Systemy OBD. dr inŝ. Wojciech Tutak

Transkrypt

1 Systemy OBD dr inŝ. Wojciech Tutak Projekt współfinansowany Diagnostyka ze środków pokładowa Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 1

2 OBD OBD EOBD D-OBD On-Board Diagnostic European On-Board Diagnostic Diesel On-Board Diagnostic Pokładowy system diagnostyczny Pokładowy system diagnostyczny w standardzie europejskim Pokładowy system diagnostyczny w pojazdach z silnikami o zapłonie samoczynnym 2

3 OBD Sposoby redukcji w roku 2025 emisji toksycznych składników spalin 3

4 ZałoŜenia OBD: OBD samochody muszą być wyposaŝone w układy elektroniczne, sprawdzające czy wszystkie czujniki elementy wykonawcze połączone elektrycznie ze sterownikiem pracują prawidłowo. Informacja o nieprawidłowej pracy ma być zapisywana w pamięci sterownika. kierowca ma być powiadomiony, za pośrednictwem lampki MIL, o wystąpieniu. usterki zwiększającą emisję składników toksycznych. informacje o zapamiętywanych w sterownikach kodach błędów musiały być moŝliwe do odczytania za pomocą np. kodów błyskowych. 4

5 OBD Do najwaŝniejszych funkcji OBD II naleŝą: nadzór elementów nie tylko od strony ich defektów, ale równieŝ ich wpływ na emisję szkodliwych związków w spalinach. rozpoznanie wypadania zapłonów, nadzór: odpowietrzania zbiornika paliwa, katalizatora, napowietrzania układu wydechowego, recyrkulacji spalin. odczyt pamięci błędów poprzez tester diagnostyczny (Scan-Tool). dodatkowa funkcja "migania" lampki diagnostycznej przy błędach krytycznych układu wtryskowego, mogących doprowadzić do uszkodzenia katalizatora. znormalizowane kody błędów "PO kody" znormalizowane oznaczenia komponentów. znormalizowane gniazdo diagnostyczne - 16 pinowe. znormalizowana komunikacja. znormalizowana zawartość protokołów Mode 1-5, Mode 6-7 od roku produkcji

6 OBD Zadania systemu OBD moŝna podzielić na następujące grupy: monitorowanie układów samochodu mających wpływ na emisję; ochrona podzespołów, takich jak reaktor katalityczny czy czujnik tlenu; zapisywanie informacji o ewentualnych uszkodzeniach monitorowanych układów; zapisywanie informacji o warunkach eksploatacji, w których pojawiają się usterki; informowanie kierowcy o usterkach, które powodują przekroczenie o 50% dopuszczalnej emisji; przekazywanie informacji do zewnętrznych urządzeń diagnostycznych. 6

7 Zadania systemu OBD Zakres zadań systemu OBD II Kontrola elementów i układów emisyjnych Ochrona elementów emisyjnych przed uszkodzeniem Znormalizowany zapis kodów wykrytych usterek Zadania systemu OBD II Standaryzowany odczyt kodów usterek Zapis warunków pracy silnika w chwili wykrycia usterki Informowanie o usterkach, które zwiększają emisję 1.5x 7

8 Wymagania w stosunku do pokładowych systemów diagnostycznych OBD: monitorowanie działania reaktorów katalitycznych, monitorowanie działania filtrów cząstek stałych, monitorowanie działania sondy lambda, rozpoznawanie wypadania zapłonów, rozpoznawanie braku procesu spalania, monitorowanie układu zasilania, monitorowanie działania układu powietrza dodatkowego (rozcieńczającego spaliny), monitorowanie działania układu recyrkulacji spalin, monitorowanie działania układu odprowadzania par paliwa, monitorowanie działania układu chłodzenia, monitorowanie działania układu zmiany faz rozrządu i skoku zaworów, zapisywanie warunków pracy silnika, standaryzowane sterowanie zaświeceniem lampki kontrolnej MIL, obsługa standardowego złącza diagnostycznego, przekazywanie informacji o gotowości diagnostycznej systemu, ochrona przed nieuprawnionymi modyfikacjami systemu, monitorowanie funkcji skrzynki przekładniowej związanych z emisją spalin. 8

9 Zadania systemu OBD Aby umoŝliwić prawidłowe działanie systemu OBD, konieczne jest rejestrowanie następujących parametrów pojazdu, silnika i jego układu sterowania: temperatury silnika, obciąŝenia silnika, prędkości obrotowej, ciśnienia paliwa, ciśnienia w kolektorze dolotowym, współczynników korekcji czasu otwarcia wtryskiwaczy (autoadaptacja), stanu i działania układu regulacji składu mieszanki, napięcia zasilającego, prędkości pojazdu, przebiegu pojazdu, informacji o usterkach i ich kodach. 9

10 Zadania systemu OBD Czasem lista ta jest rozszerzona o parametry: temperaturę oleju, kąt wyprzedzania zapłonu, masowe natęŝenie strumienia zasysanego powietrza, kąt otwarcia przepustnicy, parametry związane z działaniem układu odsysania spalin ze skrzyni korbowej, temperaturę spalin, informację o działaniu urządzenia klimatyzacyjnego, parametry automatycznej skrzyni przekładniowej. 10

11 Zadania systemu OBD Ochrona przed ingerencją osób nieuprawnionych System OBD jest zabezpieczony przez producentów samochodów przed ingerencją mającą na celu zmianę sposobu działania systemu przez osoby nieuprawnione. W szczególności jest wymagana ochrona przed przeprogramowaniem sterownika silnika, polegającym na zastąpieniu oryginalnych, stałych charakterystyk i map" danych w pamięci sterownika przez odpowiednie dane celowo zmienione. Ochrona taka jest zapewniana między innymi przez trwałe zamknięcie obudowy sterownika i stosowanie specjalistycznych nośników pamięci. Przedmiotowe przepisy zawarte są w załączniku pierwszym do dyrektywy unijnej 1999/102/EC, Producenci muszą zapewnić ochronę przed próbami manipulacji przy sterowniku OBD oraz zmian jego programu podejmowanymi przez osoby nieuprawnione. 11

12 Procedura rozpoznawania i zapisywania usterek W przypadku wykrycia awarii, która spełnia warunki określone w ogólnych przepisach, następuje zaświecenie lampki kontrolnej MIL (ang. Malfunction Indicator Lamp). Kontrolka MIL stanowi kontynuację idei informowania kierowcy o awarii, wcześniej rolę tę spełniała kontrolka CHECK-ENGINE 12

13 W przypadku pojazdu z systemem OBD lampka kontrolna MIL informuje kierowcę o awarii zawsze, gdy spełniono następujące standaryzowane kryteria: lampka MIL zaświeca się, jeśli po kolejnych dwóch cyklach jezdnych w standardzie amerykańskim, lub po kolejnych trzech cyklach w standardzie europejskim, nadal występuje usterka, która powoduje powstanie odpowiedniego zapisu w pamięci usterek; jeśli w kolejnych trzech cyklach jezdnych z fazą nagrzewania silnika zrealizowane zostały procedury mające na celu wykrycie (potwierdzenie istnienia) wcześniej znalezionej i zapamiętanej usterki oraz wykonanie tych procedur nie potwierdziło występowania tej usterki, to lampka MIL przestaje świecić, jeśli nie pojawiły się inne usterki które powodowałyby jej zaświecenie; jeśli po kolejnych co najmniej czterdziestu cyklach jezdnych z fazą nagrzewania silnika nie zostało potwierdzone występowanie wcześniej wykrytej usterki, które spowodowało wygenerowanie kodu błędu w pamięci diagnostycznej, to błąd ten moŝe zostać z pamięci usunięty, co ma zapobiec podejmowaniu ewentualnych niepotrzebnych napraw. 13

14 Przez pojęcie cyklu jezdnego rozumie się uruchomienie silnika i jazdę, kiedy to w przypadku rozpoznania usterki moŝliwe jest wygenerowanie kodu błędu, cykl jezdny kończy wyłączenie silnika. Przez pojęcie cyklu jezdnego z fazą nagrzewania silnika naleŝy rozumieć taki cykl jezdny, w czasie którego temperatura cieczy chłodzącej silnik zwiększa się przynajmniej o 22 C i osiąga wartość 70 C lub wyŝszą. 14

15 Lampka kontrolna MIL zaświeca się, jeśli jest spełniony jeden z wymienionych warunków: wystąpiła usterka jednego z elementów sterowania pracą silnika i mechanizmu przeniesienia napędu, jeden z elementów na skutek uszkodzenia powoduje zwiększenie emisji o 15% lub generuje nieprawidłowy sygnał, procesy starzenia reaktora katalitycznego powodują zwiększenie emisji HC ponad dopuszczalną wartość, dochodzi do wypadania zapłonów, co w efekcie powoduje niedopuszczalny wzrost emisji lub moŝe doprowadzić do uszkodzenia reaktora, układ odprowadzania par paliwa wykazuje nieszczelność lub jest niedroŝny, praca silnika lub skrzynki przekładniowej jest sterowana programem awaryjnym, występuje brak sprzęŝenia zwrotnego w układzie regulacji składu mieszanki (zamknięta pętla regulacji z sygnałem z czujnika tlenu) po upływie określonego czasu od rozruchu silnika, 15

16 nastąpiło przekroczenie dopuszczalnej temperatury silnika o więcej niŝ 11 o C - warunek ten dotyczy wyłącznie standardu amerykańskiego. Lampka MIL powinna zaświecać się kaŝdorazowo po włączeniu zapłonu i - jeśli nie zostały spełnione kryteria stwierdzenia usterki - zgasnąć po uruchomieniu silnika. Ponadto lampka musi spełniać następujące wymagania: - powinna być umieszczona w polu widzenia kierowcy, - powinna świecić po włączeniu zapłonu, - nie moŝe być koloru czerwonego, najczęściej stosuje się kolor Ŝółty, - w przypadku wykrycia usterek według określonego standardu, lampka powinna świecić światłem ciągłym, - w przypadku wykrycia usterek, które mogą prowadzić do uszkodzenia reaktora, lampka powinna świecić światłem pulsującym, - dopuszczalne jest zastosowanie dodatkowego sygnału akustycznego sprzęŝonego z działaniem lampki. 16

17 Warunki wyłączenia systemu OBD W warunkach kiedy procedury diagnostyczne mogłyby sugerować awarię a w rzeczywistości jej nie ma, system OBD jest wyłączany - przerywa się działanie procedur diagnostycznych. Sytuacja taka mogłaby zaistnieć, jeśli: w zbiorniku znajduje się mała ilość paliwa, w standardzie amerykańskim 15%, w europejskim 20%; samochód jest eksploatowany na duŝej wysokości względem poziomu morza, graniczne wartości wynoszą: 2400 m n.p.m. w standardzie amerykańskim i 2500 m n.p.m. w standardzie europejskim; temperatura otoczenia jest niŝsza od -7 C; w czasie pracy dodatkowych urządzeń, pobierających napęd od silnika, przykładem moŝe być wyciągarka stosowana w samochodach terenowych; rozładowany akumulator wywołuje określony spadek napięcia. W podanych warunkach system OBD moŝe, ale nie musi być wyłączany. 17

18 Standardowe złącze diagnostyczne systemu OBD Obecne uŝywane są następujące protokoły transmisji danych: Standard ISO , protokół stosowany przez producentów europejskich, do wymiany danych o małej prędkości (5 bit/s); Standard ISO , protokół spotykany w samochodach producentów europejskich i azjatyckich oraz w samochodach marki Chrysler; Standard SAE J 1850, protokół stosowany przede wszystkim w samochodach amerykańskich, szczególnie marki Generał Motors, równieŝ w lekkich pojazdach uŝytkowych; Standard ISO/DIS , protokół ten słuŝy do celów diagnostycznych w sieciach CAN. 18

19 Wygląd standardowego gniazda złącza diagnostycznego Styki 7+15 komunikacja zgodna z protokołem ISO , w zakresie diagnozowania silnika i układów oczyszczania spalin; Styki 2+10 komunikacja zgodna z protokołem SAE J 1850; Styk 4 Styk 5 masa; masa w transmisji sygnału; Styk 16 biegun dodatni akumulatora +12V (30); Styk 6 Styk 14 Styki l, 3, 8, szybka transmisja sygnałów w sieci CAN; wolna transmisja sygnałów w sieci CAN; wolne styki, niewykorzystywane w systemie OBD, styki te są 9, 11, 12, 13 wykorzystywane w sposób dowolny przez producentów, w celu diagnozowania układów nieobjętych kontrolą systemu OBD, np. ABS, ASR, skrzynia przekładniowa, poduszki powietrzne. 19

20 Sposób oznaczania usterek w systemie OBD Pierwszy znak: lokalizacja głównego zespołu pojazdu P (ang. Powertrain) silnik i układ przeniesienia napędu: B (ang. Body) nadwozie; C (ang. Chassis) mechanizmy podwozia i zawieszenie kół; U (ang. Bussystem) sieć wymiany danych. Drugi znak: typ kodu usterki 0 kod usterki ogólny, niezaleŝny od producenta; 1 kod usterki specyficzny dla określonego producenta; 2 kod usterki specyficzny dla określonego producenta; 3 kod usterki specyficzny dla określonego producenta lub niezdefiniowany. 20

21 W ogólnym przypadku znak znajdujący się na trzecim miejscu kodu moŝe wskazywać następujące lokalizacje występowania usterek: P01XX: skład mieszanki palnej (masa powietrza i paliwa); P02XX: skład mieszanki palnej (masa powietrza i paliwa); P03XX: układ zapłonowy i wypadanie zapłonów; P04XX: dodatkowe układy stosowane w celu ograniczenia emisji spalin; P05XX: układ regulacji prędkości obrotowej i układ biegu jałowego; P06XX: sterownik silnika i jego sygnały wyjściowe; P07XX: skrzynka przekładniowa i jej sterowanie; P08XX: skrzynka przekładniowa i jej sterowanie; P1000: kod gotowości systemu OBD, informujący o realizacji poszczególnych procedur diagnostycznych (ang.: readinesscode). 21

22 P0267 odczytywać naleŝy w następujący sposób: P - silnik i układ przeniesienia napędu, 0 - kod usterki ogólny, niezaleŝny od producenta, 2 - skład mieszanki palnej (masa powietrza i paliwa) (czwarty i piąty znak: szczegółowe określenie rodzaju usterki lub uszkodzonego elementu) - za mała dawka paliwa wtryskiwanego do trzeciego cylindra 22

23 Dane zawarte w ramce zamroŝonej System diagnostyczny zapisuje kod rodzaju usterki oraz warunki pracy silnika w chwili wykrycia usterki. Warunki te zapamiętywane są w postaci tzw. ramki zamroŝonej, zawierającej informacje o wartościach określonych parametrów silnika. Dane te to: obliczone obciąŝenie silnika (moment obrotowy), prędkość obrotowa silnika, wartości współczynników korekcji czasów otwarcia wtryskiwaczy (korekcja składu mieszanki), ciśnienie paliwa, prędkość pojazdu, temperatura cieczy chłodzącej silnik, ciśnienie w kolektorze dolotowym, wartości układu regulacji składu mieszanki (sondy lambda), kod usterki, której wykrycie spowodowało zapamiętanie ramki zamroŝonej. 23

24 Do grupy parametrów dodatkowych naleŝą: kody usterek systemu OBD, Dane zawarte w ramce zamroŝonej stan pracy układu regulacji składu mieszanki (sterowanie składem mieszanki w układzie otwartym lub regulacja w pętli zamkniętej z sygnałem z działającego czujnika tlenu), kąt wyprzedzenia zapłonu, temperatura powietrza zasysanego przez silnik, natęŝenie przepływu strumienia zasysanego powietrza, sygnał z czujnika połoŝenia przepustnicy, stan pracy układu rozcieńczania spalin dodatkowym powietrzem (aktywny/nieaktywny). 24

25 Kod gotowości systemu OBD Kod gotowości sytemu OBD (kod readiness (ang. readinesscode)) jest dwunastocyfrowym kodem binarnym (zerojedynkowym), zawierającym informację o postępie w realizacji poszczególnych procedur diagnostycznych. Schemat zapisu informacji w kodzie gotowości systemu OBD Pozycja kodu 0 l Charakter procedury diagnostycznej B B B B C C C C C C C C Elementy systemu Układ zasilania paliwem Wypadanie zapłonów Układ recyrkulacji spalin Układ ogrzewania czujników tlenu Czujnik tlenu Zakres procedury diagnostycznej Pozycja niewykorzystana, zawsze 0 Urządzenie klimatyzacyjne Układ powietrza dodatkowego, rozcieńczającego spaliny Układ odsysania par paliwa Układ podgrzewania reaktorów katalitycznych Reaktor (reaktory) katalityczne 25

26 Przykład kodu gotowości systemu OBD wyświetlonego na ekranie skanera Pozycja znaku kodu licząc od lewej strony Wartość znaku kodu Reprezentowana procedura diagnostyczna Interpretacja 1 0 Niewykorzystana pozycja kodu Zawsze Poszczególne elementy Procedura niezrealizowana 3 0 System zasilania silnika paliwem Procedura zrealizowana lub niewymagana 4 1 Wypadanie zapłonów Procedura niezrealizowana 5 1 Układ recyrkulacji spalin Procedura niezrealizowana 6 0 Układ ogrzewania czujnika tlenu Procedura zrealizowana 7 0 Czujnik tlenu Procedura zrealizowana lub niewymagana 8 0 Urządzenie klimatyzacyjne Procedura zrealizowana lub niewymagana 9 0 Układ powietrza dodatkowego rozcieńczającego spaliny Procedura zrealizowana lub niewymagana 10 1 Układ odprowadzenia par palia Procedura niezrealizowana 11 0 Układ dogrzewania reaktorów katalitycznych Procedura zrealizowana lub niewymagana 12 1 Reaktory katalityczne Procedura niezrealizowana 26

27 Przykład skróconego cyklu jezdnego stosowanego w warunkach warsztatowych umoŝliwiających wykonanie uproszczonych wersji wszystkich procedur diagnostycznych 27

28 28

29 29

30 Czwarty tryb komunikacji umoŝliwia w szczególności odczyt, kasowanie lub zmianę wartości następujących parametrów: liczba usterek o charakterze emisyjnym, stan systemowej procedury diagnostycznej, przebieg samochodu z zaświeconą kontrolką MIL, liczba cykli jezdnych z fazą nagrzewania silnika od chwili skasowania pamięci usterek, czas pracy silnika z zaświeconą kontrolką MIL, czas od chwili skasowania pamięci usterek, rodzaj usterki, która spowodowała zapamiętanie ramki zamroŝonej, zawartość ramki zamroŝonej, kody usterek, współczynniki korekcyjne czujnika tlenu, wyniki procedur diagnostycznych. 30

31 System OBD silników ZI Czujniki wykorzystywane w układzie diagnostycznym silnika ZI 31

32 Czujniki wielkości monitorowanych w pojeździe 32

33 System OBD silników ZI Identyfikacja wypadania zapłonów Paliwo, które przedostaje się do układu wylotowego, spala się w reaktorze katalitycznym, powodując wzrost temperatury, który moŝe stać się przyczyną uszkodzenia cieplnego reaktora katalitycznego, ponadto uszkodzeniu ulec moŝe czujnik tlenu. Wypadanie zapłonów sprawia równieŝ, Ŝe zmienia się chwilowa wartość momentu obrotowego wytwarzanego przez silnik. Podstawowy sygnał umoŝliwiający wykrywanie wypadania zapłonów stanowi chwilowa wartość prędkości obrotowej silnika i jej zmiany w ramach jednego obrotu wału korbowego. Sygnał ten jest dostarczany przez czujnik prędkości obrotowej, który zawsze występuje w systemach sterowania pracą silnika o zapłonie iskrowym. 33

34 System OBD silników ZI Chwilowa prędkość obrotowa Podstawowym źródłem informacji dla układu OBD o zmianie prędkości obrotowej silnika a zatem i o wypadaniu zapłonów jest sygnał z czujnika prędkości obrotowej. Dla silnika samochodu osobowego, wypadnięcie zapłonu wiąŝe się z wydłuŝeniem czasu obrotu wału korbowego, w zakresie odpowiadającym sektorowi przypisanemu do danego cylindra, o kilka milisekund. Określa się liczbę zapłonów wypadających na określoną liczbę obrotów wału korbowego (np. 1000). Górną granicą jest 2%, czyli moŝe wypaść maksymalnie 20 zapłonów na 1000 obrotów wału korbowego. Procedura ta pozwala na określenie cylindra, w którym częstotliwość wypadania zapłonów przekracza wyznaczoną wartość progową i jeśli w kolejnym cyklu pomiarowym wartość ta w danym cylindrze znowu zostanie przekroczona, to rozpoznaje się usterkę. 34

35 Schemat układu pomiaru chwilowej prędkości obrotowej wału korbowego silnika 3- lub 6-cylindrowego 35

36 Analiza sygnału z czujnika prędkości obrotowej wału korbowego, u góry wyniki uzyskane w przypadku prawidłowego przebiegu procesu spalania, poniŝej przedstawiono zmiany wynikające z braku spalania w cylindrze 4 Przekroczona dopuszczalna nierównomierność biegu silnika w sektorze 3 (nieprawidłowy przebieg procesu spalania w cylindrze 4) 36

37 System OBD silników ZI Analiza chwilowego momentu obrotowego Kolejną metodą identyfikacji wypadania zapłonów w silniku spalinowym jest analiza chwilowego momentu obrotowego silnika. Podstawowym sygnałem diagnostycznym w tym przypadku, jak poprzednio, jest sygnał z czujnika prędkości obrotowej wału korbowego. Moment obrotowy oblicza się przy uwzględnieniu między innymi parametrów związanych z momentem bezwładności i sztywnością wału korbowego z kołem zamachowym. Sterownik silnika wykonuje specjalistyczne algorytmy obliczeniowe. Zaprogramowany algorytm pozwala przewidzieć, o ile powinna wzrosnąć prędkość obrotowa wału w suwie pracy, jeśli spalana była określona dawka paliwa. Jeśli przekroczony zostanie określony próg rozbieŝności, między momentem teoretycznym a rzeczywistym, to przyjmuje się, Ŝe doszło do wypadnięcia zapłonu w określonym cylindrze. Konsekwencje rozpoznania usterki są identyczne jak w poprzednio omówionym przypadku. 37

38 System OBD silników ZI Diagnostyka reaktora katalitycznego Monitorowanie działania reaktora moŝe odbywać się z wykorzystaniem sygnałów, które tylko w sposób pośredni umoŝliwiają ocenę prawidłowości jego działania. Kontrola prawidłowości działania trójfunkcyjnego reaktora katalitycznego sprowadza się do porównania chwilowych stęŝeń tlenu zawartego w spalinach przed i za reaktorem. Przebieg sygnału z drugiego czujnika porównany jest z przebiegiem sygnału z czujnika przed reaktorem co umoŝliwia wyciągnięcie wniosków odnośnie do skuteczności działania reaktora. Jako parametr oceny stanu reaktora katalitycznego wykorzystuje się parametr określany pojemnością tlenową reaktora. Jest to zdolność warstwy katalitycznej do krótkotrwałej absorpcji nadmiaru cząsteczek tlenu zawartych w spalinach. 38

39 System OBD silników ZI Czujnik tlenu zamontowany za reaktorem nie powinien rejestrować gwałtownych zmian stęŝenia tlenu - uzyskiwany z niego sygnał powinien być prawie stały. Charakteryzujący się małymi amplitudami sygnał z czujnika zamontowanego za reaktorem, wskazujący na duŝą pojemność tlenową i prawidłowe działanie reaktora. Procedura diagnostyczna polega na porównaniu sygnałów z sond lambda. JeŜeli wzrost emisji węglowodorów osiągnie 50% to inicjowany jest sygnał błędu i zostaje zapalona kontrolka MIL. 39

40 System OBD silników ZI Diagnostyka sondy lambda Procedury diagnozowania stanu czujników tlenu polegają na kontroli napięcia elementu pomiarowego czujnika oraz pomiarze napięcia i prądu w obwodzie ogrzewania czujnika. Napięciowy sygnał elementu pomiarowego jest analizowany między innymi pod kątem zgodności z innymi parametrami silnika, bada się równieŝ jego parametry dynamiczne czyli częstotliwość i zmianę charakterystyki. Dwa ostatnie umoŝliwiają ocenę zaawansowania naturalnych procesów starzenia czujnika tlenu. Procedury diagnostyczne monitorujące czujnik tlenu działają w sposób cykliczny, warunkiem ich realizacji jest zachowanie moŝliwie niezmiennych warunków pracy silnika - jazda ze stałą prędkością, przez okres przynajmniej 20 sekund. W tym czasie analizie jest sygnał z czujnika, oblicza się jego częstotliwość oraz czasy występowania napięć niskich i wysokich. Błąd jest rozpoznawany, jeśli obliczone parametry nie mieszczą się w zakresie wartości prawidłowych. 40

41 System OBD silników ZI Poprawność działania czujnika umieszczonego za reaktorem jest sprawdzana zarówno za pomocą procedur aktywnych, jak i pasywnych. Procedura aktywna polega na wprowadzaniu celowych zmian w składzie mieszanki, przy ignorowaniu sygnału z czujnika tlenu zamontowanego przed reaktorem i obserwacji odpowiedzi czujnika umieszczonego za katalizatorem. W takiej sytuacji sterownik silnika koryguje skład mieszanki w takim kierunku, aby sprowadzić sygnał z czujnika zamontowanego za reaktorem do wartości właściwych mieszance stechiometrycznej. Korygowanie składu mieszanki moŝe odbywać się jednak tylko w narzuconym, ograniczonym zakresie, i jeśli jest on niewystarczający, to rozpoznawana jest usterka. 41

42 Napięcie na czujniku tlenu zamontowanym za reaktorem w przebiegu aktywnych procedur diagnostycznych 42

43 System OBD silników ZI Procedury pasywne uzupełniają działanie procedur aktywnych w procesie monitowania działania czujnika tlenu zamontowanego za reaktorem katalitycznym. Działanie procedur pasywnych występuje w czasie hamowania silnikiem oraz przyspieszania, powodującego obciąŝenie silnika bliskie maksymalnemu. Przy przyspieszaniu w spalinach jest mniej cząstek tlenu co powinno spowodować znaczny wzrost napięcia sondy lambda. Podczas hamowania silnikiem do układu dolotowego dostaje się gaz bogaty w cząstki tlenu co powinno spowodować znaczny spadek napięcia mierzonego na czujniku. JeŜeli róŝnice między załoŝeniami a rzeczywistym sygnałem z sody lambda powtarzają się cyklicznie następuje generowanie sygnału błędu. 43

44 System OBD silników ZI Układ diagnostyczny poza wymienionymi parametrami dokonuje takŝe sprawdzania układu ogrzewania czujnika tlenu. Procedura obejmuje kontrolę parametrów elektrycznych obwodu ogrzewania, określa się, czy w obwodzie tym nie doszło do zwarcia lub przerwania ciągłości. Jednym ze sposobów jest ocena obwodu grzania na podstawie czasu osiągnięcia pełnej sprawności przez sondę przy zimnym rozruchu silnika (np. 10s). Innym sposobem jest określanie prawidłowości działania na podstawie pobieranej mocy elektrycznej przez czujnik. 44

45 System OBD silników ZI W przypadku sondy szerokopasmowej sygnałem pomiarowym otrzymywanym z czujnika jest natęŝenie prądu, skorelowane określoną zaleŝnością ze składem mieszanki. Do realizacji procedur diagnostycznych takiej sondy jest konieczne celowe modulowanie składu mieszanki realizowane przez sterownik. Przy czujniku uszkodzonym przebieg zmian współczynnika nadmiaru powietrza odbiega od załoŝonego wzorca, a napięcie kontrolne zmienia się w duŝo węŝszym zakresie. Procedura diagnostyczna jest powtarzana w określonych odstępach czasu i jeśli uzyskane wyniki nie mieszczą się w zakresie wartości prawidłowych, to jest rozpoznawana usterka, generowany kod błędu i aktywowana lampka kontrolna MIL 45

46 Zmiany składu mieszanki i przebieg sygnałów kontrolnych w czasie realizacji procedury diagnozowania szerokopasmowego czujnika tlenu. 46

47 System OBD silników ZI Diagnostyka układu recyrkulacji spalin Główne sygnały diagnostyczne są dostarczane przez czujniki temperatury i ciśnienia w kolektorze dolotowym. W sterowniku silnika są zapisane odpowiednie zakresy wartości prawidłowych. Diagnozowanie układu polega na sprawdzeniu, czy wartości rzeczywistych, mierzonych parametrów w tych zakresach się mieszczą. Procedury diagnostyczne są realizowane zazwyczaj podczas hamowania silnikiem, co pozwala na wykluczenie wpływu czynników zakłócających pomiar. JeŜeli wartości tych parametrów róŝnią się od prawidłowych to rozpoznawana jest usterka układu recyrkulacji spalin. 47

48 System OBD silników ZI Diagnostyka układu odprowadzania par paliwa Procedura diagnostyczna układu odprowadzania par paliwa polega na kontroli parametrów elektrycznych zaworu sterującego przepływem par paliwa. Inna procedura polega na analizie sygnału otrzymywanego z czujnika tlenu zamontowanego w układzie wylotowym silnika. Dokonuje się oceny wpływu trybu pracy pochłaniacza na skład mieszanki spalanej przez silnik., co jest Jeśli węglowodory pochodzące z par paliwa wzbogacają skład mieszanki w sposób zauwaŝalny następuje korekcja czasu otwarcia wtryskiwaczy. JeŜeli w kilku kolejnych cyklach nie zostaną zaobserwowane charakterystyczne zmiany składu mieszanki palnej, to przyjmuje się, Ŝe filtr utracił zdolność do pochłaniania par paliwa równoznaczne z usterką. Kolejna procedura polega na sprawdzaniu stopnia napełnienia pochłaniacza parami paliwa. Zawór sterujący przepływem par jest zamykany i otwierany. JeŜeli otwarcie zaworu powoduje zuboŝenie mieszanki to znaczy Ŝe w pochłaniaczu nie ma nadmiaru par paliwa (dodatkowe powietrze nie zasysa par paliwa). Jeśli otwarcie powoduje wzbogacenie mieszanki to znaczy, Ŝe w pochłaniaczu jest nadmiar par paliwa i konieczna jest jego regeneracja. 48

49 System OBD silników ZI Diagnostyka układu powietrza dodatkowego Przebieg procedury diagnostycznej polega na monitorowaniu sygnału z czujnika tleniu w przypadku gdy sygnał przekracza zakres wartości prawidłowych jest rozpoznawana usterka układu powietrza dodatkowego. Zastosowanie szerokopasmowej sondy lambda umoŝliwia zwiększenie precyzji diagnozowania układu powietrza dodatkowego. W takim przypadku jest moŝliwe sprawdzenie, czy układ działa oraz określenie uzyskiwanego natęŝenia przepływu strumienia powietrza. Zmodyfikowana procedura diagnostyczna polega na uruchomieniu układu powietrza dodatkowego w pierwszej następującej po rozruchu, wystarczająco długiej fazie pracy silnika na biegu jałowym. Doprowadzenie dodatkowego tlenu do spalin powoduje zmianę sygnału z szerokopasmowej sondy lambda, jednak sterownik silnika nie zmienia składu mieszanki w celu skompensowania zmienionej wartości sygnału sondy lambda. RozbieŜność wartości prawidłowej i wartości obliczonej natęŝenia strumienia powietrza powoduje rozpoznanie usterki. 49

50 Układ odprowadzania par paliwa elementy sterowania 50

51 System OBD silników ZI Diagnostyka układu paliwowego Usterki mogą polegać na uszkodzeniu regulatora ciśnienia paliwa jak i wtryskiwaczy. W zakresie tej procedury mieści się takŝe diagnozowanie usterek układu dolotowego. Sprawdzaniu podlega takŝe szczelność układu paliwowego a w szczególności zbiornika paliwa i jego połączeń. EOBD nie przewiduje procedur diagnostycznych mających na celu sprawdzenie szczelności układu paliwowego. Przewiduje się jedynie obowiązek zastosowania rozwiązań mających na celu zapobiegnięcie utracie korka zamykającego wlew paliwa. W niektórych rozwiązaniach stosuje się elektryczną kontrolę obecności korka wlewu paliwa. Niektóre usterki tego układu powodują zaburzenie regulacji składu mieszanki a przy tym są trudne do wykrycia. W sterowniku silnika przewidując taką moŝliwość wprowadzono funkcję autoadaptacji, która to wprowadza zmiany w dawkowaniu paliwa. Po osiągnięciu granic moŝliwej korekcji wykrywany jest błąd i zaświeca się kontrolka MIL. 51

52 Adaptacja układu regulacji składu mieszanki W procesie autoadaptacji występują dwa działania polegające na korekcji czasu otwarcia wtryskiwacza: STFT (ang. Short Term Fuel Trim): krótkookresowa korekcja dawkowania paliwa; System OBD silników ZI paliwa. LTFT (ang. Long Term Fuel Trim): długookresowa korekcja dawkowania 52

53 System OBD silników ZI Porównanie korekcji dawkowania paliwa 53

54 System OBD silników ZI Korekta krótkookresowa STFT Mechanizm korekty krótkookresowej polega na śledzeniu napięcia czujnika tlenu i wprowadzenie takich zmian czasu otwarcia wtryskiwaczy, aby sprowadzić współczynnik nadmiaru powietrza do wartości λ= 1. 54

55 55

56 System OBD silników ZI Korekta długookresowa LTFT 56

57 57

58 System OBD silników ZI Monitorowanie elektronicznego pedału gazu W najnowszych konstrukcjach silników rezygnuje się z mechanicznego połączenia pedału przyspieszania z przepustnicą. PołoŜenie pedału przyspieszenia określane jest za pomocą czujników potencjometrycznych lub Halla. Sygnał z czujnika jest wykorzystywany do sterowania otwarciem przepustnicy. W przypadku uszkodzenia siłownika sterującego kątem otwarcia przepustnicy jest realizowany program awaryjny. Przepustnica samoczynnie, dzięki wstępnemu napięciu spręŝyny otwiera się o określony kąt, co sprawia, Ŝe silnik pracuje z podwyŝszoną prędkością biegu jałowego. Po wymianie modułu przepustnicy na nowy zespół jest konieczne przeprowadzenie procedury dopasowania. Procedura ta ma na celu zapisanie charakterystyki nowego elementu w pamięci sterownika, jest wyzwalana za pomocą urządzenia diagnostycznego po obróceniu kluczyka w stacyjce i dalej przebiega samoczynnie, bez konieczności dodatkowej ingerencji. 58

59 System OBD silników ZI Diagnozowanie termostatu Diagnozowanie poprawności działania termostatu sterującego obiegiem czynnika chłodzącego silnik dotyczy samochodów sprzedawanych na rynku amerykańskim. Przepisy organizacji CARE przewidują konieczność stosowania takich procedur we wszystkich modelach samochodów po roku Układ kontrolny musi być tak zbudowany, aby wykryć ewentualne obniŝenie temperatury roboczej silnika o 11 C lub więcej w stosunku do wartości prawidłowej dla silnika nagrzanego. Aby spełnić wymagania dotyczące działania procedur diagnostycznych w obiegu czynnika chłodzącego, montuje się dodatkowy czujnik, na wylocie z chłodnicy. 59

60 System OBD silników ZI Diagnozowanie sieci transmisji danych CAN Sieć transmisji danych CAN (ang. Controller Area Network) jest magistralą o znormalizowanym protokole wymiany danych. Poza standardem CAN stosuje się równieŝ inne protokoły transmisji danych, których wspólną cechą jest struktura szeregowa, gdzie kaŝdy sterownik połączony siecią moŝe pobierać i wysyłać dane. Sterownik silnika ma oprogramowanie, które umoŝliwia rozpoznanie usterki, w przypadku gdy do sterownika nie dociera określona część pakietu danych lub dane z określonego węzła nie docierają w ogóle. W takiej sytuacji jest generowany kod usterki, który wskazuje, który z układów jest uszkodzony. 60

61 Diagnostyka pozostałych układów oraz czujników Źródłem wielu usterek jest instalacja elektryczna samochodu. Wiązki przewodów naraŝone są ma działanie niekorzystnych warunków, czyli temperatury, drgania oraz inne oddziaływanie mechaniczne System OBD obejmuje procedury diagnostyczne słuŝące wykryciu ewentualnych usterek prowadzących do nieprawidłowych spadków napięcia w poszczególnych obwodach elektrycznych. Rodzaje usterek obwodów elektrycznych podzielić moŝna na następujące grupy: zmiana charakterystyki sygnału wejściowego lub wyjściowego, przebicie między izolowanymi przewodami, zwarcie do masy, przerwanie obwodu. System OBD silników ZI 61

62 System OBD silników ZI Kryteria diagnozowania czujników moŝna podzielić na następujące grupy: Czy czujnik dostarcza sygnał pomiarowy o racjonalnych wartościach? Czy rejestrowany sygnał zmienia swoją wartość? Czy wartość sygnału leŝy w prawidłowym zakresie pomiarowym? W sterowniku silnika są zapisane bezwzględne zakresy pomiarowe wynikające z fizycznych granic, w których mogą się zmieniać poszczególne wielkości mierzone. Rozpoznanie tego rodzaju usterki nie nastręcza większych problemów. 62

63 System OBD silników ZI Monitorowanie ciśnienia doładowania Diagnozowanie takiego silnika w warunkach serwisu powinno obejmować przede wszystkim sprawdzenie stanu przewodów podciśnieniowych, siłownika sterującego połoŝeniem zaworu upustu spalin oraz zaworu regulacji podciśnienia. 63

64 System OBD silników ZI Monitorowanie sygnału prędkości pojazdu Najczęściej do pomiaru prędkości samochodu wykorzystuje się czujniki układu ABS. Sygnał prędkości jest pobierany ze sterownika ABS lub teŝ stosuje się dodatkowy, niezaleŝny czujnik prędkości. Czujniki prędkości wraz z obwodami elektrycznymi są testowane pod względem parametrów elektrycznych. W przypadku, gdy w układzie pomiaru prędkości pojazdu stwierdzono nieprawidłowość, w pamięci diagnostycznej jest zapisywany kod usterki i jest zaświecana kontrolka MIL. 64

65 System OBD silników ZI Monitorowanie przepływomierza powietrza Nowoczesne przepływomierze współpracują z elektronicznym układem obróbki sygnału pomiarowego i zazwyczaj dostarczają na wyjściu napięciowy sygnał w zakresie od 0,5 V do 4,5 V. Przepływomierz zazwyczaj nie ulega jednak takiemu drastycznemu uszkodzeniu, częściej dochodzi do stopniowej utraty dokładności pomiaru, wynikającej ze zmiany charakterystyki przepływomierza w czasie normalnej eksploatacji. Diagnostyka polega na porównywaniu rzeczywistego sygnału pomiarowego uzyskanego z przepływomierza z wartością kontrolną natęŝenia przepływu, obliczoną na podstawie informacji o prędkości obrotowej i obciąŝeniu silnika, przy uwzględnieniu temperatury zasysanego powietrza i innych wielkości korekcyjnych. JeŜeli zostanie zaobserwowana istotna róŝnica pomiędzy wartością bieŝącą a oczekiwaną, to rozpoznawana jest usterka. Jeśli sterownik silnika rozpozna uszkodzenie przepływomierza, to jest uruchamiany program awaryjny. NatęŜenie strumienia powietrza zasysanego przez silnik jest obliczane na podstawie innych parametrów zaleŝnych, przy całkowitym pomijaniu sygnału z przepływomierza. 65

66 System OBD silników ZI Monitorowanie czujników połoŝenia pedału hamulca i sprzęgła Naciśnięcie pedału hamulca powoduje zwarcie styków wyłącznika świateł hamowania, zamknięcie obwodu elektrycznego tych świateł i ich zaświecenie. Jednocześnie następuje rozwarcie styków drugiego, równolegle umieszczonego czujnika, który przez magistralę CAN przesyła odpowiednią informację do sterownika silnika. Informacja ta powoduje przejście układu sterowania pracą silnika w tryb biegu jałowego. To zdwojenie układu rejestrującego połoŝenie pedału hamulca jest podyktowane względami bezpieczeństwa. Zespół czujników połoŝenia pedału sprzęgła i hamulca 1 czujnik połoŝenia pedału sprzędła, 2 - czujnik połoŝenia pedału hamulca (3 czujnik dodatkowy) 66

67 System OBD silników ZI Monitorowanie układu rozrządu Nowoczesne silniki spalinowe są wyposaŝane z reguły w układy zmiany faz rozrządu, w niektórych stosuje się układy zapewniające zmienny skok zaworów. Działanie układu przestawiania faz rozrządu podlegać musi specyficznym procedurom diagnostycznym realizowanym przez system OBD. Układy przestawiania faz rozrządu działają w pętli regulacji ze sprzęŝeniem zwrotnym. Elementarną częścią procedur diagnozy własnej tych układów jest kontrola parametrów elektrycznych obwodów związanych z układem regulacji ciśnienia oleju z zaworem elektromagnetycznym. Działanie dodatkowych procedur obejmujących testy funkcjonalne opiera się na sygnale z czujnika połoŝenia wałka rozrządu, sprawdza się zarówno jego chwilowe połoŝenie względem wału korbowego, jak i prawidłowość uzyskanego kierunku przestawiania. 67

68 System OBD silników ZS 68

69 System OBD silników ZS 69

70 System OBD silników ZS Odchyłki regulacji kąta początku wtrysku Kąt początku wtrysku jest kontrolowany przez system OBD. Na kąt wtrysku jest zmieniany pośrednio przez kąt początku tłoczenia paliwa. Kąt początku wtrysku określają algorytmy realizowane przez sterownik silnika i mają na celu dobranie optymalnego kąta wtrysku w funkcji takich parametrów jak: prędkość obrotowa silnika, temperatura cieczy chłodzącej silnik. wznios iglicy wtryskiwacza, dawka paliwa. W przypadku stwierdzenia rozbieŝności obliczonego kąta początku wtrysku i wartości rzeczywistej, a rozbieŝność ta nie jest jedynie chwilowa, to jest rozpoznawana usterka. 70

71 System OBD silników ZS Kryteria oceny poprawności działania układu regulacji kąta wtrysku 71

72 System OBD silników ZS Monitorowanie układu recyrkulacji spalin Monitorowanie działania zaworu pneumatycznego jest moŝliwe tylko przez analizę pośrednich parametrów. Kryterium rozpoznania usterki jest przekroczenie dopuszczalnej róŝnicy wartości rzeczywistej i prawidłowej stopnia recyrkulacji, o ile rozbieŝność ta utrzymuje się przez określony czas. Krótkotrwałe zakłócenia procesu regulacji stopnia recyrkulacji spalin nie są traktowane jako usterka i nie obciąŝają pamięci diagnostycznej, ani nie powodują zapisania kodu usterki. W rozwiązaniu na drodze elektrycznej monitorowanie polega na przesyłaniu do sterownika silnika zwrotnej informacji, pozwalającej na precyzyjne określenie stopnia otwarcia zaworu recyrkulacji. Monitorowane są równieŝ parametry elektryczne obwodu sterowniku 72

73 System OBD silników ZS Odchyłki regulacji ciśnienia doładowania Monitorowanie układu doładowania jest realizowane cyklicznie, jeśli są spełnione warunki realizacji odpowiedniej procedury, dotyczące prędkości obrotowej silnika i dawki paliwa. System OBD rozpoznaje usterkę, jeśli odchyłki regulacji doładowania przekraczają dozwolone granice i stan taki utrzymuje się przez pewien minimalny czas. Usterka nie jest natomiast rozpoznawana w przypadki krótkotrwałego przekroczenia dopuszczalnych odchyłek regulacji. Dodatkowym elementem pomiarowym jest czujnik ciśnienia w układzie dolotowym silnika. Poprawność działania czujnika ciśnienia podlega procedurom diagnostycznym. Test ten polega na porównaniu wartości wskazywanych przez czujnik ciśnienia doładowania zamontowany w kolektorze dolotowym i czujnik ciśnienia bezwzględnego, słuŝący określeniu ciśnienia otoczenia. W tym czasie oba czujniki powinny wskazywać te same wartości ciśnienia. System OBD rejestruje róŝnicę ciśnień wskazywanych przez obydwa czujniki i jeśli przekroczy ona określony próg, to rozpoznawana jest usterka czujnika ciśnienia doładowania. 73

74 Układ wstępnego podgrzewania komory spalania ze świecami Ŝarowymi Procedury diagnostyczne, słuŝące monitorowaniu prawidłowości działania świec Ŝarowych, ograniczają się zazwyczaj do kontroli parametrów elektrycznych. Procedury diagnostyczne realizowane w nowoczesnych systemach umoŝliwiają indywidualne sprawdzenie wszystkich świec Ŝarowych i wskazanie cylindra, w którym jest zamontowana uszkodzona świeca. Procedury te umoŝliwiają wykrycie następujących rodzajów usterek: System OBD silników ZS zbyt duŝe natęŝenie prądu w obwodzie świec Ŝarowych; zwarcie w obwodzie świec Ŝarowych (rozpoznanie tej usterki powoduje natychmiastowe przerwanie dopływu prądu); zbyt małe natęŝenie prądu lub przerwanie obwodu dowolnej świecy Ŝarowej. Rozpoznanie usterki w obwodzie świec Ŝarowych powoduje ostatecznie zapisanie kodu usterki w pamięci diagnostycznej sterownika silnika i zaświecenie lampki kontrolnej MIL. 74

75 System OBD silników ZS Diagnozowanie usterek sieci transmisji danych CAN W głównym sterowniku silnika są zapisane informacje o dodatkowych sterownikach (sterownik zestawu wskaźników w tablicy rozdzielczej, sterownik układów kontroli trakcji, sterownik skrzynki automatycznej, sterownik świec Ŝarowych, sterownik nadzorujący regenerację filtra cząstek stałych lub reaktora DeNOx.), które komunikując się przez magistralę CAN wymieniają, ze sterownikiem głównym informacje, mające wpływ na działanie elementów emisyjnych. W przypadku zakłóceń w komunikacji z którymkolwiek z takich sterowników jest rozpoznawana usterka magistrali transmisji danych. 75

76 System OBD silników ZS Czujnik temperatury cieczy chłodzącej Testy te polegają na monitorowaniu zmian temperatury mierzonej przez czujnik w określonym czasie bezpośrednio po rozruchu silnika, w fazie jego nagrzewania. Zakłada się, Ŝe w czasie rozruchu temperatura silnika powinna wzrosnąć o określoną wartość w określonym czasie. Jeśli mierzona wartość nie narasta lub narasta w wolniejszym tempie, to jest pewne, Ŝe pomiar jest nieprawidłowy. W takim przypadku jest rozpoznawana usterka, która dotyczyć moŝe czujnika temperatury cieczy chłodzącej lub jego obwodu elektrycznego. Usterka taka ma charakter emisyjny, czyli zapamiętywany jest kod oraz zaświecana lampka kontrolna MIL. 76

77 System OBD silników ZS Czujnik temperatury paliwa Czujnik temperatury paliwa stosuje się w układzie chłodzenia paliwa w układzie przelewowym. Paliwo w układzie przelewowym jest zazwyczaj silnie ogrzane a jego temperatura sięga nawet 140 o C. W celu obniŝenia temperatury często stosuje się chłodnice paliwa. O tym czy paliwo ma przejść przez chłodnicę czy ma być odprowadzone bezpośrednio do zbiornika decyduje informacja z czujnika temperatury. Czujnik temperatury paliwa jest najczęściej termistorem typu NTC (ang. Negative Temperaturę Coeficient), co oznacza, Ŝe jego rezystancja zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Wzrost temperatury paliwa powoduje zmniejszenie gęstości i lepkości paliwa, co wymaga zastosowania odpowiedniej korekty czasu otwarcia wtryskiwaczy w celu uzyskania stałej dawki paliwa. W układzie Common Rail dodatkowo uzaleŝnia się od temperatury paliwa wartość ciśnienia w zasobniku paliwa. 77

78 System OBD silników ZS Przepływomierz powietrza Diagnozowanie przepływomierza odbywa się na zasadzie testu funkcjonalnego, przez porównanie mierzonego natęŝenia strumienia powietrza z wartością prawidłową. Wartość prawidłowa jest szacowana na podstawie parametrów pośrednich, takich jak prędkość obrotowa silnika, dawka paliwa oraz temperatura i ciśnienie w kolektorze dolotowym. Kiedy przepływomierz działa prawidłowo, róŝnica wartości mierzonej i obliczonej natęŝenia strumienia powietrza nie przekracza określonej granicy. W przypadku przekroczenia wyznaczonej granicy, jeśli rozbieŝność utrzymuje się przez pewien czas, to jest rozpoznawana usterka. 78

79 System OBD silników ZS Czujnik tlenu i układ ogrzewania czujnika Czujniki tlenu stosuje się w niektórych silnikach o zapłonie samoczynnym wyposaŝonych w nowoczesne układy oczyszczania spalin z filtrem cząstek stałych. Ze względu spalanie, w tego typu silnikach, mieszanek ubogich, stosuje się sondy szerokopasmowe. Procedury diagnozowania czujników są prowadzone w warunkach hamowania silnikiem oraz w zakresie obciąŝeń częściowych. W pierwszym z wymienionych przypadków sygnał rejestrowany w układzie pomiarowym z czujnikiem tlenu powinien wskazywać na stęŝenie tlenu równe około 20,6% czyli jak w powietrzu atmosferycznym. Drugi wariant procedury diagnostycznej polega na oszacowaniu stęŝenia tlenu zawartego w spalinach na podstawie parametrów pośrednich, takich jak dawka paliwa i masa powietrza zamkniętego w cylindrze oraz porównaniu otrzymanego wyniku z wartością mierzoną przez czujnik tlenu. Diagnostyce podlega takŝe element grzejny czujnika przez test obwodu elektrycznego oraz przez pomiar temperatury spalin czujnikiem rezystancyjnym. Niewłaściwa temperatura spalin wskazuje na nieprawidłowości w przebiegu procesu spalania, których następstwem moŝe być zwiększona emisja. 79

80 System OBD silników ZS Sygnał prędkości pojazdu Znajomość chwilowej prędkości pojazdu jest istotna dla działania wielu sterowników. Pomiar prędkości odbywa się za pomocą czujników układu ABS lub za pomocą dodatkowego, niezaleŝnego czujnika. Czujniki prędkości i ich obwody elektryczne są sprawdzane pod względem właściwości elektrycznych oraz wykonuje się dodatkowe testy funkcjonalne. Testy te polegają na porównaniu wartości sygnału pomiarowego z wartością oszacowaną na podstawie znajomości prędkości obrotowej silnika, dawki paliwa i innych parametrów zaleŝnych. 80

81 System OBD silników ZS Monitorowanie filtra cząstek stałych Diagnostyka filtra realizowana jest albo przez pomiar spadku ciśnienia spalin na filtrze cząstek stałych lub stosuje się dwa oddzielne czujniki ciśnienia zamontowane przed i za filtrem. Pomiarowi podlega takŝe temperatura spalin wykorzystywana do obliczania objętościowego strumienia spalin. Stosuje się tu termistory PTC (ang. Positive Temperaturę Coeficient). Spadek ciśnienia na filtrze świadczy o jego zanieczyszczeniu i pozwala na określenie momentu wymaganej regeneracji filtra. 81

82 Algorytm wykrywania usterek i informowania o nich kierowcy przez kontrolkę MIL systemu OBD 82

83 83 Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego