Система OBD2 и лампа “CheckEngine”⁠⁠

Здравствуйте. Я занимаюсь разработкой программы для Android для расшифровки кодов ошибок OBD2, и в процессе работы над приложением обрабатываю много информации из различных источников о работе бортовой системы диагностики. Решил структурировать ее. Может кому-то будет интересно узнать о работе бортовой системы диагностики OBD2, ведь наверное каждый автолюбитель сталкивался с включением лампы «Check Engine» на приборной панели. Давайте разберемся, чем грозит появление ее на приборке.

Как вы наверное знаете, сейчас от автопроизводителей требуют соответствия требованиям нормативов по уровню токсичности отработавших газов. Одним из стандартных элементов среди мер, предпринятых для соответствия нормативам стало внедрение бортовой системы диагностики (OBD - On Board Diagnostic). Эта система оснащена стандартизированным интерфейсом для подключения диагностического оборудования и лампой токсичности отработавших газов, также называемой “Check Engine”. Причиной увеличения токсичности отработавших газов могут стать неисправные узлы двигателя и других систем автомобиля. Именно за этими узлами и следит бортовая система диагностики с помощью блока управления двигателем.

Система бортовой диагностики проверяет: каталитический нейтрализатор, лямбда-зонды, систему зажигания на пропуски зажигания, систему рециркуляции отработавших газов, систему продувки топливного бака, систему распределения топлива, шину данных CAN, воздействие со стороны автоматической коробки передач, электронную систему управления двигателем и многие другие параметры и датчики.

При обнаружении неисправности, которая приводит к ухудшению состава отработавших газов, в памяти неисправностей регистрируется соответствующий код по стандарту OBD2 (Diagnostic Trouble Code) и данные о состоянии автомобиля в момент появления неисправности (Freeze Frame), а сигнальная лампа токсичности отработавших газов загорается и не гаснет.

В случае опасности повреждения каталитического нейтрализатора несгоревшей топливо-воздушной смесью в результате пропуска зажигания, запись об этом также сохраняется в памяти неисправностей, а сигнальная лампа начинает мигать.

Упрощенная схема соединений узлов, проверяемых системой бортовой диагностики для «сферического двигателя в вакууме», так как в реальных системах диагностики может быть намного больше компонентов, влияющих на токсичность:

В основном система бортовой диагностики проверяет компоненты на: правдивость(соответствие реакции сигнала от узла текущим условиям работы двигателя), короткое замыкание на «массу»(слишком инзкий уровень сигнала), короткое замыкание на «плюс»(слишком высокий уровень сигнала), обрыв проводки (отсутствие реакций и сигналов от узла).

Рассмотрим некоторые из узлов, которые система бортовой диагностики диагностирует по-другому:

Диагностика работы каталитического нейтрализатора(катализатора):

Блок управления двигателя сравнивает значения напряжения на лямбда-датчиках, установленных на входе и на выходе, и вычисляет соотношение, которое лежит в основе оценки эффективности работы каталитического нейтрализатора. Если это соотношение выходит за пределы указанного диапазона, система управления двигателя определяет наличие неисправности каталитического нейтрализатора, а в памяти неисправностей регистрируется соответствующий код. Кроме того, о неисправности сообщается водителю посредством сигнальной лампы токсичности отработавших газов.

Диагностика обогрева подогреваемого лямбда-зонда:

Блок управления двигателя определяет исправность функции обогрева лямбда-зонда посредством измерения сопротивления нагревателя датчика.

Диагностика работы лямбда-зондов:

При запуске двигателя лямбда-зонды не могут правильно отдавать информацию о составе выхлопных газов пока они не прогреются до 300 градусов Цельсия. Поэтому после запуска двигателя и до прогрева зондов блок управления двигателем работает по алгоритму «OpenLoop» и не корректиррует состав топливо-воздушной смеси (не учитывает показания лямбда-зондов и работает по таблицам в памяти блока управления), а следовательно повышается расход топлива. Как только температура выхлопных газов достигает нужного значения, включается алгоритм «ClosedLoop» и блок управления начинает корректировать состав смеси в соответствии с сигналами от лямбда-зонда до катализатора. Зонд после катализатора нужен для оценки качества работы катализатора. Блок управления двигателем постоянно следит за отклонениями от правильной работы лямбда-зондов по определенным алгоритмам для определения их неисправности.

Диагностика системы вентиляции топливного бака:

После внедрения новых экологических стандартов автопроизводителям пришлось придумывать способы избавиться от утечки испарений бензина из топливного бака. Для этого установили адсорбер с активированным углем, в котором концентрируются пары бензина из топливного бака, и если большое количество топлива связывается в адсорбере с активированным углем, то блок управления включает клапан продувки адсорбера и подмешивает эти пары бензина с впускным воздухом. После этого блок управления проверяет с помощью первого лямбда-зонда, что смесь обогатилась, и это является одним из признаков, что система вентиляции работает правильно. Также, в некоторых случаях, клапан продувки слегка открывается и закрывается через определенные промежутки времени, а датчик давления во впускном коллекторе должен «увидеть» соответствующие изменения давления.

Обнаружение пропусков зажигания:

Датчики частоты вращения коленчатого вала отслеживают неравномерности вращения, вызванные пропуском зажигания. По этим данным, используемым совместно с сигналом от датчика положения распределительного вала, блок управления двигателя определяет, какой цилиндр является источником проблемы, регистрирует неисправность в памяти и включает сигнальную лампу токсичности отработавших газов. Если существует опасность повреждения каталитического нейтрализатора в случае пропуска зажигания, а кривая скорости находится в диапазоне опасной нагрузки на двигатель, сигнальная лампа токсичности отработавших газов начинает мигать. Подача топлива в соответствующий цилиндр отключается.

Диагностика рециркуляции отработавших газов:

При срабатывании клапана рециркуляции отработавших газов, датчик давления во впускном коллекторе должен «увидеть» увеличение давления.

Коды неисправности, зарегистрированные в процессе работы двигателя, можно считать с помощью диагностического оборудования (даже той же самой ELM327). Им же их можно и стереть, но следует помнить, что блок управления сотрет из памяти ошибку, но продолжит диагностировать узлы, и если неисправность вновь проявится после определенного стандартом OBD2 цикла работы систем в автомобиле, он вновь зажгет лампу "CheckEngine".