Gépjármű Diagnosztika. Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus BMF Mechatronika és Autótechnika Intézet

Gépjármű Diagnosztika Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus BMF Mechatronika és Autótechnika Intézet

7. Előadás OBD - EOBD fedélzeti diagnosztikai rendszerek

Környezetvédelmi önfelügyelő rendszer a gépjárműben Öndiagnosztika

OBD

E-OBD - D-OBD A járműgyártásban kifejlesztették a fedélzeti diagnosztikai rendszert (OBD - On Board Diagnostic), melynek feladata a motor környezetbarát működésének biztosítása. A fedélzeti elektronika ellenőrzését kiterjesztették a különböző szabályozó rendszerekre melyek a motor előírásszerű működését biztosítják

A jövő – és a jelen – haszonjármű környezetvédelmi EU5 2008/9* normái a világban HK EU5 2009 EU6 2012/13* US10 2010 US10+ 2016

EU4 2010

EU4 2008 EU4 2010

pNLT 2009/10* ppNLT 2013

KR EU4 2006/ 8* EU5 2010/11*

EU5 2009 EU6 2013 EU4 2011

US04/ EU4 2008 US07/ EU5 2011

Big cities EU4 2008-10 China EU4 2010/11*

TW US07/ EU5 2011

EU5 2009 EU4 2010/12*

EU4 2012

USA szabályozás

EU4 2012

EU5/ US07/ JPN NLT 2010/11*

EU4 2012

Japán szabályozás Jelenlegi EURO1-3 szab. Jelenlegi EURO4 szab. * Új járművek/ minden típus

Forrás : Volvo Powertrain 10300 Martin Ericsson

PM (korom)

EU1

JPN 99

1993

1999

0.20

PM=0,36

Közúti nehézgépjármű emissziós normák (g/kWh) Bevezetés éve, minden járműre

JPN NST 2005

0.15 EU2 US-98

US-04 2002/ 2004

1996

1998

0.10

EU3 2001

0.05 0.025

JPN NLT

EU6

0 0

EU4

EU5

US-10 JPN pNLT

US07

1

2

3

4

5

6

7

NOx

(g/kWh)

8

9

Forrás : Volvo Powertrain10300 Martin Ericsson

PM (korom) (g/kWh)

0.03

Közúti nehézgépjármű ULTRA LOW emissziós normák Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

JPN NLT 2007

0.02

EU5

EU4

2009

0

EU6

JP ppNLT

0

2013-2016 2013

0.01

0,5

“US07” 2007

JP pNLT 2010

US10 2010

2006

Bevezetés éve, minden járműre

NO x (g/kWh) 1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5 Forrás : Volvo Powertrain 10300 Martin Ericsson

Közúti nehézgépjármű emissziós normák

Koromrészecskék

Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

Környezetvédelmi megoldások a Renault Trucks-nál

Környezetbarát járművek: A Renault Trucks az alábbi intézkedéseket hozta, hogy ipari tevékenysége minél inkább környezetbarát legyen:

A fejlesztő és gyártó telephelyek teljesítették az ISO 14001 2000 (AFAQ) verzió előírásait

A Renault Trucks beszállítóinak kiválasztásánál is figyelembe veszi a környezetvédelmi szempontokat

A tervezés során is ügyelnek a környezet védelmére: Felhasznált vegyi anyagok elemzése, ellenőrzése A kiválasztásnál az újrafelhasználhatósági fok is szempont A gyártás, összeszerelés tervezésénél is odafigyelnek a környezetre Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

Környezetvédelem a Renault Trucks-nál

Hulladékká vált gépjármű : ugyan az európai direktívák csak a személy- és kishaszon-gépjárművekre vonatoznak, a Premium már most eleget tesz az újrafelhasználhatóságra vonatkozó legtöbb követelménynek.

¬ Fémek 78% ¬ Polimerek 5% ¬ Elasztomerek 5% ¬ Folyadékok 5% ¬ Egyéb 4%

Premium újrafeldolgozási arány: 92 % - 96 %, (előírás: 85% 2015-re !)

A Környezetvédelmi Politikája által a Renault Trucks elkötelezte magát, az egyre inkább környezetbarát tevékenység mellett. Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

Euro5 Incentive – Forgalomba helyezés korlátozása

A jelenlegi kínálatunkban Euro5 Incentive (DXi5, DXi7, DXi11, DXi13) járművek szerepelnek – megfelelnek a 2005/55 * 2006/51 E direktíváknak

2009 október 1-től az Euro5 kötelező lesz az Európai Unióban . (2005/55 * 2006/51 G, direktívák).

2009 október 1-től minden, az EU-ban forgalomba helyezett járműnek meg kell felelni a 2005/55 * 2006/51 G direktíváknak. Ez azt jelenti, hogy az « Euro5 Incentive » járműveket nem lehet forgalomba helyezni 2009 október 1. után. (Országonként eltérő mértékű derogáció lehetséges.) Direktívák

2005/55 * 2006/51 E

2009/10/01

2005/55 * 2006/51 G idő

Euro5 « Incentive » utolsó forgalomba helyezés

Csak Euro5 Mandatory helyezhető forgalomba

Országonként lehetnek eltérések! Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

EURO 5 : Károsanyag kibocsátási határértékek (Határérték g/kWh)

Érvénybe lépés

CO

HC

NOx

PM

Euro3

10/2001

2.1

0.66

5

0.10

Euro4

10/2006

1.5

0.46

3.5

0.02

Euro5*

10/2009

1.5

0.46

2.0

0.02

- 89%

- 87%

Euro 5 Vs

- 89%

Euro 0

* Az Euro5 Definitive (Mandatory) és az Euro5 Incentive határértékei azonosak.


- 98%

EURO 5 : A nyomaték korlátozása EURO 4 (NOx)

EURO 5 (NOx)

Engedélyezett emissziós érték

3.5 g/kW/h

2 g/kW/h

Riasztás (Hibakód tárolása a motorvezérlő számítógépben és a service lámpa átmeneti kigyújtása)

5 g/kW/h

3.5 g/kW/h

Nyomaték korlátozása A service lámpa folyamatos kigyújtása Nyomatékkorlátozás a jármű következő indításakor

7 g/kW/h

7 g/kW/h

* 16 tonna felett : maximális nyomaték – 40%. 16 tonna alatt : maximális nyomaték – 25%. (A tűzoltó és katonai járműveknél nincs nyomaték limit.) Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

EURO 5 : Az elemek fejlődése AdBlue adagolás:

AdBlue fogyasztás Euro 4

Az üzemanyag-fogyasztás 4%-a

Euro 5

Az üzemanyag-fogyasztás 6%-a

50%-kal több AdBlue az Euro 4-hez képest - a NOx kibocsátás csökkentése végett. Euro 5 EGR: akár 30% a visszavezetett kipufogógáz aránya, az Euro4 15%-ához képest

EURO 5 : Az elemek fejlődése Katalizátor : Nagyobb méret az Euro 4-hez képest: nagyobb kapacitás; több AdBlue, több NOx-t kezel


EURO 5 : Az elemek fejlődése NOx jeladó elhelyezkedése : Új helyre került a NOx jeladó (csak DXi11 és DXi13): közelebb került a kipufogógáz kilépéséhez – pontosabb lesz így az információ

Euro 4 / Euro 5 inc

Euro 5 Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

EURO 5 : Az elemek fejlődése DXi11 hangtompító kipufogódob : két módosítás A keverő pozíciója a DXi11 Distribution-on: (azonos DXi 5 & DXi 7): Ezután az AdBlue injektor elé kerül beépítésre, csökkentve ezzel az AdBlue lerakódását és a kristályosodást. . Az injektor és a katalizátor közti csőhosszt megnövelték, hogy jobban keveredjen a kipufogógáz és az AdBlue. Keverő

Keverő

Csőhossz

Euro 4 / Euro 5 Incentive

Euro 5 Forrás : Renault Trucks Hungary Kft.

Az OBD által ellenőrzött rendszerek Az OBD rendszerek jelzik, ha olyan hiba lép fel melynek következtében a károsanyag kibocsátás a megengedett határértéket 1,5-szörösével túllépi. Egy hibajelző lámpa gyullad ki a műszerfalon és jelzi a járműtulajdonos felé a hibát. A hibajelzés fontos dolog, hiszen főleg benzines gépkocsiknál nehezen vehető észre, hogy magasabb kibocsátás esetén nem látható különbség a kipufogógázban és nem érezhető a rendellenesség a motor viselkedésében. Az OBD-s járműveknél ez nem fordulhat elő, hiszen az OBD által vezérelt MIL lámpa azonnal jelzi a hibát. Ez a megoldás nem tökéletes, hiszen a gépkocsivezetőtől függ, hogy megjavítatja a kocsiját vagy sem. A MIL lámpa kigyulladása után a rendszer eltárolja a futott kilométerek számát, Magyarországon ezt csak a márkaszervizek figyelik, a garanciális problémák elbírálásakor. Az USA-ban a rendőr ellenőrizni tudja a „MIL lámpával” megtett utat, ennek függvényében határozzák mehg a büntetést!

OBD, EOBD (FEDÉLZETI DIAGNOSZTIKA) KIPUFOGÓGÁZ-TECHNIKA ÉS FEDÉLZETI ÁLLAPOTFELÜGYELET

• a rendszerelemek és funkciók hibás állapotán túl a romlás mértékének (állapotosztály) azonosítása, • a hiba bekövetkezésekor a paraméterkörnyezet rögzítése (Freeze Frame), hibatároló-kiolvasás villogókód helyett rendszerteszterrel (Generic ScanTool). Az OBD II jelenleg az alábbi emisszióreleváns rendszerek állapotfelügyeletét kell, hogy ellássa: • égésfolyamat (bekövetkezik-e égés a hengerben), • katalizátor (aktivitás), • oxigénérzékelő (lambdaszonda-reakciósebesség), • szekunderlevegő-rendszer (tényleges működés), • kipárolgásgátló-rendszer (tömítettség), • kipufogógáz-visszavezető rendszer.

Jogi alapok 1998. október 13-án az Európai Únió megszüntette azt a 98/69/EC-számú EUirányelvet, amely az összes tagország számára kötelezővé teszi az EOBD bevezetését. Ezt az irányelvet a Német Szövetségi Köztársaságban is honosították. Az EOBD bevezetése nem kapcsolódik közvetlenül a Német Szövetségi Köztársaság (D2, D3, D4) ill. az Európai Únió egyetlen másik kipufogógáz-szabványához (EU II, EU III, EU IV) sem, ezért a bevezetés időpontját és a hozzátartozó átmeneti időszakot e kiufogógáz-szabványoktól külön kell kezelni. A bevezetés időpontja 2000. 01.01-től a gépkocsiipar csak akkor kap az új, benzinmotoros járműtípusokhoz típusvizsgát, ha azok EOBD-vel rendelkeznek.

Az EOBD áttekintése

Az EOBD-törvény nem vonatkozik azokra a járművekre, amelyekre a vevő 1999.12.31.előtt kiváltotta a forgalmi engedélyt.

Az EOBD eltárolja a kipufogógázellenőrző lámpa világításának időtartamát (megtett kilométerekben).

Forrás : Porsche Hungária Kft.




Az EOBD eljárás menete


OBD hajtáslánc-felügyelet FELÜGYELETI MÓDOK FOLYAMATOS

IDŐSZAKOS

/permanens/

/szporadikus/

• Jeladók: • motor-fordulatszámadó

• AGR /kipfogógáz-visszavezetés/ • Tankszellőztető-rendszer

• vezérműtengely-jeladó

• működés, /tömítettség/

• kopogásérzékelő

• Töltőnyomás-korlátozás

• hőmérséklet-érzékelő

• Lambdaszonda /szabályozó + monitor/

• légtömegmérő

• szondafűtés

• fojtószelep-poti,/kapcsoló,… • Alapjárati szabályozás • Befecskendezőszelepek • Lambdaszabályozás* • ÉGÉSKIMARADÁS

• jel, jel-dinamika • Szekunderlevegő-rendszer • Katalizátor hatásfok • CAN-BUS •…

STFT: Short Term Fuel Trim LTFT: Long Term Fuel Trim LITO-TECHNIK

OBD felügyeleti rendszer

MIL diagnosztikai lámpa (Malfunction Indicator Lamp) Követelmények, jellemzők: - könnyen felismerhető legyen, - optikai (MIL) kiegészítő hangjelzés megengedett - szabványos szimbólum (ISO 2575) - színe: sárga (“vörös“ szín alkalmazása tilos) - működés ellenőrzés: “gyújtás BE“ állapotban Kijelzési módozatok: - villog: katalizátor-károsodás esetén (pl. gyújtáskihagyás) - folyamatosan világít: kipufogógáz-releváns hibánál Jellemző aktiválási szint: - A megengedett határérték 1,5x túllépése LITO-TECHNIK


OBD diagnosztikai aljzat

Pin 7 + 15 Pin 2 + 10 Pin 4 Pin 5 Pin 16 Pin 6 + 14

Adatátvitel az ISO 9141-2 szerint Adatátvitel a SAE J 1850 szerint /BUSZ+ és BUS-/ Járműtest Jeltest Akkumulátor + CAN-BUS-High + CAN-BUS-Low /J-2284/

Minden további Pin-t a gyártó szabadon használhatja az egyéb diagnosztikai funkcióhoz.

OBD diagnosztikai aljzat

ISO-szabványos protokollok Gyártmány/Típus

OBD-E *** OBD ***

EUROIII motor

Környezetvédelmi hibatároló olvasása / törlése Freeze-Frame-információk

READINESS-KÓDOK /Üzemállapot-kódok/ (8 csatornás megjelenítés)

Évjárat (EU)

Motor-környezetvédelmi önfelügyelő rendszer hibatároló lekérdezése és törlése. / járó motornál a MIL-lámpa világít/

Motor RI-kódok

P0xxx/P1xxx/P2xxx-hibakódok MODE 2/3/7

00 -

X

MWB- Paraméter ábrázolás

MODE 2/3/7

00 -

X

X

ISO 14230-4 (5 BAUD

„

00 -

X

X

ISO 14230-4 (25/25ms)

„

00 -

X

X

ISO 11519-4 (PWM)

„

00 -

X

X

ISO 11519-4 (VPW)

„

00 -

X

X

ISO 15765-4

(CAN) ID-11Bit (250)

00 -

X

X

ISO 15765-4


00 -

X

X

ISO 15765-4


00 -

X

X

00 -

X

X

ISO 9141-2

automata (5 baud)

ISO 15765-4 (CAN) ID-29Bit (500)

MODE 1: RI-kódok, fordulatszám, motorhőmérséklet, befecskendezési idő, MODE 2: Freeze Frame adatok /az eltárolt hibák környezeti paraméterei/, MODE 3: Az állandó – statikus – hibák lekérdezésének üzemmódja, MODE 5: Lambdaszonda-jel (feszültség, vagy áram), MODE 7: Az időszakosan fennálló – ún. szporadikus – hibák lekérdezési üzemmódja LITO-TECHNIK


OBD hibakódrendszer Melyik rendszerben lépett fel a hiba?

Melyik hibakód-csoportot jelzi?

P = Hajtáslánc (Powertrain) B = Karosszéria (Body) C = Futómű (Chassis) U = BUS-rendszer (Network)

0 = Gyártó független kód 1 = Gyártó-specifikus kód (nincs előírva) 2 = Gyártó független kód (ISO 15031-6 ill. SAE J2012 szerint) 3 = a) P3000…P3399 = gyártó specifikus b) P3400…P3999 = gyártó független (ISO 15031-6 ill. SAE J2012 szerint)

P 0 4 20 Melyik szabályozáshoz tartozik a hiba? 1/2 = Üzemanyag- és levegőmérés/ellátás 3 = Gyújtásrendszer, vagy égéskihagyás 4 = Károsanyag-csökkentő kiegészítő rendszerek 5 = Sebesség-, és üresjárat-szabályozó rendszer 6 = Vezérlőegység és annak jelkimenetei 7/8 = Sebességváltó

Melyik komponensnek milyen hibája van? Pl. P0420 = Katalizátor átalakítási hatásfok (1.hsor) túl alacsony

OBD hibakód környezeti paraméterek Adattároló-olvasás /Freeze-Frame adatok/ FOJTÓSZELEP-ÁLLÍTÓ-MOTOR Hibás működés ************ KIEGÉSZÍTŐ INFÓ A HIBAKÓDHOZ AZ ECU-tól ************** Tárolt hiba: Fojtószeleppoti-érték 1: Lambda-szabályozás: Motorterhelés (%): Hűtőfolyadék-hőmérséklet (ºC): Szívócsőnyomás: mbar Hosszúidejű – üza – LTFT szabályozás (%): Gyors – üza. – STFT szabályozás (%): Sebesség (km/h): Motor-fordulatszám (1/perc): Gyújtásszög (ºft): Fojtószelepállás vészprogramban Eltelt idő a motor indítása óta (perc): Megtett km a MIL „BE” óta: Hibakód gyakoriság:

LITO-TECHNIK

Feszültség túl alacsony KI 45 92.00 430 -100.00 0.00 87.00 2800.00 18.00 47.00 21.00 9 OBD felügyeleti rendszer

Readinesse-kódok /OBD funkció-teszt/ (üzemállapot készség kódok) OBD-funkcióvizsgálat: - Folyamatosan felügyelt tételek - Időszakosan felügyelt tételek

Readinesscode Egy 8-jegyű számkód, amely megmutatja, hogy a jármű-rendszerek OBD-vizsgálatai végre lettek-e hajtva. „0“ - végrehajtva „1“ - nincs végrehajtva

Nem teljes körűen elvégzett üzemkészség vizsgálat: Támogatott RI-kódsor: 011101101101 Elvégzett vizsgálat:

1 = Rendszer beépítve és vizsgálható 0 = Rendszer nincs beépítve, vagy a vizsgálat nem támogatott

010100101100 1 = Vizsgálatot nem végezte még el 0 = Vizsgálatot elvégezte, vagy a vizsgálat nem támogatott

Teljes körűen elvégzett vizsgálat Támogatott RI-kódsor: 011101101101 Elvégzett vizsgálat:

000000000000


Readiness kód Az EOBD keretén belül az összes elektromos alkatrész helyes működése állandó ellenőrzés alatt áll. Ezenkívül olyan teljes rendszerek (pl. kipufogógáz-visszavezetés) vizsgálata is folyik, amelyek nem állandóan aktívak. Ahhoz, hogy ellenőrizni lehessen, hogy e vizsgálatok valóban megtörténtek, readinesscodeot adnak meg. Ez egy 8-jegyű számkódból áll, melynek minden jegye 0 (vizsgálat megtörtént) vagy 1 (vizsgálat nem történt meg) lehet. A motorvezérlő-egység adja meg a readinesscodeot, ha: - ha a readinesscode-ot törölték. - ha a motorvezérlő-egységet először helyezik Forrás : Porsche Hungária Kft. üzembe.






Mit vizsgál a fedélzeti diagnosztika?

Összefoglalva - OBD II és EOBD elemei

Az OBD II/EOBD lényeges elemei: MIL lámpa új figyelmeztetési alapfunkció: a lámpa nem ég, a lámpa ég, az OBD I-hez képest az üzemmód kiegészül a lámpa villog üzenettel, ami olyan súlyos hibát jelent, mely a katalizátor károsodását is maga után vonhatja a rendszerelemek és funkciók hibás állapotán túl a romlás mértékének (álla-potosztály) azonosítása, a hiba bekövetkezésekor a paraméterkörnyezet rögzítése (Freeze Frame), . hibatároló-kiolvasás villogókód helyett rendszerteszterrel (Generic ScanTool). Az OBD II/EOBD jelenleg az alábbi rendszerek állapotfelügyeletét kell, hogy ellássa: égésfolyamat (bekövetkezik-e égés a hengerben), katalizátor (aktivitás), oxigénérzékelő (lambdaszonda-szabályozás), szekunderlevegő-rendszer (tényleges működés), kipárolgásgátló-rendszer (tömítettség), kipufogógáz-visszavezető rendszer.

Példa az elektromos kipufogógáz visszavezetés EOBD diagnosztikájára


Kipufogó gáz visszavezetés EOBD diagnosztikai vizsgálata


Hengerszelektív égéskimaradás-felismerés

Egyenetlen járás vizsgálata : A motorfordulatszám-jeladó a forgattyús tengelyre szerelt jelzőtárcsa segítségével felismeri az égéskimaradások által előidézett motorfordulatszám ingadozásokat. A Hall-jeladó jelével együtt (vezérműtengely-állás) a motorvezérlőegység meghatározza a megfelelő hengert, a hibát eltárolja a hibatárolóban és a kipufogógáz-ellenőrző lámpát bekapcsolja. Nyomaték-kiértékeléses eljárás: A nyomaték kiértékeléses eljárás az egyenetlen járás vizsgálatával megegyező módon a motorfordulatszám- jeladó és a Hall-jeladó jele segítségével hengerszelektíven felismeri az égéskimaradásokat. A különbség a motorfordulatszám-jel kiértékelésében van. A nyomaték-kiértékeléses eljárás összehasonlítja az egyenetlen fordulatszámot, amely a gyújtás és a sűrítés következtében alakul ki, a motorvezérlő-egység adott számításaival. E számítások alapja a terheléstől és a fordulatszámtól függő forgatónyomaték, a lendítő tömeg és az ezekből adódó motorfordulatszám-jelleggörbe. A motor így kiszámított nyomaték-ingadozásai ugyanolyan kifejezőek, mint az egyenetlen járás vizsgálatának eredményei, azonban a motorfordulatszám-jelleggörbét minden motor-típushoz meg kell határozni és a motorvezérlő-egységben el kell tárolni.


EOBD Diagnosztika egyenetlen motorfordulat Az egyszerűség kedvéért ebben a szám alapján

példában csak az 1.sz hengert vesszük figyelembe. A sűrítés alatt a motor mozgási energiája a hajtóanyag/levegőkeverék összenyomására használódik el. A motor fordulatszám csökken. A sűrítés után a gyújtás következik és a motorfordulatszám megnő. Ily módon minden égési folyamatnál ingadozó motorfordulatszám jön létre a sűrítés és gyújtás következtében. Ha mind a négy hengert figyelembe vesszük, akkor az egyes fordulatszám-ingadozások átfedik egymást, és egy összesített görbét adnak. Ezt a görbét a motorfordulatszám jeladó figyeli és a motor karakterisztikus értékeivel végzett számítások révén a motorvezérlő-egység ellenőrzi.


Égéskimaradások felismerése a motorfordulatszám-jel segítségével


CAN-bus öndiagnosztika


Lambda szonda vizsgálat


Lambda szonda vizsgálat

A katalizátor utáni szonda szabályozási határ-vizsgálata



A katalizátor utáni szonda mozgásának vizsgálata


Hajtóanyag szellőztető rendszer


Hajtóanyag szellőztető rendszer


Gépjármű Diagnosztika. Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus BMF Mechatronika és Autótechnika Intézet

Recommend Documents