Współczesna diagnostyka silnika nie może już być przeprowadzona bez komunikacji ze sterownikiem. Dlatego na rynku pojawia się coraz więcej elektronicznych urządzeń diagnostycznych, które umożliwiają odczyt kodów błędów zapisanych w sterowniku, odczyt parametrów pracy silnika ze sterownika oraz pełnią inne pomocnicze funkcje, np. uruchamianie elementów wykonawczych. 

Dotychczas podczas diagnostyki układu sterowania silnikiem największą uwagę przywiązywano do odczytu i kasowania kodów błędów z pamięci sterownika. Jednak z praktyki wynika, że sam odczyt kodów błędów jest niewystarczający, aby w pełni określić stan układu sterowania pracą silnika i pośrednio samego silnika. Aby test diagnostyczny był kompletny należy jeszcze dokonać odczytu parametrów pracy silnika.

Parametry pracy silnika są wielkościami wyznaczonymi przez układ sterowania pracą silnika, opisującymi pośrednio stan techniczny silnika i jego wszystkich układów. Są wewnętrzną informacją programu sterownika i zapewniają poprawne działanie całego systemu. Niektóre parametry można zmierzyć za pomocą diagnoskopu (np. czas wtrysku, stan wyłączników), natomiast inne możemy odczytać tylko bezpośrednio ze sterownika (np. aktualne ustawienie silnika krokowego, integrator sondy lambda).

Liczba parametrów, które można odczytać ze sterownika, rośnie wraz z rozwojem systemów sterowania silnikiem. Tabela przedstawia liczbę dostępnych parametrów pracy silnika w wybranych pojazdach.

Praktyczne podejście 
do odczytu parametrów

Możliwości odczytu parametrów pracy silnika zależą od rodzaju zastosowanego układu sterowania silnikiem i oprogramowania sterownika. Wielkim utrudnieniem w codziennej pracy diagnosty są samochody wyposażone w układ nie mający nawet funkcji samodiagnozy, jak np. Digifant montowany w starszych VW. Wtedy nieodzowne stają się narzędzia takie jak oscyloskop i multimetr. Jeżeli usterka takiego systemu nie jest znana diagnoście, to wiadomo, że jej znalezienie pochłonie sporo czasu, ponieważ trzeba sprawdzić każdy element układu z osobna i wszystkie napięcia zasilające. Nie można zapomnieć także o sprawdzeniu wielkości nieelektrycznych, takich jak pomiar ciśnienia paliwa itd.

Nowsze układy sterowania pracą silnika bardzo ułatwiają przeprowadzenie ich diagnostyki. Nierzadko nawet bez podnoszenia pokrywy komory silnika możemy za pomocą odpowiedniego testera wykryć usterkę. Jednak największą zaletą tych układów jest możliwość odczytu parametrów pracy silnika bez podłączania dodatkowych urządzeń. Jest to szczególnie ważne w nowoczesnych samochodach, gdzie przestrzeń w komorze silnika jest niewielka, a silnik i osprzęt są zabudowane różnymi pokrywami (rys. 1).

Kody usterek a parametry pracy silnika

Jedną z podstawowych funkcji skanerów do testowania układów sterowania silnikiem standardu OBD i E-OBD jest odczyt kodów błędów. Odczytane z pamięci sterownika kody błędów należy niejednokrotnie poddać weryfikacji, ze względu na ich jednoznaczność. Poza tym należy pamiętać, że kod błędu zostanie zapisany w pamięci sterownika dopiero wtedy, gdy wartość sygnału danego elementu przekroczy dopuszczalny zakres zapisany w programie sterownika. Może to prowadzić do sytuacji, gdzie w pamięci nie zarejestrowano żadnych kodów błędów, jednak silnik nie pracuje prawidłowo. Dopiero odczyt parametrów pracy silnika wyjaśnia całą sytuację: np. silnik jest rozgrzany do temperatury pracy, jednak do sterownika dociera informacja, że jego temperatura wynosi np. 10^oC. Jest to sygnał, że należy sprawdzić czujnik temperatury i jego obwód. 

Poza tym za pomocą odczytu parametrów pracy silnika od momentu zimnego rozruchu, aż do osiągnięcia pełnej temperatury pracy, możemy obserwować czy układ sterowania pracą silnika reaguje prawidłowo, tzn. czy występuje odpowiednia korekcja czasu wtrysku, kąta wyprzedzenia zapłonu, kiedy zaczyna działać układ oczyszczania spalin oraz jak zmieniają się sygnały wysyłane do elementów wykonawczych. 

Urządzenia diagnostyczne

Każdy warsztat, który chce utrzymać się na rynku, musi mieć tester układów elektronicznych montowanych w pojazdach, które obsługuje. Szczególnie ważne są możliwości takiego testera dotyczące diagnozowania układów sterowania silnikiem. Testery możemy podzielić ogólnie na dwie grupy: tańsze i droższe. Niestety, to zwykle cena testera świadczy o jego walorach użytkowych. Widoczne jest to także przy odczycie parametrów pracy silnika. Testery tańsze nie oferują dla niektórych układów w ogóle odczytu parametrów pracy silnika, podczas gdy te droższe mają tę funkcję. Często zadajemy sobie pytanie przy pracy tańszym testerem, czy nie możemy odczytać parametrów, bo nie ma takiej możliwości w badanym systemie, czy też oprogramowanie naszego testera jest zbyt ubogie. Ponadto bardzo ważną funkcją, na którą należy zwrócić uwagę przy zakupie testera, jest możliwość prezentacji parametrów w sposób graficzny (rys. 2) oraz możliwość zarejestrowania pomiaru. 

Zapis parametrów przydatny jest do wykrywania sporadycznych usterek podczas próby drogowej. Kolejną ważną funkcją testera jest przedstawienie pełnej listy dostępnych ze sterownika parametrów.

Tester musi także być przenośny, aby umożliwiał wykonanie testu podczas jazdy. Dobrze, jeśli jest wyposażony także w multimetr i oscyloskop, aby dawał możliwość sprawdzenia wątpliwych wartości parametrów w sposób bezpośredni. Tester powinien mieć oprogramowanie w języku polskim, ponieważ w warunkach warsztatowych trudno szukać znaczenia opisu jakiegoś kodu usterki lub parametru w sterowniku. 

Istotną sprawą jest także sposób przesyłu danych ze sterownika do skanera, dlatego pomiar parametrów może przebiegać dwoma sposobami.

Trudne przypadki

W praktyce warsztatowej mamy do czynienia z różnymi, czasami trudnymi do wyjaśnienia przypadkami. Tak może być również podczas odczytu parametrów pracy silnika. Należy tutaj zwrócić szczególną uwagę na to, że parametry ze sterownika układu są odczytane w sposób pośredni, to znaczy po uprzednim przetworzeniu przez sterownik. Oznacza to, że w przypadkach wątpliwych nie możemy im bezgranicznie zaufać. W sytuacji, gdy pomimo odczytania wzorcowych parametrów pracy silnika nie pracuje on zadowalająco, musimy prawdziwość odczytanych parametrów potwierdzić, dokonując pomiarów oscyloskopem i multimetrem bezpośrednio dla każdego elementu. 

Parametry pracy silnika 
w układach standardu OBD II i E-OBD

Diagnostyka pokładowa ma udostępniać odczyt parametrów pracy zespołu napędowego, określonych normą DIN lub ISO i mających bezpośredni wpływ na emisję toksycznych składników spalin za pomocą uniwersalnego skanera. Nowością w porównaniu z wcześniejszymi układami OBD jest zapisywanie w pamięci sterownika parametrów pracy silnika w momencie zapisania potwierdzonego kodu usterki, tzw. freeze frame. W sytuacji, gdy zapisanych zostało więcej potwierdzonych kodów błędów, sterownik zapisuje parametry towarzyszące pojawieniu się kodu o najwyższym priorytecie, czyli informującego o wypadaniu zapłonów i nieprawidłowej pracy układu wtryskowego. Szczególnie ważne w układach OBD II i E-OBD są parametry pracy sond lambda. Każdą sondę charakteryzuje 9 parametrów pracy, które możemy odczytać ze sterownika. 

Pomimo rozwijającej się w dużym tempie samodiagnozy układów sterowania silnikiem, w przypadkach nieprawidłowego działania będą one wymagały kompleksowej diagnostyki, w której bardzo ważną rolę odegra pomiar parametrów pracy silnika. Oprócz odpowiednich skanerów nadal ważna będzie wiedza diagnosty, dlatego warto już teraz zwrócić szczególną uwagę na wartości mierzonych parametrów i tworzenie odpowiednich baz danych.