AUDI KLUB

	Citace:
	Prevzato ze serveru http://www.carmotor.cz/sbernice/. Docela zajimave cteni koho zajimaji benzinove motory...

Historie vzniku E-OBD

ÚVOD
Všechna v Evropě nově registrovaná vozidla se zážehovým motorem od roku 2001 a vznětovým motorem od 2003 musí mít systém řízení motoru (počítač) kompatibilní s EOBD. Starší vozy vyráběné od roku 1995 v USA nebo Japonsku, splňují americkou normu OBD II, která je povinná v USA. Tato norma neměla v té době evropský ekvivalent. Norma EOBD/OBDII je stejná pro všechny vozidla a to bez ohledu na výrobce. Diagnostická data jsou dostupná v základních 9 módech (režimech). Módy 1 až 5 se používají při měření a kontrole emisí. Zbylé módy pak pomáhají při diagnostice motoru (nemusí být v příslušném voze dostupné). Rozsah takto dostupné diagnostiky se postupně zvyšuje (módy jsou doplňovány). V současné době je norma EOBD závazná pro všechny členské země Evropské unie (podle směrnice EU 98/69/EC ze dne 13.10.1998) a pro země, které se k dodržování EOBD připojily. Přechodné období platilo pro vozy homologované do 31.12.1999 (pokud splňovala normu EU II, D3 nebo D4) a šlo je schválit do 31.12.2000 (nemusely mít EOBD). V praxi je možné pro EOBD diagnostiku použít program SuperOBD.

Principy EOBD
Přímé měření obsahu škodlivých látek ve výfukových plynech (CO, HC, Nox) není během jízdy možné. Proto byl vyvinut systém vlastní diagnostiky pro detekci závad součástí, které se na redukci emisí škodlivých látek podílejí. Vozy vybavené diagnostikou OBDII jsou typicky vybaveny:

* dvojicí vyhřívaných lambda sond pro každou řadu válců (ta druhá je za katalyzátorem),
* výkonným řídicím systémem (řídicí jednotkou), která pracuje s vysokým počtem kalibračních konstant,
* elektronicky mazatelnou pamětí (EEPROM), aby bylo umožněno přeprogramování řídicí jednotky novou verzí programu (firmware),
* systém řízení emisí s diagnostickým přepínáním pro testování účinnosti nebo systém se solenoidním ventilem, čidlem tlaku plynů v nádrži a vhodným diagnostickým postupem,
* systém zpětného nasávání výfukových plynů (EGR) s elektronicky řízeným ventilem zpětného nasávání výfukových plynů a se snímačem polohy tohoto ventilu,
* snímač tlaku a množství nasávaného vzduchu pro sledování zatížení motoru a průtok vzduchu.

Význam kontrolky emisí (MIL)

Systém OBDII rozsvítí kontrolku emisí (MIL):

* okamžitě, když se vyskytne podruhé závada neovlivňující přímo emisní limity (za těch samých provozních podmínek) – typ A,
* okamžitě, když se vyskytne závada ovlivňující emisní limity – typ B.
Typ A

Závady typu A patří mezi nejzávažnější. Kromě rozsvícení kontrolky emisí (MIL) si systém OBDII také uloží do paměti podmínky, za kterých se závada vyskytla (freeze frame).

Typ B

Závady typu B patří mezi méně závažné a musí se vyskytnout nejméně jednou na dvou po sobě jdoucích cyklech. V případě splnění podmínek rozsvícení kontrolky emisí (MIL) si systém OBDII také uloží do paměti podmínky, za kterých se závada vyskytla (freeze frame).

Typ C

Závada neovlivňuje přímo emisní systém. Může se rozsvítit kontrolka emisí (MIL) nebo jiná varovná kontrolka.

Typ D

Závada neovlivňuje přímo emisní systém. Tato závada nikdy nemůže způsobit rozsvícení kontrolky emisí.

Jakmile se kontrolka emisí (MIL) rozsvítila, zůstane svítit dokud příslušná součást neprojde třemi po sobě následujícími testy v pořádku. Pokud je např. zjistěná závada P0300 výpadek zapalování nebo problém tvorby směsi, pak kontrolka nezhasne dokud systém si sám neotestuje, že za podobných podmínek (otáčky a zátěž) již k závadě nedochází. To je důvod, proč po opravě kontrolka MIL nezhasne. Vymazání paměti závad nebo odpojování jednotky od napětí nepomůže, pokud problém nebyl skutečně odstraněn. Může být potřeba několika cyklů k vymazání závady a to jen, pokud byla skutečně odstraněna.

Sledování fyzikálních veličin

Způsoby měření fyzikálních veličin pro EOBD se liší v závislosti na použité řídicí jednotce motoru. Sledují se zejména:

* stav v sacím potrubí v závislosti na provozních podmínkách (zatížení motoru),
* lambda sondy,
* katalyzátor,
* systém odvětrávání palivové nádrže,
* výpadky zapalování,
* systém zpětného vedení výfukových plynů,
* systém sekundárního vzduchu,
* systém regulace plnicího tlaku vzduchu (u motorů s turbodmychadlem),
* systém elektronického plynu

U příslušných diagnostikovaných součástí se sleduje:

* pravdivost vstupních a výstupních signálů,
* zkrat na kostru,
* zkrat na plus,
* přerušené vedení.

Sledování všech těchto parametrů se nazývá Comprehensive components monitoring – rozsáhlé sledování součástí.

Stav v sacím potrubí

Údaje o poměrech v sacím potrubí v závislosti na provoních podmínkách jsou potřeba pro :

* výpočet okamžiku zapálení směsi,
* výpočet doby vstřiku,
* sledování systému odvzdušňování palivové nádrže a systému zpětné vedení výfukových plynů.

Poměry v sacím potrubí se sledují buď pomocí měřiče tlaku nasávaného vzduchu nebo měřiče hmotnosti nasávaného vzduchu (u motorů s turbodmychadlem je sledován navíc ještě plnicí tlak vzduchu).

Příklad.
Kód motoru snímaná veličina
AZF,AQW, AUA, AUB,AXP tlak nasávaného vzduchu
AVU, AUM, ARX, AUQ hmotnost nasávaného vzduchu

Lambda sondy

V současné době se používají lambda sondy :

* dvoubodové (skokové)
* širokopásmové

Dvoubodové lambda sondy (skokové) Charakteristika těchto lambda sond je velice úzká, Podává prakticky pouze informaci o tom, zda je směs bohatá nebo chudá.

Dvoubodova lambda - graf

Širokopásmová lambda sonda

Sirokopasmova lambda

Ke stanovení hodnoty l se využívá velikost čerpacího proudu Ip, který vypočítává řídicí jednotka motoru. Křivka čerpacího proudu je rostoucí, lambda
regulace je možná v rozsahu 0,7 až 4. Širokopásmová sonda se používá jako lambda sonda před katalyzátorem.

Pokud jednotka nedostane signál z lambda sondy, pak není motor řízen podle lambda regulace. Systém odvzdušňování palivové nádrže začne pracovat v nouzovém režimu. Diagnostika sekundárního vzduchu a katalyzátoru se zastaví. Řídicí jednotka použije k řízení motoru údajů v datovém poli.

Poznámka: V případě závady se širokopásmová sonda vyměňuje jen jako komplet. Sonda, kabel a svorkovnice jsou k sobě nezaměnitelně přiřazeny.

Řídicí jednotka je schopna pomocí měření odporu vyhřívání lambda sondy rozpoznat, zda je vyhřívání lambda sondy v pořádku.
Poznámka: Protože lambda sonda za katalyzátorem je umístěna daleko od motoru, mohlo by při jejím vyhřívání dojít k poškození (pokud je v ní kondenzát vody). Proto je lambda sonda za katalyzátorem vyhřívána až když její teplota dosáhne 300°C.

Katalyzátor

Stav katalyzátoru je diagnostikován porovnáním signálu lambda sond před a za katalyzátorem. Poměr signálů lambda sond se musí pohybovat v určeném rozmezí, jinak je vyhodnocena závada a uložena do paměti. Zestárnutí nebo otrávení lambda sondy (prodloužení odezvy) před katalyzátorem je řídicí jednotka schopna rozeznat a korigovat. Rozeznání spočívá v tom, že jednotka neustále lehce kolísá mezi chudou a bohatou směsí a sleduje odezvy na lambda sondě za katalyzátorem. Překročení určité doby regulace je vyhodnoceno jako závada. Příčinou může být kromě vadné lambda sondy za katalyzátorem, také zestárnutí lambda sondy před katalyzátorem, nízká účinnost katalyzátoru nebo falešný vzduch. Činnost je dále kontrolována během akcelerace (bohatší směs) a decelerace (směs bez paliva).

Systém odvětrávání palivové nádrže

Je-li v nádobce s aktivním uhlím vázáno příliš mnoho par paliva, obohacuje se směs vlivem přisáváním do nasávaného vzduchu. Detekce změny bohatosti směsi lambda sondou před katalyzátorem prokazuje, že systém odvětrávání palivové nádrže je v pořádku. Diagnostika se provádí tak, že jednotka pravidelně uzavírá a pootevírá ventil nádobky s aktivním uhlím. Takto ovlivněný nasávaný vzduch je změřený snímačem tlaku nasávaného vzduchu.

Výpadky zapalování

Výpadky zapalování jsou sledovány měřením okamžitých otáček motoru a pomocí snímače polohy vačkového hřídele je okamžitě zjištěno, který válec má výpadek chodu.
Při výpadku zapalování se rozsvítí kontrolka emisí a uloží se závada. Pokud jsou výpadky takové, že by se mohl poškodit katalyzátor, pak se přeruší přívod paliva a kontrolka emisí začne blikat.

Systém zpětného vedení výfukových plynů

Pokud je AGR ventil otevřený, zvýší se tlak nasávaného vzduchu. Řídicí jednotka vyhodnotí změnu zvýšení tlaku a porovná s nastavením AGR ventilu (řídicím signálem). Tím se ověří mechanická činnost ventilu. Tato diagnostika se provádí při deceleraci, neboť vstřikování by působilo na měření jako rušivá veličina.

Systém sekundárního vzduchu

Systém sekundárního vzduchu je užíván pro rychlejší zahřátí katalyzátoru. Do válců je vstřikována bohatší směs a před katalyzátor je vháněn čerstvý vzduch. Spalováním v katalyzátoru dojde k rychlejšímu dosažení provozní teploty. Pro kontrolu systému sekundárního vzduchu se používá signálu lambda sondy před katalyzátorem. Skutečné dopravované množství čerstvého vzduchu se vypočítává z rozdílu hodnoty lambda před zapnutím sekundárního vzduchu a v jejím průběhu (průtoková diagnostika).

Systém regulace plnicího tlaku vzduchu

Systém kontroluje horní mez plnicího tlaku. V případě dosažení horní meze, je potřeba turbo vypnout, aby nedošlo k poškození. To se provede otevřením ventilu obtoku a otáčky turba klesnou.

Systém elektronického plynu

V systému elektronického plynu je využíváno elektronického ověření signálu přicházejícího od pedálu. Škrticí klapka je ovládána až z řídicí jednotky motoru a pokud je signál od pedálu vyhodnocen jako neplatný, pak řídicí jednotka sama určí nastavení škrticí klapky.

Readiness code

Readiness code je číslo, které informuje o stavu jednotlivých subsystémů v motoru. Test každého subsystému může být buď ve stavu :

* OK – subsystém je správně otestován.
* Chyba – test subsystému nebyl dokončen nebo nemá správné výsledky.
* Není – test subsystému není podporován.

Stav palivového systému

* Otevřená reg. smyčka – běžně při čekání na začátek činnosti lambda sondy.
* Uzavřená reg. smyčka – běžný provozní stav (vstřikování je řízeno na základě údajů z lambda sondy).
* Otevřená reg. smyčka (acc) – při změně provozního režimu (např. akcelerace) se vstřikování řídí aktuálními provozními podmínkami a signálem z lambda sondy.
* Otevřená reg. smyčka (err) – vstřikování není možné řídit podle údajů z lambda sondy (v systému je závada).
* Uzavřená reg. smyčka (err) – vstřikování je řízeno podle údajů z některé lambda sondy, ale v systému je závada.

Slovníček pojmů

* Adaptace – přizpůsobení (kalibrace), nastavení charakteristiky podle určitého kontrolního bodu.
* D2,D3,D4 – označení emisních norem platných v SRN.
* EOBD – Euro On Board Diagnose – evropská palubní diagnostika
* EU II, EU III, EU IV – označení emisních norem Evropské unie
* Lambda – poměr podílu skutečně spotřebovaného množství vzduchu a teoreticky potřebného množství vzduchu (pro ideální spálení).
* Readiness code – číslo, které vyjadřuje stav jednotlivých sledovaných systémů.
* Kód SAE – závazné kódování závad pro všechny systémy OBD.
* SAE – Society of Automotive Engineers
* Wast-gate – obtok pro výfukové plyny, které jsou pro turbodmychadlo nadbytečné. Umožňuje regulaci otáček turbodmychadla.

Souvisící normy

* ISO 9141-2 - Communication Link
* ISO 11519-4 - Low speed serial data communucation
* ISO 14230-4 - Keyword protocol 2000
* ISO 15765-4 - CAN-Requirements for emission-related systems
* ISO 15031-3 - Diagnostic connector
* ISO 15031-4 - Test tool characteristics
* ISO 15031-5 - Diagnostic services
* ISO 15031-6 - Emission related fault codes (DTC)
* ISO 15031-7 - Data link security

Další normy

* ISO 8092-2:2000 - Road vehicles - Connections for on-board electrical wiring harnesses - Part 2: Definitions, test methods and general performance requirements
* ISO 9141 - Road vehicles - Diagnostic systems - Requirements for interchange of digital information, erschienen 1989
* ISO 9141-2 - CARB requirements for interchange of digital information, 1994 und Ergänzung von 1996
* ISO 9141-3 - Road vehicles - Verfication of the communication between vehicle and OBDII scan tool
* ISO 11519-2 - Road vehicles - Low speed serial data communication - Low speed controller area network (CAN), 1994
* ISO 11519-3 - Road vehicles - Low speed serial data communication - Vehicle area network (VAN), 1994
* ISO 11898 - Road vehicles - Interchange of digital information - Controller area network (CAN) for high-speed communication, 1993
* ISO/DIS 11898-1 - Road vehicles - Controller area network (CAN) - Part 1: Data link layer and physical signalling (Revision of ISO 11519-2:1994, ISO 11898:1993/Amd 1:1995)
* ISO/DIS 11898-2 - Road vehicles - Controller area network (CAN) - Part 2: High-speed medium access unit (Revision of ISO 11519-2:1994, ISO 11898:1993/Amd 1:1995)
* ISO/DIS 14229 - Road Vehicles-Diagnostic System-Diagnostic Services Specification
* ISO/DIS 14230-1 - Road Vehicles-Diagnostic System-Keyword Protocol 2000, Physical Layer
* ISO/DIS 14230-2 - Road Vehicles-Diagnostic System-Keyword Protocol 2000, Data Link Layer
* ISO/DIS 14230-3 - Road Vehicles-Diagnostic System-Keyword Protocol 2000, Application Layer
* ISO/DIS 14230-4 - Road Vehicles-Diagnostic System-Keyword Protocol 2000, Requirements for emission-related systems
* ISO/DIS 15031-1 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 1: General information, 2001
* ISO/DIS 15031-3.2 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 3: Diagnostic connector and related electrical circuits, specification and use, 2002
* ISO/DIS 15031-4.2 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 4: External test equipment, 2002
* ISO/DIS 15031-5.2 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 5: Diagnostic services, 2000
* ISO/DIS 15031-6.2 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 6: Trouble code definitions, 2000
* ISO/DIS 15031-7 - Road vehicles - Communication between vehicle and external test equipment for emissions-related diagnostics, Part 7: Data link security, 2001
* ISO/TR 15497:2000 - Road vehicles - Development guidelines for vehicle based software
* ISO/DIS 15764 - Road vehicles - Extended data link security
* ISO/DIS 15765-1 - Road vehicles - Diagnostics on Controller Area Network (CAN) - Part 1: General information
* ISO/DIS 15765-2 - Road vehicles - Diagnostics on Controller Area Network (CAN) - Part 2: Network layer services
* ISO/DIS 15765-3 - Road vehicles - Diagnostics on Controller Area Network (CAN) - Part 3: Application layer services
* ISO/DIS 15765-4 - Road vehicles - Diagnostics on Controller Area Network (CAN) - Part 4: Requirements for emissions-related systems
* ISO/DIS 16845.2 - Road vehicles - Controller area network (CAN) - Conformance test plan
* SAE J1850 - Class B Data Communications Network Interface, 2001
* SAE J1930 - Electrical/Electronic Systems Diagnostic Terms, Definitions, Abbreviations and Acronyms, odpovídá ISO/TR 15031-2, April 2002
* SAE J1939 - Recommended Practise for Control and Communications Network (Class C) on Truck and Bus Applications
* SAE J1939/01 - Recommended Practise for Control and Communications Network on Truck and Bus Applications
* SAE J1939/11 - Physical Layer, 250k bits/sec, Shielded Twisted Pair
* SAE J1939/21 - Data Link Layer
* SAE J1939/31 - Network Layer
* SAE J1939/71 - Vehicle Application Layer
* SAE J1939/73 - Application Layer - Diagnostics
* SAE J1939/81 - Network Management Protocol
* SAE J1962 - Diagnostic Connector, odpovídá ISO/DIS 15031-3, Dez. 2001
* SAE J1978 - OBD II Scan Tool, odpovídá ISO/DIS 15031-4, Dez. 2001
* SAE J1979 - Diagnostic Test Modes, odpovídá ISO/DIS 15031-5, April 2002
* SAE J2012 - Diagnostic Trouble Code Definitions, (odpovídá ISO/DIS 15031-6, April 2002)
* SAE J2190 - Enhanced Diagnostic Test Modes
* SAE J2178 - Class B data communication network messages