OBD II и электронные системы управления двигателем

История бортовой диагностики

Для лучшего понимания современного состояния систем бортовой диагностики вернемся на несколько десятилетий назад. Хотя система бортовой диагностики (OBD) не является активным участником борьбы с вредными выбросами, ее разработка неразрывно связана с развитием систем понижения уровня вредных выбросов для легковых и грузовых автомобилей.

Когда изготовители автомобилей начали реагировать на призывы общественности по поводу уменьшения вредных выбросов и обратили достаточно большое внимание на рекомендации уполномоченных органов, которые постепенно переросли в стандарты на токсичность выхлопа, началось совершенствование систем понижения уровня вредных выбросов. В начале 70-х годов подобные сделанные на скорую руку системы устанавливались на большинство семейных автомобилей. Эти системы часто ухудшали динамические характеристики двигателя, снижали топливную экономичность и поэтому пользовались дурной славой. С внедрением в середине 70-х годов каталитического нейтрализатора ситуация стала немного улучшаться. Изготовители смогли убрать или модернизировать некоторые из ранее использовавшихся систем и одновременно повысить динамические характеристики.

Однако до установки на автомобили систем компьютерного управления системы бортовой диагностики все еще не использовались. Первые версии подобных систем начала устанавливать компания General Motors на некоторые из своих автомобилей, начиная с 1980 года. По мере того как впрыск топлива и прочие функции двигателя начали управляться компьютером (блоком электронного управления двигателем или модулем управления силовым агрегатом, как его называют теперь), роль системы бортовой диагностики постепенно возрастала, и к концу 80-х годов все автомобили, выпущенные в США, в штате Калифорния, стали оснащаться системой бортовой диагностики. Изготовители легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъемности начали разрабатывать аппаратное и программное обеспечение для реализации диагностики.

Первая система бортовой диагностики была предназначена для поддержания чистоты воздуха. Реализовывалось это путем контроля работоспособности элементов систем понижения уровня вредных выбросов. Поначалу этот контроль включал в себя только проверку состава отработавших газов (проверку дымности), которая была включена в программу обязательных регулярных технических осмотров. Но многие события, затрагивающие аспекты токсичности выхлопа, могли случиться в периоды между проверками. К тому же эти упрощенные проверки позволяли контролировать только состав отработавших газов на срезе выпускной трубы и выполнялись только в стационарных условиях. При движении никакого контроля не было. Кроме того, проверки давали простой ответ Проверка пройдена или Несоответствие норме. Поэтому автолюбитель, автомобиль которого признавался не прошедшим технический осмотр, должен был сам найти мастерскую, где могли бы выяснить причину повышения токсичности выхлопа и выполнить последующий ремонт автомобиля, чтобы после этого можно было пройти техосмотр.

Идея бортовой диагностики заключается в том, чтобы на автомобиле был реализован непрерывный контроль элементов систем понижения уровня вредных выбросов и в памяти блока управления сохранялись соответствующие коды неисправности, позволяющие обозначить проблемную зону. Одновременно на щитке приборов должна загораться контрольная лампа, указывающая водителю на появление проблемы, затрагивающей системы понижения уровня вредных выбросов. Специалисты станции технического обслуживания могут извлечь код неисправности и на основании этой информации решить, какие элементы соответствующих систем должны быть обследованы, проверены и отремонтированы.

Системы бортовой диагностики второго поколения (OBD-II)

Первые системы бортовой диагностики (классифицируемые как системы первого поколения или OBD-I) имели свои недостатки. В основном это заключалось в недостаточной стандартизации и нормализации этих устройств изготовителями автомобилей. В частности, на одних автомобилях имелась контрольная лампа Service Engine Soon (Приближается обслуживание двигателя), а на других Check Engine (Проверьте двигатель). Водитель не всегда знал, что эта контрольная лампа указывала только на проблему в отношении систем понижения уровня вредных выбросов и подобная неисправность требует незамедлительного устранения.

Коды неисправности у разных изготовителей отличались друг от друга, что затрудняло работу механиков. Кроме того, в некоторых системах контрольная лампа могла через некоторое время погаснуть, и некоторые автолюбители могли забыть о возникшей проблеме, предпочитая думать, что двигатель отремонтировался самостоятельно. Только начиная с 1 990 года в автомобилях начали устанавливать системы второго поколения (OBD-II), в которых большинство проблем, присущих ранним системам, были устранены.

Система OBD-II обязывает каждого изготовителя использовать унифицированные буквенно-цифровые коды неисправности, их однотипное наименование, а также условия, прикоторых загорается контрольная лампа на щитке приборов. Кроме того, унифицирован и разъем для подключения устройства считывания кодов неисправности.

Под контролем системы OBD-II находятся не только системы понижения уровня вредных выбросов, но и все части топливной системы (отслеживание выделения паров топлива). Кроме того, специальные датчики следят за эффективностью работы каталитического нейтрализатора. Элементы систем понижения уровня вредных выбросов генерируют код неисправности не только в случае выхода из строя, но и при падении эффективности более чем на 50%. Своевременный ремонт неисправных элементов в конечном итоге способствует сохранению чистоты окружающего нас воздуха, причем выделение вредных веществ в атмосферу по сравнению с предыдущими годами уменьшается почти на 100%.

В США система OBD-II была законодательно утверждена как необходимый элемент комплектации для автомобилей 1996 модельного года, но некоторые модели 1994 года и большинство автомобилей 1995 года уже были оборудованы этой системой. Не исключена вероятность, что вскоре мы столкнемся с более продвинутой системой бортовой диагностики (OBD-III). На ней доступ к блоку управления, установленному на автомобиле, можно будет получить дистанционно, с помощью установленных вдоль обочины датчиков. Эти датчики, просканировав блок управления, будут передавать соответствующие данные уполномоченным органам, от которых водители, автомобили которых не соответствуют норме, будут получать уведомления о необходимости ремонта автомобиля.

Содержание

Глава 1

Введение

История бортовой диагностики..................................................................................................... 1*1

Системы бортовой диагностики второго поколения (0BD-II)...................................................... 12

Что означает включение контрольной лампы.............................................................................. 1*2

Глава 2

Гарантии изготовителя

Гарантия на конструкцию и изготовление

для систем понижения уровня вредных выбросов...................................................................... 22

Федеральные требования (большинство штатов)...................................................................... 2*2

Какие элементы или виды ремонта охватываются гарантийными обязательствами?............ 22

Стандарты штата Калифорния (также справедливо для Массачусетса, Нью-Йорка,

Мэна и Вермонта) ........................................................................................................................ 22

Есть ли ситуации, когда вы должны оплачивать гарантийный ремонт?.................................. 23

Как узнать, имеете ли вы право на гарантийное покрытие?...................................................... 2*3

Как обслуживание влияет на гарантийные обязательства?....................................................... 2*3

Надо ли предъявлять какие-либо квитанции об обслуживании для подачи

гарантийной претензии?............................................................................................................... 2*3

Может ли кто-то кроме дилера выполнить текущее обслуживание,

рекомендуемое изготовителем?.................................................................................................. 23

Как при покупке подержанного автомобиля узнать о том, обслуживался ли он

надлежащим образом?................................................................................................................. 23

Что делать, если дилер утверждает, что ваш автомобиль может пройти проверку

систем понижения уровня вредных выбросов без ремонта?...................................................... 2*4

На какие причины может ссылаться изготовитель, чтобы отклонить

гарантийную претензию?.............................................................................................................. 2*4

Может ли кто-то кроме дилера выполнять текущее обслуживание?......................................... 24

Почему обслуживание так важно для систем понижения уровня вредных выбросов............... 24

Как выставить гарантийную претензию?..................................................................................... 24

Как узнать, признана ли ваша претензия действительной?...................................................... 24

Что происходит, если изготовитель пропускает предельной срок по письменному

отклонению претензии? ............................................................................................................... 24

Если ваша претензия принята, вы должны оплачивать диагностику или ремонт?.................. 25

Может ли обычная сервисная станция выполнять гарантийный ремонт?................................ 2*5

Что следует делать, если изготовитель не признает гарантийную претензию,

которая вполне очевидна для вас?............................................................................................... 2*5

Глава 3

Оборудование

Считыватели кодов неисправности, сканеры и программное обеспечение............................. 31

Считыватели кодов неисправности............................................................................................. 31

Сканеры.......................................................................................................................................... 3*2

Программное обеспечение для работы на базе ПК.................................................................... 3*2

Цифровой мультиметр.................................................................................................................. 3*2

Омметры........................................................................................................................................ 3*3

Термометр..................................................................................................................................... 3*4

Вакуумметр.................................................................................................................................... 3*4

Вакуумный насос в блоке с вакуумметром.................................................................................. 35

Приборы и инструменты для обслуживания системы впрыска топлива................................... 36

Манометр для измерения давления топлива.............................................................................. 36

Специальные инструменты для рассоединения специфических соединений......................... 37

Тестеры для электропроводки форсунок (лампы-пробники noid light).................................. 37

Стетоскоп....................................................................................................................................... 3*7

Ключи для стопорного кольца топливного бака.......................................................................... 3*7

Диагностирование и устранение неисправностей в электрической цепи................................. 3*8

Провода-перемычки....................................................................................................................... 3*8

Проверочные лампы...................................................................................................................... 3*8

Проверочные зуммеры.................................................................................................................. 3*9

Тестеры целостности электрической цепи................................................................................. 39

Обнаружители короткого замыкания........................................................................................... 39

Глава 4

Базовые процедуры поиска неисправностей

Общие сведения............................................................................................................................ 41

Меры предосторожности............................................................................................................... 4*2

Идентификация автомобиля.........................................................................................................43

Идентификация проблем.............................................................................................................. 4*5

Проверки основных систем........................................................................................................... 45

Общие проверки системы впрыска топлива............................................................................... 4*14

Поиск неисправностей с помощью вакуумметра....................................................................... 4*15

Электрические цепи пуска и зарядки.......................................................................................... 4*17

Система зажигания...................................................................................................................... 4*20

Система рециркуляции отработавших газов (EGR).................................................................. 4*24

Система улавливания паров топлива (EVAP)............................................................................ 4*27

Работа блока управления............................................................................................................ 4*28

Поиск неисправностей по признакам неисправности................................................................ 4*29

Глава 5

Основные сведения по управлению силовым агрегатом

Работа системы впрыска топлива................................................................................................ 5*1

Система управления двигателем............................................................................................... 5*15

Информационные датчики.......................................................................................................... 5*19

Выходные исполнительные устройства..................................................................................... 531

Глава 6

Мониторинг в системе OBD-II

Мониторинг главное отличие 0BD-II от 0BD-I.......................................................................... 6*1

Мониторинг терминология и понятия..................................................................................... 6*3

Мониторинговые проверки более подробно.......................................................................... 68

Мониторинг пропусков воспламенения....................................................................................... 6*8

Мониторинг топливной системы................................................................................................ 6*10

Всесторонний мониторинг элементов (ССМ)............................................................................ 6*11

Мониторинг кислородных датчиков............................................................................................ 6*12

Мониторинг каталитического нейтрализатора.......................................................................... 6*14

Мониторинг улавливания паров топлива (EVAP)...................................................................... 6*16

Мониторинг рециркуляции отработавших газов (EGR)............................................................ 6*17

Мониторинг впрыска вторичного воздуха (AIR)......................................................................... 6*18

Глава 7

Извлечение кодов неисправности.......................................................................................... 7*1

Глава 8

Коды неисправности

Структура кодов............................................................................................................................. 8*1

Общие коды Р0.............................................................................................................................. 8*2

Коды Р2......................................................................................................................................... 8*20

Коды РЗ......................................................................................................................................... 8*33

Коды неисправности OBD-II, применяемые компаниями-изготовителями.............................. 8*35

General Motors.............................................................................................................................. 8*35

Ford............................................................................................................................................... 8*39

Chrysler/Dodge.............................................................................................................................. 8*44

Toyota/Lexus................................................................................................................................. 846

Honda/Acura.................................................................................................................................. 8*48

Глава 9

Диагностические программы

Неисправности в топливной системе, системе воздухозабора или системе

понижения уровня вредных выбросов (3-й символ в коде DTC = 0, 1, 2].................................. 9*4

Кислородный датчик или соответствующая электрическая цепь ................................. 9*4

Проблемы в коррекции подачи топлива (слишком большое обеднение или обобщение

воздушно-топливной смеси)........................................................................................................ 9*6

Датчик температуры воздухозабора (IAT) или соответствующая электрическая цепь.......... 97

Датчик массового расхода воздуха (MAF) или соответствующая электрическая цепь........... 99

Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP)

или соответствующая электрическая цепь.............................................................................. 910

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ)

или соответствующая электрическая цепь............................................................................... 9*12

Датчик положения дроссельной заслонки (ТР)/положения педали акселератора (АРР)

или соответствующая электрическая цепь............................................................................... 9*13

Датчик температуры топлива (FTS) или соответствующая электрическая цепь................... 9*14

Топливная форсунка или соответствующая электрическая цепь............................................ 9*15

Топливный насос или соответствующая электрическая цепь.................................................. 9*15

Неисправности в системе зажигания/пропуски воспламенения

(3-й символ в коде DTC = 3)........................................................................................................ 916

Зарегистрированы пропуски воспламенения (в случайных или конкретных цилиндрах).........9*16

Датчик положения коленчатого вала (СКР) или соответствующая электрическая цепь........ 9*17

Датчик положения распределительного вала (СМР) или соответствующая

электрическая цепь..................................................................................................................... 9*18

Катушка зажигания или соответствующая электрическая цепь............................................... 9*20

Датчик детонации (KS) или соответствующая электрическая цепь........................................ 9*20

Неисправности в системе понижения уровня вредных выбросов

(3-й символ в коде DTC = 4)........................................................................................................ 9*20

Система EGR............................................................................................................................... 9*20

Система впрыска вторичного воздуха......................................................................................... 9*21

Эффективность каталитического нейтрализатора.................................................................... 9*22

Система EVAP.............................................................................................................................. 9*22

Датчик уровня топлива или соответствующая электрическая цепь........................................ 9*23

Датчик расхода продувки или соответствующая электрическая цепь.................................... 924

Датчик давления отработавших газов/клапан управления давлением отработавших газов

или соответствующая электрическая цепь............................................................................... 9*24

Электрическая цепь управления вентилятором охлаждения.................................................. 9*24

Сбой входных сигналов скорости автомобиля, управления частотой

вращения холостого хода

или дополнительных входных сигналов (3-й символ в коде DTC = 5)...................................... 9*24

Датчик скорости автомобиля (VSS)............................................................................................ 9*24

Система управления холостым ходом........................................................................................ 9*25

Переключатель закрытого положения дроссельной заслонки

или соответствующая электрическая цепь................................................................................ 9*27

Стартер/электрическая цепь иммобилайзера........................................................................... 9*27

Датчик температуры аккумулятора или соответствующая электрическая цепь..................... 9*27

Датчик давления в усилителе рулевого управления (PSP)

или соответствующая электрическая цепь................................................................................927

Коды DTC, относящиеся к напряжению в системе.................................................................... 9*28