13. fejezet - Belsőégésű motorok fedélzeti diagnosztikája

Ez a diagnosztikai eljárás az OBD keretében felügyeli minden kipufogógáz-kibocsátás szempontjából lényeges érzékelő, beavatkozó és végfok működését.

Ennek érdekében a következő kritériumokat vizsgálják:

A következő alfejezetben áttekintésre kerülnek a főbb vizsgálati módszereket

A diagnosztika során a elő és utó lambda-szondák feszültségeit a motorvezérlő egység összehasonlítja. Megfelelő katalizátor működés esetén a két szonda feszültsége között egy meghatározott viszonyszám van. Ha ez a viszonyszám nagyság egy bizonyos elfogadható tartományon nincs belül, akkor azt a motorvezérlő egység a katalizátor hibás működéseként érzékeli. Ha a hibafeltételek fennállnak, akkor a megfelelő hibakódot a hibatárolóba menti. A hibát a hibajelző lámpa megjeleníti a vezető felé. A következő ábrán (13.3. ábra) látható a katalizátor megfelelő működéskor kapható két lambda-szonda jel.

13.3. ábra - Helyesen működő katalizátor [13.4.]

A katalizátor hibás működéséből adódóan a katalizátor utáni lambda-szonda jele, az előzőtől eltér. A feszültségingadozás amplitúdója a katalizátor előttiével azonos (13.4. ábra).

13.4. ábra - Katalizátor hiba [13.4.]

Mint, ahogy arról már az előzőekben szó volt, az OBD II keretén belül a katalizátor után egy lambda-szondát integráltak a rendszerbe. Ez a katalizátor működésének a vizsgálatára szolgál. Minden alkalmazott lambda-szonda elektromos feszültségtől mentes. Ez azt jelenti, hogy a szonda egy a vezérlőelektronikától érkező test vezetéken kapja a testet, és nem pedig azon a meneten keresztül ami a kipufogócsőben rögzíti. Ezáltal lehet az öndiagnosztika során megkülönböztetni azt, hogy test felé történő rövidzára van a szondának, vagy a szonda szabályozási határát elérte.

13.5.3.2. Az elő lambda-szonda reakcióidejének vizsgálata

A katalizátor előtti lambda-szonda reakcióideje az öregedéstől vagy mérgezéstől romolhat. A reakcióidő diagnosztizálásának feltétele a motorvezérlő egység tüzelőanyag/levegő-keverék modulációja. Ez a moduláció egy könnyű lengést (ingadozást) jelent a szegény, és dús keverék között, amelyet a motorvezérlő egység mesterségesen állít elő, mert a λ értéket a szélessávú szondával olyan pontosan lehet szabályozni, hogy az mindig λ=1 legyen. A katalizátor optimális működéséhez a keverék összetétel egy könnyű lengése, ingadozása szükséges, ezért ezt a szélessávú lambda-szonda esetén a motorvezérlő egység modulálja.

A következő ábrán (13.5. ábra) látható jelek a katalizátor előtti lambda-szonda reakcióidejének hibájából adódnak.

13.5. ábra - Lassú válaszidő, hibás lambda-szonda [13.4.]

13.5.3.3. Az elő lambda-szonda feszültségének vizsgálata

A lambda-szonda feszültségvizsgálata a szonda elektromos funkcióját vizsgálja. Megállapítja és megkülönbözteti a pozitív és test felé történő rövidzárat, valamint a vezetékszakadást. A hiba megállapítás aszerint következik be, hogy a jelet túl nagynak, túl kicsinek, vagy hibásnak ismeri fel az elektronika (13.6. ábra).

13.6. ábra - Alacsony feszültség amplitúdó, lambda-szonda hiba [13.4.]

13.5.3.4. Az elő lambda-szonda feszültséggörbéje eltolódásának vizsgálata és adaptációja

A lambda-szonda reakcióidejének megváltozását fel lehet ismerni, el tudják menteni és meg lehet jeleníteni, de nem tudják kiegyenlíteni. Létezik olyan motorvezérlés, amely egy második szabályozó kör segítségével a feszültséggörbe eltolódását egy definiált kereten belül kiigazítja. Ez jelenti a pl. öregedéshez való alkalmazkodást (adaptációt). Ezt a folyamatot hívják adaptív (alkalmazkodó) lambda-szabályozásnak.

Az elő lambda-szonda adaptációját elvégző szabályozó áramkör látható a 13.7. ábra.

13.7. ábra - Lambda-szonda adaptáció szabályozókör [13.4.]

A jelkiesés hatása

• Az elő lambda-szonda jelének kiesése miatt a lambda-szabályozás nem áll le, az működik tovább, de a lambda-adaptáció nem működik. A tartályszellőztető rendszer vész üzemmódb n működik. A vezérlőegység vészműködésként egy jellegmező alapján történő vezérlést valósít meg.

• A katalizátor utáni szonda jelének kiesése miatt sem áll le a lambda-szabályzás. Egyedül a katalizátor működésének a vizsgálatát nem tudja a vezérlőegység elvégezni.

A tankszellőztető rendszerének meg kell akadályozni azt, hogy a szénhidrogének a környezetbe jussanak. Ezért a benzingőzöket, amelyek a tüzelőanyag felszín felett a tankban képződnek egy aktív szén szűrőben eltárolják, és üzem közben egy mágnes szelepen keresztül a szívócsőbe visszaengedik. A tankszellőztetést szivárgásvizsgálati funkcióval is ki lehet egészíteni.

A tankszellőztető rendszerben a három különböző állapot állhat fenn, amelyek a következők:

A szivárgásvizsgálat, amelyet az OBD II keretében hajtanak végre, túlnyomásos eljáráson alapszik, és azokat a szivárgási pontokat kell, hogy kimutassa, amelyek átmérője nagyobb, mint 1 mm.

A Szivárgásvizsgáló pumpa (Leck Diagnose Pumpe, LDP) egy membrános pumpa. Ez az aktív szén szűrő tartály szellőztető csatlakozásával van összekötve, és egy integrált lezáró szelepet tartalmaz. Az LDP hajtása egy nyomáskapcsoló által a szívócső depresszió segítségével történik. Az LDP aktiválása a hidegindítás után következik be, emellett a tankszellőzetési funkciót a szivárgási diagnosztika végéig lezárják. A tank töltöttségi állapota nincsen befolyással a diagnosztika eredményére.

A motormenedzsment azt vizsgálja, hogy a nyomás a tankrendszerben milyen gyorsan esik, hogy ebből a rendszer tömítettségére következtessen. A szivárgás vizsgálat az aktív szén szűrő tartály rendszer mágnes szelepének vizsgálata következik be.

Egy kisméretű szivárgási pont észlelése

Miután a tankrendszer szivárgásdiagnosztikai pumpája a pumpálási fázis után egy túlnyomást felépített, azután kezdődik a mérési fázis. Amely során a túlnyomás csökkenését felügyelik a szivárgásdiagnosztikai pumpában lévő nyomás kapcsoló segítségével. Ha a rendszerben csökken a nyomás a nyomás kapcsoló elindítja a szivárgás vizsgáló pumpát , egészen addig amíg el nem éri az előírt értéket. Ezek az üzemi periódusok annál gyorsabban követik egymást, minél nagyobb a szivárgási pont, tehát ennek segítségével lehet a szivárgási pont méretére következtetni.

Egy nagyméretű szivárgási pont észlelése

Ha a szivárgásdiagnosztikai pumpa bekapcsolási frekvenciája megnő egy meghatározott értékre, illetve, egyáltalán nem sikerül a rendszerben nyomást felépíteni, akkor a motorvezérlő egy nagy szivárgási pontot diagnosztizál. Ilyenfajta nagy szivárgási pont előfordulhat úgy is, hogy pl. elfelejtik a tanksapkát visszatenni.

Mialatt a szívócsőbe kipufogógázt vezetnek, ezalatt a szívócsőben lévő nyomás jeladónak nyomásnövekedést (kisebb depresszió) kell érzékelnie szívó motorok esetén. A motorvezérlő elektronika összehasonlítja a nyomásnövekedést a visszavezetett kipufogógáz mennyiségével, ebből kifolyólag tud következtetni a kipufogógáz visszavezetés működésére. Ez a vizsgálat csak toló üzemben van végrehajtva, mert a befecskendezés, ami ilyenkor egy zavaró tényező, ekkor ki van kapcsolva és a motor szívási teljesítménye nagyon nagy.

Másik megoldás ha a füstgáz visszavezetés belépése után egy hőmérséklet jeladó kerül beépítésre, ha a visszavezetés aktív a hőmérséklet növekedéséből lehet következtetni annak működésére. Egyes megoldásoknál a füstgáz visszavezető csőben egy fojtás (mérőperem) kerül beépítésre. Ennek segítségével mérni lehet a visszavezetett füstgáz mennyiségét (13.8. ábra), az attól eltérő értékek alapján lehet jelezni a füstgáz visszavezető rendszer hibáját.

(1: EGR szelep, 2: Vákuum szabályzó, vagy modulátor szelep, 3 EGR visszavezetés utáni hőmérséklet jeladó, 4. fojtás, 5: nyomás jeladó (DPFE)

13.8. ábra - EGR rendszer vizsgálat, (térfogatáram mérés és hőmérséklet mérés a EGR visszavezetés után) [13.3.]

Az EOBD használja az elektromos gázműködtetés diagnosztikai funkcióit, amelyek egy esetleges hibát az elektromos gázműködtetés hibalámpáján keresztül jeleznek. Ha ezek a hibák a következő egy vagy két menetciklusban fennállva maradnak, akkor az EOBD a motordiagnosztikai hibajelző lámpán keresztül is figyelmeztet.

Az elektromos fojtószelep működtetés a következőket képes megvizsgálni:

Az égéskimaradás vizsgálatára kétféle megoldás terjedt el.

Példa a henger szelektív égéskimaradás felismerésére egy hathengeres motor esetében.

Azonban pl. az útpálya egyenetlenségek az égéskimaradás hibájának detektálásához vezethetnek. Ennek kiküszöbölésére az útpálya egyenetlenségeket az ABS vezérlőegység felismeri, és az égéskimaradás felismerést egy bizonyos időtartamra kikapcsolja.

Egy égéskimaradás esetén a tüzelőanyag/levegő keverék elégetlenül kerül a kipufogórendszerbe. A motor teljesítménycsökkenése és a kipufogógáz minőségének romlása mellett a fő veszély abban áll, hogy katalizátor a megnövekedett katalitikus égés miatt túlhevül, és károsodik.

Az OBD II rendszer megvizsgálja a következőket:

13.9. ábra - Égéskimaradás vizsgálat [13.4.]

Ez a rendszer megakadályozza az alapjárati lengéseket és lehetővé tesz egy stabil alapjárati fordulatszámot. A motorvezérlő szabályozza az alapjárati szükséges levegőmennyiséget az alapjárati szelep nyitáskeresztmetszetének állítása segítségével.

A fojtószelep vezérlőegység tartalmazza az alapjárati fordulatszám szabályozás funkcióját, amellett, hogy a vezető által működtetett gázpedálállásnak megfelelően működteti a fojtószelepet. Ha az alapjárati fordulatszámban különbség van amiatt pl., hogy öregedés, kopás, falslevegő van, ezt a rendszer felismeri, és rögzített határon belül „tanulás” által kiegyenlíti (adaptáció).

Töltőnyomás határ-megállapítás

Turbótöltésű motorok esetén az EOBD segítségével a töltőnyomást ellenőrzik, azért, hogy a maximálisan megengedett töltőnyomást a motor ne érje el. Ezáltal a motort védik attól, hogy a túl nagy töltőnyomás miatt ne legyen túlterhelve.

Adatdiagnosztika

Minden motorvezérlő egység ismeri az elektronikus alkatrészeket, amelyek a mindenkori járműben információkat cserélnek a CAN adatbuszon keresztül. Ha egy alkatrész minimális jelentéseinek száma elmarad, akkor egy hibát ismer fel és ment.

További egységek, amelyek a CAN adatbuszt használják, a következők lehetnek: