protože jsem si nebyl jist, zda s naší závadou souvisí. Vrátil jsem se tedy zpět
k datovým sběrnicím CAN a panelu přístrojů, na které mě naváděl i výsledek sériové diagnostiky.
z řídicích jednotek s diagnostickým testerem nekomunikovala. Vyzkoušel jsem ještě pro jistotu diagnostický přístroj Bosch KTS 570, ale i ten se choval stejně. Rozhodl jsem se ale, že tento problém budu řešit až později, protože jsem si nebyl jist, zda s naší závadou souvisí. Vrátil jsem se tedy zpět
k datovým sběrnicím CAN a panelu přístrojů, na které mě naváděl i výsledek sériové diagnostiky.
Uspořádání datové komunikace
U tohoto typu vozidla funguje systém datové komunikace tak, že automobil je vybaven dvěma datovými sběrnicemi typu CAN. První tvoří datová sběrnice systému pohonu s rychlostí přenosu dat 500 kb/s a komunikují na ní následující řídicí jednotky: motoru, ABS, posilovače řízení, airbagu a panelu přístrojů. Druhou je datová sběrnice komfortního systému s rychlostí 125 kb/s, na které komunikují tyto řídicí jednotky: palubní sítě, centrálního zamykání, řídicích jednotek jednotlivých dveří (stahování oken) a autorádia. Komunikační rozhraní mezi oběma datovými sběrnicemi tvoří tzv. řídicí jednotka Gateway, která rovněž slouží jako komunikační rozhraní pro sériovou diagnostiku. Ta však u tohoto typu vozu funguje pouze po K-lince.
Zjednodušené měření
Tato konkrétní fabia nebyla žádným z prvků komfortního systému vybavena a nebyla vybavena ani systémem ABS. Měření datové komunikace a kontrola systému datových sběrnic se tak v našem případě omezila pouze na datovou sběrnici pohonu s řídicími jednotkami motoru, posilovače řízení, airbagu,
Gateway a panelu přístrojů. Než jsem začal s měřením, provedl jsem fyzickou kontrolu kabelů datové sběrnice v kabelových svazcích a svorkovnic jednotlivých řídicích jednotek. Takto se zdálo všechno
v pořádku, a tak jsem přistoupil k dynamickým měřením. Použil jsem osciloskop Picoscope 3404D MSO, který je vybaven rovněž logickým analyzátorem datových sběrnic a spektrálním analyzátorem. Protože v pamětech závad většiny řídicích jednotek byly uloženy chyby komunikace s panelem přístrojů, začal jsem měření na jeho svorkách. Připojil jsem kanály osciloskopu pro měření napájení a ukostření panelu přístrojů a také na oba komunikační vodiče datové sběrnice CAN pohonu. Výsledek prvního měření je na obrázku ➍.
Gateway a panelu přístrojů. Než jsem začal s měřením, provedl jsem fyzickou kontrolu kabelů datové sběrnice v kabelových svazcích a svorkovnic jednotlivých řídicích jednotek. Takto se zdálo všechno
v pořádku, a tak jsem přistoupil k dynamickým měřením. Použil jsem osciloskop Picoscope 3404D MSO, který je vybaven rovněž logickým analyzátorem datových sběrnic a spektrálním analyzátorem. Protože v pamětech závad většiny řídicích jednotek byly uloženy chyby komunikace s panelem přístrojů, začal jsem měření na jeho svorkách. Připojil jsem kanály osciloskopu pro měření napájení a ukostření panelu přístrojů a také na oba komunikační vodiče datové sběrnice CAN pohonu. Výsledek prvního měření je na obrázku ➍.
S tímto měřením jsem tedy pak provedl zkušební jízdu, při které se mi závada několikrát projevila, a výsledek měření je na obrázku ➎. Závada se mi pak stejně projevovala i při stání vozidla s běžícím motorem.
Jsem na stopě
Na pořízeném logu (obr. ➎) je vidět silné rušení, které se objevuje na všech měřicích kanálech. Po zhlédnutí tohoto záznamu už mi začínalo být jasnější, kde závadu hledat a také, proč neprobíhá datová komunikace s diagnostickým zařízením po K-lince při nastartovaném motoru. Pro potvrzení své domněnky jsem tedy provedl ještě změření signálu datové komunikace po K-lince při provádění sériové diagnostiky. Měření jsem provedl v různých režimech provozu a při různých projevech závady komunikace. Výsledky měření jsou na obrázcích ➏, ➐ a ➑.
Příčinou je rušení
Důvodem, proč je komunikační K-linka rušením zcela paralyzována a žádná komunikace na ní není možná, kdežto datová sběrnice CAN je při stejném rušení funkční a její výpadky jsou jen občasné, je to, že datová sběrnice CAN je na rozdíl od K-linky proti rušení poměrně dobře chráněna. Jak jsem popisoval
výše, v komunikačním protokolu CAN se určují hodnoty logická 1 a logická 0 z hodnoty rozdílu napětí na vedení CAN High a CAN Low. To znamená, že dojde-li k zarušení CAN sběrnice, jsou rušeny CAN High i CAN Low stejně tak, že i jejich napěťové hodnoty se změní stejně a rozdíl obou hodnot se tedy nemění. Komunikace na K-lince naopak probíhá po jednom vedení, kde napěťová hodnota 12V znamená logickou
0 a napěťová hodnota 0V logickou 1. Při zarušení signálu nelze tedy tyto hodnoty určit a komunikace přestává fungovat. V našem případě však bylo rušení v některých okamžicích tak silné, že ani sběrnice CAN vůči němu nebyla dostatečně odolná.
výše, v komunikačním protokolu CAN se určují hodnoty logická 1 a logická 0 z hodnoty rozdílu napětí na vedení CAN High a CAN Low. To znamená, že dojde-li k zarušení CAN sběrnice, jsou rušeny CAN High i CAN Low stejně tak, že i jejich napěťové hodnoty se změní stejně a rozdíl obou hodnot se tedy nemění. Komunikace na K-lince naopak probíhá po jednom vedení, kde napěťová hodnota 12V znamená logickou
0 a napěťová hodnota 0V logickou 1. Při zarušení signálu nelze tedy tyto hodnoty určit a komunikace přestává fungovat. V našem případě však bylo rušení v některých okamžicích tak silné, že ani sběrnice CAN vůči němu nebyla dostatečně odolná.
Zdroj rušení nalezen
Teď už zbývalo pouze najít zdroj rušení. Věděl jsem, že rušení vzniká pouze při běžícím motoru a že je měřitelné na každém elektrickém obvodu ve vozidle. Připojil jsem tedy měřicí kanál osciloskopu přímo na svorky akumulátoru a nastartoval jsem motor. Detail naměřeného rušení je na obrázku ➒. Motor jsem opět vypnul, odpojil jsem svorky buzení i B+ alternátoru a opět jsem nastartoval. Rušení však
bylo přítomno stále. Zkusil jsem, zda bude rušení přítomno při protáčení motoru startérem, aniž by naskočil. Odpojil jsem tedy svorky vstřikovacích ventilů a zastartoval. Rušení jsem naměřil i v tomto případě. Alternátor a vstřikovače jsem tedy připojil zpět, odpojil jsem svorkovnici zapalovací
lišty a znovu jsem zastartoval. Tentokrát už byl záznam bez rušení.
bylo přítomno stále. Zkusil jsem, zda bude rušení přítomno při protáčení motoru startérem, aniž by naskočil. Odpojil jsem tedy svorky vstřikovacích ventilů a zastartoval. Rušení jsem naměřil i v tomto případě. Alternátor a vstřikovače jsem tedy připojil zpět, odpojil jsem svorkovnici zapalovací
lišty a znovu jsem zastartoval. Tentokrát už byl záznam bez rušení.
Závadu na zapalovací soustavě jsem ověřil ihned po demontáži zapalovacích svíček, kdy jedna z nich měla viditelnou prasklinu po celé délce keramického izolátoru. Rušení tedy pocházelo od zapalovací svíčky. Po výměně svíček jsem provedl opět zkušební jízdu s měřením signálů datové sběrnice CAN a napájení panelu přístrojů. Tentokrát už byly signály po celou dobu jízdy naprosto v pořádku (obrázek ).
Rovněž komunikace se sériovou diagnostikou při nastartovaném motoru probíhala bez problému.
Závěrem
Složitě vypadající a zdánlivě neřešitelná závada měla nakonec řešení velmi jednoduché. „Taková maličkost, jako je výměna zapalovacích svíček…“ chce se říct. Nevím, jestli v předchozích servisech použili při diagnostice této závady osciloskop, a pokud ano, tak nevím jaký, ale zajímalo mě, jestli je takovéto
rušení spolehlivě změřitelné všemi v současnosti běžně používanými osciloskopy. Namontoval jsem tedy na motor na chvilku zpět staré zapalovací svíčky a provedl jsem ještě jedno měření, ale tentokrát v režimu spektrálního analyzátoru.
Zjistil jsem, že frekvence rušení je cca od 10 kHz do 1 MHz. Většina osciloskopů, které jsou dnes na trhu, dokáže takové signály bezchybně změřit, takže si myslím, že s jejich použitím lze takovouto závadu odhalit poměrně spolehlivě a elegantně. Použití pouze sériové diagnostiky však v případě takovéto závady svádí spíše na scestí. Málokoho by asi jen tak napadlo hledat příčinu závady komunikace na datových
sběrnicích u zapalovacích svíček.
rušení spolehlivě změřitelné všemi v současnosti běžně používanými osciloskopy. Namontoval jsem tedy na motor na chvilku zpět staré zapalovací svíčky a provedl jsem ještě jedno měření, ale tentokrát v režimu spektrálního analyzátoru.
Zjistil jsem, že frekvence rušení je cca od 10 kHz do 1 MHz. Většina osciloskopů, které jsou dnes na trhu, dokáže takové signály bezchybně změřit, takže si myslím, že s jejich použitím lze takovouto závadu odhalit poměrně spolehlivě a elegantně. Použití pouze sériové diagnostiky však v případě takovéto závady svádí spíše na scestí. Málokoho by asi jen tak napadlo hledat příčinu závady komunikace na datových
sběrnicích u zapalovacích svíček.
