8_obd_dijagnostika

2.12 Dijagnostika u vozilu sa oto motorom

275

2.12 DIJAGNOSTIKA U VOZILU SA OTO MOTOROM

2.12.1 Uvod u tehniku dijagnostiku

Dijagnostika, ili pronalaenje neispravnosti, je osnovni deo tehnikog odravanja automobila.

Tehnika dijagnostika obuhvata aktivnosti koje se sprovode u cilju ocene trenutnog tehnikog stanja sistema (bez rastavljanja ili razaranja), a u cilju preduzimanja planiranih aktivnosti odravanja ili prognoze tehnikog stanja sistema u budunosti.

Dugovenost, pouzdanost i dijagnostika su meusobno povezani parametri, koji odreuju tehniko stanje sistema u celini. Dijagnostika, koja se zasniva na naunoj osnovi, na matematikim i fizikim zakonitostima i metodama, koji omoguavaju postizanje optimalnih rezultata, predstavlja novi ogranak tehnike kibernetike. Osim toga, dijagnostika predstavlja vaan sastavni deo tehnikog odravanja, poto omoguava da se bez rasklapanja odredi stanje sistema i predvidi resurs njegovog pouzdanog rada.

U zavisnosti od oblika tehnikog stanja, koje je potrebno utvrditi dijagnostika omoguuje:

- proveru ispravnosti sistema ili sastavnih delova, - proveru radne sposobnosti sistema, - proveru funkcionisanja sistema, - istraivanje otkaza (mesta, oblika i uzroka) itd.

Osnovne pretpostavke za dijagnostiku su: - poznavanje fenomena procesa (sistema) koji se dijagnostikuju, - poznavanje metoda, tehnika i mogunosti koje se koriste za merenje

raznih mehanikih veliina, - poznavanje metoda obrade izmerenih veliina, - priprema poslova, odnosno prikupljanje informacija o objektima koji se

dijagnostikuju (geometrija, snaga, br. obrtaja, standardi, propisi), - izbor neophodne opreme, - izrada plana merenja i obrade rezultata.

Sva novija vozila sadre u sebi odreeni broj elektronskih sistema kao to su: elektronska kontrola motora, ABS, AirBag, itd.

Svaki od ovih sistema sadri odreeni broj takozvanih funkcionalnih grupa koje su logiki povezane. Svaka funkcionalna grupa se sastoji od nekoliko komponenti kao to su: prekidai, senzori, kablovi, itd. Na osnovu ove strukture, prvi dijagnostiki korak bio bi identifikacija neispravnih elektronskih sistema, sledei korak je otkrivanje neispravnih funkcionalnih grupa u tim sistemima i na kraju lokalizacija i popravka neispravnih komponenti u tim grupama.

Na primer kolo senzora temperature rashladne tenosti predstavlja jednu funkcionalnu celinu. Ona se sastoji od senzora, kablova, kontrolne jedinice i softvera u kontrolnoj jedinici.

2 Oprema vozila sa oto motorima

276

BUS

(DUM)

Svaki proizvoa vozila ima razvijenu proceduru dijagnostikovanja kvara na elektronskim sistemima u svojim vozilima. U tim uputstvima su detaljno opisani koraci otkrivanja kvarova i njihovih otklanjanja.

Broj razliitih tipova i modela automobila je u porastu. Udeo elektronike raste takoe. Vreme za razvoj novih vozila je sve krae. Zato je dijagnostika postala vrlo vana u cilju ostvarivanja pouzdanosti i efikasnosti novih modela vozila pa se implementira u EUJ (Elektronska Upravljaka Jedinica) vozila. Tako je nastao i novi vid samo-dijagnostike sistema vozila koju, tokom normalne eksploatacije, vri i memorie EUJ, u nekim sluajevima se odreena neispravnost signalizira vozau preko odgovarajue sijalice na instrument tabli. Zbog toga je taj vid dijagnostike dobio naziv

dijagnostika u vozilu (engl. On-Board Diagnostics OBD). Kod takve dijagnostike vozila serviseri treba samo da, uz pomo odgovarajuih ureaja, proitaju listu dijagnostikovanih neispravnosti, slika 2.161.

Slika 2.161: Dijagnostika vozila

BEZ INTEGRACIJE

Slika 2.162: Varijante integrisanja elektronskih kola sa senzorom (eng. BUS=bus sabirnica)

A/D

SENZOR

SENZOR(I)

SENZOR(I)

AOS

AOS

AOS

A/D

A/D

A/D

EUJ

EUJ

EUJ

1. STEPEN INTEGRACIJE


ANALOGNI

ANALOGNI

KVAZI- DIGITALNI

OSETLJIV NA SMETNJE

MALO OSETLJIV NA SMETNJE

IMUN NA SMETNJE

VIESTRUKO PRIMENLJIV

BUS

SENZOR(I)

AOS

EUJ

C


DIGITALNI

IMUN NA SMETNJE

AOS - analogna obrada signala A/D analogno-digitalna konverzija EUJ Elektronska Upravljaka jedinica

(DUM digitalni upravljaki modul) C - mikrokontroler

SIGNAL


277

Analogni pokazivai kod sporih procesa su prisutni zbog vidljivih tragova o prethodnim i nagovetajima narednih promena. Sa druge strane rad sa brzim i brojnim fenomenima daje prednost digitalnoj obradi signala.

Razvoj novih sistema dijagnostike u vozilu doveo je do ukupne promene u konstrukciji, servisiranju i odravanju vozila. Na primer, svi davai imaju jo jedan dodatni signal za praenje ispravnosti funkcija davaa i senzora, i znatno vei stepen obrade signala u samom senzoru.

Postoji vie razloga zbog kojih se sve vei broj elektronskih elemenata i kola u okviru mernih i upravljakih sistema koncentrie na merno mesto, integriui se sa senzorom. To su, pre svega:

- vii stepen obrade signala, ime se fiziki i funkcionalno rastereuje centralna jedinica,

- potreba da vie razliitih podsistema koristi informaciju o jednoj istoj merenoj veliini a s tim u vezi i potreba prilagoavanja novim komunikacionim strukturama uz korienje sabirnice,

- kompenzacija delovanja ometajuih uticajnih veliina i korekcija statikih i dinamikih karakteristika,

- poboljanje zatite od smetnji, - samoprovera, dijagnostika i dr.

Senzori sa veim stepenom obrade nazvani su inteligentni senzori. Poslednjih godina velika panja je posveena istraivanjima u oblasti inteligentnih senzora (intelligent sensors), povezivanja senzora posredstvom sabirnica (engl. BUS-multiplex) i u oblasti mrea raspodeljenih senzora (Distributed Sensor Networks - DSN). Razvoj i primena mernih i upravljakih sistema na motornim vozilima u stopu prati rezultate istraivanja u tim oblastima.

S obzirom na izloene definicije treba imati u vidu da se u ve ustanovljenim izrazima kao to su "inteligentni senzor" ili "mree raspodeljenih senzora" radi uglavnom o mernim davaima ili, uslovno, o senzorima u irem smislu.

Neke tipine varijante integrisanja elektronskih kola sa senzorom prikazane su na slici 2.162.

2.12.2 Nove tehnologije kontrolera u sistemu upravljanja vozilom

Za primenu eljene regulacije, optimizacije, simulacije, dijagnostike ili selekcije u motornim vozilima najee se koriste sledei kontroleri: klasini PID (eng. ProportionalIntegralDerivative controller), linearni, sa predvianjem, Fuzzy i kontroleri na bazi neuronskih mrea.

Kontroler Aktuatoreljena pozicijaStvarna pozicija

el.signal

Senzor

Slika 2.163: Lokalna kontrola aktuatora


278

U mnogim sluajevima lokalne kontrole aktuatora koriste se klasini PID regulatori (kontroleri), slika 2.163.

Neki sistemi kao na primer kontrola recirkulacije izduvnih gasova (EGR) zbog visokih temperatura, vibracija, nelineranog izlaza itd., zahteva preciznu Feed forward open-loop (predvianje sa otvorenom petljom) kontrolu radi breg postizanja eljene pozicije.

Kod brizgaa za direktno ubrizgavanje benzina protok goriva bitno zavisi od promene pritiska goriva u magistrali, pa zato njegov lokalni kontroler mora korigovati svaku promenu pritiska, to ga dodatno usloanjava.

Kod EGAS-a nije izvreno jednostavno udvajanje pedale. Zato se promena poloaja pedale od strane vozaa ne preslikava direktno na promenu poloaja leptira. Kontroler, koji vri lokalnu kontrolu leptira, mora biti sloen, slika 2.164. U njega ulazi vei broj informacija i on mora biti adaptivan. Najbolja solucija jeste nelinearni Fuzzy kontroler.

Dijagnostika automobila zahteva kontrolere koji mogu otkrivati greke ili devijacije od nominalnih deavanja u sistemu. Ti kontroleri moraju biti zasnovani na adaptivnim algoritmima koji su najpogodniji za uvoenje kontrolera na bazi neuronskih mrea.

2.12.3 Elektronski upravljaki sistemi na vozilu

Da bi vozilo, koje ima sve vei broj razliitih elektronskih sistema, funkcionisalo kao celina neophodno je da oni meusobno razmenjuju informacije. To uslovljava veoma sloenu hardversku i softversku strukturu savremenih i buduih vozila.

Konvencionalan nain prenosa i razmene podataka od take do take, pomou individualnih linija odavno je dostigao svoje praktine limite. Kompleksnost ine instalacije na vozilima i veliine utinica i konektora su ve sada veoma teki za rukovanje. Ogranien broj pinova u konektorima takoe je usporio rad na razvoju elektronskih upravljakih jedinica. Treba napomenuti i to da je na vozilu srednje

Slika 2.164: Elektronsko upravljanje leptirom - Elektronski gas (EGAS)


279

veliine, ukupna duina kablova vea od 1 km, ima oko 300 konektora i kuita sa ukupnim brojem od oko 2000 pinova. Dakle, jedino reenje je primena mrenih sistema za prenos podataka i upravljanje. iroki spektar primene elektronskih komunikacionih sistema i sistema upravljanja u otvorenoj i zatvorenoj povratnoj sprezi, za razliite funkcije na vozilu, uinio je da je od sutinskog znaaja mreno povezivanje pojedinanih elektronskih upravljakih jedinica.

Klasini sistem prenosa podataka i upravljanja funkcijama vozila ima zvezdastu strukturu, prikazanu na slici 2.165, u kojoj postoji jedna glavna (master) upravljaka jedinica (GUJ), kao i vie lokalnih upravljakih jedinica (LUJ), senzora (S), i aktuatora (A), koje su sa GUJ povezane preko lokalne serijske ili paralelne veze. Obrada signala senzora i komande aktuatorima mogu biti realizovane u glavnoj mikroprocesorskoj upravljakoj jedinici ili u odgovarajuem lokalnom upravljakom sistemu. Zvezdasta konfiguracija upravljakog sistema zahteva da glavni upravljaki sistem ima mikroprocesor velike brzine da bi obradio sve informacije koje se slivaju u njega. iana instalacija za povezivanje senzora i aktuatora sa upravljakim jedinicama je veoma sloena, velike duine, to oteava interakciju izmeu razliitih sistema a istovremeno ceo sistem je podloan smetnjama.

Bolji kvalitet upravljanja vozilom postie se primenom mree, obino dvoine, na koju su prikljuene sve upravljake jedinice sistema na vozilu, inteligentni senzori i inteligentni aktuatori, i kod koje se komunikacija odvija serijski.

Klasina kontrola rada 1- kontrola menjaa; 2- komandna tabla;

3- kontrola motora; 4- ABS/ESP

CAN- moderna elektronika vozila 1- kontrola menjaa; 2- komandna tabla;

3- kontrola motora; 4- ABS/ESP

Slika 2.165. Zvezdasta struktura sistema upravljanja

Slika 2.166: Mrena struktura sistema upravljanja


280

ematski prikaz jedne takve mree dat je na slici 2.166. U njoj ne mora da postoji glavna upravljaka jedinica.

Mrea na vozilu treba da omogui i vezu sa drugim kompjuterskim sistemima koji su van vozila (navigacija, dijagnostika, kontrola ekolokih parametara vozila, itd.), zbog ega mora da zadovolji i opte standarde povezivanja kompjuterske opreme date standardom ISO 7498 koji definie otvoreni sistem povezivanja OSI (Open System Interconection) sa sedam osnovnih nivoa povezivanja.

2.12.3.1 Arhitektura elektronskih sistema na vozilu

Vozilo, kao sloeni distribuirani elektronski sistem, se sastoji od vie mreno povezanih podsistema koji se nazivaju grupe (clusters). Svaka grupa realizuje jednu posebnu funkciju. Primeri za grupe su elektronski sistemi za upravljanje pogonskim agregatom i dinamikom vozila, elektronski sistemi karoserije (signalizacija i komfor), multimedijalni i navigacioni elektronski sistemi i td.

Grupa se sastoji od vie vorova (node). Na primer, sistem za upravljanje pogonskim agregatom i dinamikom vozila ima vor sa elektronskim sistemom za upravljanje motorom, vor sa elektronskim sistemom za upravljanje koionim sistemom, vor sa elektronskim sistemom za upravljanje vozilom, vor sa elektronskim sistemom za upravljanje transmisijom, vor za komandni panel vozaa, vor za povezivanje sa drugim grupama, itd. U cilju razmene podataka svi vorovi se povezuju komunikacionim kanalima pomou kojih se informacije razmenjuju po odgovarajuem protokolu. Komunikacioni kanal kod sistema koji su kritini sa stanovita bezbednosti ima redundansu dobijenu dupliranjem komunikacionog kanala pri emu se ista informacija prenosi po oba kanala.

2.12.3.2 Mree i mreni protokoli na vozilima

Vozilo obino ima vie mrea koji imaju razliite hardverske i softverske realizacije odnosno funkcioniu primenjujui razliite protokole. Mrea i mreni protokol za primenu na vozilu moraju da imaju sledee osnovne karakteristike:

- visoka integrabilnost ukomponovana sa ostalim komponentama i sistemima vozila u celinu, tj. verovatnoa pojave sluajnih greaka treba da je beznaajna i da ne utie na fukcionisanje vozila,

- funkcionalna prilagoenost, tj. maksimalno vreme ekanja na prenos i prenos informacije treba da bude dovoljno kratko tako da ne ometa upravljanje,

- konfigurabilnost mree tj. mrea se moe lako proirivati i modifikovati, - otpornost na greke tj. komunikacija se mora obnoviti kada se otkloni

greka a postojanje rezervnog kanala je poeljno a ponekad i neophodno,

- minimalan broj meuveza tj. svaka dodatna veza odnosno konektor poveava verovatnou pojave greke,

- dimenziono i funcionalno prilagoeni konektori, - elektromagnetska kompatibilnost,


281

- otpornost na uticaje okoline - temperaturu, vlanost, vibracije, prainu, kapljice goriva, ulja, maziva i td,

- niska cena.

Klasifikacija mrea moe se izvriti po razliitim kriterijumima. Ameriko drutvo automobilskih inenjera (Society of Automotive Engineers SAE) u zavisnosti od brzine prenosa informacija kroz mreu, a samim tim i od primene na vozilima, podelilo je u svojim standardima mree na vozilima u tri klase: A, B, i C. Brzi razvoj multimedijskih aplikacija (Internet, navigacija, digitalna televizija) kao i takozvano upravljanje pomou ice, tj. X-By-Wire, (gde se upravljanje, X, odnosi na upravlja, konicu, menja, motor i sl.), zahtevaju vee brzine prenosa podataka to uslovljava da se formira jo nestandardizovana klasa D. Osnovne karakteristike i namene tih klasa date su u tabeli 2.39.

Tabela 2.39: Podela mree na vozilima u klase Klasa mree Brzina prenosa Primena

A 1 Mb/s

Upravljanje u realnom vremenu sistemima odgovornim za bezbednost putnika i vozaa; multimedijalne aplikacije

Primena mrea u upravljanju sistemima vozila uslovila je potrebu za odgovarajuim protokolom za razmenu informacija izmeu vorova u mrei. Pojavilo se vie tipova protokola jer su proizvoai razliito realizovali i nazvali protokole:

- Volkswagen je razvio ABUS protokol (Allgemeine Bitserielle Universelle Schnittstelle),

- Renault & PSA VAN (Vehicle Area Network) protokol, - Toyota BEAN protokol (Body Electronics Area Network), - General Motors - J1850VPW protokol (Variable Pulse With Modulation -

Varijabilni impulsi sa modulacijom), - Ford - J1850 PWM (Pulse With Modulation - Impulsi sa modulacijom)

komunikacioni protokol, itd.

Lider u oblasti mrenih protokola za primenu na vozilima postao je Bosch sa svojim CAN (Controller Area Network) protokolom koji je formiran 1985. godine, a aktuelni oblik dobio 1991. godine. Bosch je omoguio da njegov protokol bude otvoren za sve korisnike zbog ega je brzo prihvaen i postao osnova za ISO i SAE standarde kako na vozilima tako i u industriji i drugim oblastima.

Prema nainu na koji se pojavljuju informacije na mrei protokole moemo podeliti na protokole upravljane dogaajem i vremenski upravljane protokole.


282

2.12.3.3 Protokol upravljan dogaajem

Protokoli upravljani dogaajem rade na principu da se informacija iz nekog vora u mrei generie kada doe do promene informacije koju alje taj vor. U jednom trenutku samo jedan vor u mrei emituje poruku koju primaju svi vorovi u mrei pa i onaj koji je emituje. Ako se informacija ne menja vor je ne alje pa samim tim i ne optereuje mreu. Svi vorovi u mrei imaju odgovarajui prioritet i pri istovremenom slanju poruke iz dva vora odbacuje se poruka nieg prioriteta. Ovakav tip protokola obino se implementira pomou serijske mree. Jedna od najvanijih njegovih prednosti je zatita od pojave greaka u mrei i unutranjih greaka posedovanjem samokontrole (BUS Guardian).

Protokoli upravljani dogaajem su CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconection Network), Byteflight, i td.

CAN protokol je postao osnova za standarde za mree u vozilima u Evropi: ISO 11519-2 standard za spore aplikacije, ISO 11898 za brze aplikacije i ISO 9141 za dijagnostiku, kao i u Americi: SAE J1939 za mree klase C na teretnim vozilima, SAE J2284 za putnika vozila (zasnovan na ISO 11898) i SAE J1850 za mree klase A i B i dijagnostiku.

Problem kod protokola upravljanog dogaajem je to optereenje mree nije konstantno tako da se moe desiti da poruke vorova nieg prioriteta budu potiskivane toliko dugo da postanu neaktuelne.

2.12.3.4 Vremenski upravljan protokol

Poruke kod vremenski upravljanih protokola, TTP (Time Trigered Protocol) alju se u unapred definisanim vremenskim intervalima. Ukupno vreme u kome moraju da se pojave sve poruke deli se na intervale, odeljke, i svakom voru se odreuje odeljak u kome treba da alje poruku. Svi vorovi u mrei pri tome imaju pristup mrei i mogu da itaju sve ostale poruke pa i svoju poruku. Zbog vremenske definisanosti trenutka slanja poruke, mrea mora biti vremenski sinhronizovana, to se postie obino posebnim vorom koji alje sinhronizacione impulse svim vorovima.

Vremenski upravljani protokoli su TTP/C, FlexRay i td. Nihova osnovna primena je predviena za sisteme kritine sa stanovita bezbednosti, kao to su sistemi za upravljanje pomou ice (X-by-Wire), gde se postojei mehaniki sistemi zamenjuju mehatronikim sistemima.

Mehatroniki sistemi nemaju rezervni mehaniki sistem kojim se preuzima kontrola u sluaju otkaza elektronskog sistema pa je zbog toga neophodno da elektronski sistemi sa svojim komunikacionim kanalima budu tako napravljeni da su imuni na greke bilo koje vrste.

Determinisanost vremenski upravljanog protokola stvara veliku pouzadanost u sistemima upravljanja uz ravnomerno optereenje mree, ali oteava prikljuenje novih vorova u mreu.

Dodavanje novih vorova zahteva potpuno rekonfigurisanje cele mree. Dobre karakteristike vremenski upravljanih protokola i protokola upravljanih

dogaajima su pokuali u Bosch-u da integriu u TTCAN (Time Trigered Controller Area Network) protokolu. TTCAN deli vreme pristupa mrei tako da u odreenim


283

odeljcima mrei imaju pristup odreeni vorovi, bitni za pouzdano funkcionisanje sistema upravljanja, dok se u drugim odeljcima primenjuju standardni reimi CAN protokola.

2.12.4 Dijagnostika u vozilu

Obaveza da u toku itavog ivotnog ciklusa vozila zadovoljavaju vaee ekoloke granice je dovela do razvoja novih dijagnostikih sistema. Oni registruju neispravnosti svih ureaja odgovornih za emisiju iz vozila i omoguuju da se ta neispravnost zapamti u EUJ (Elektronskoj upravljakoj jedinici). I to na takav nain da se moe proitati i adekvatno interpretirati: kao ekspres dijagnostika kod vozaa, kao obavezna stavka u bazi podataka prvo u servisu a onda u razvoju kod proizvoaa za praenje pouzdanosti. Tako su nastali On-Board Diagnostic (OBD) sistemi koji su danas prisutni u svim savremenim automobilima. Cilj OBD dijagnostike je da obezbedi vozilo sa dijagnostikim sistemom koji je u stanju da kontinualno prati efikasnost sistema odgovornih za kontrolu emisije, i da unapredi dijagnostikovanje i popravku kada se kvar dogodi.

2.12.4.1 Dijagnostika u vozilu u SAD

Opet, prvo u Americi, EPA (engl. US Environmental Protection Agency) je htela da bitno smanji emisiju iz mobilnih izvora - automobila sa zahtevom da proizvoai prave vozila koja u toku itavog ivotnog ciklusa zadovoljavaju sve stroije granice. Takvi zahtevi su doveli do razvoja novih dijagnostikih sistema koji su morali da informiu vozae o neispravnosti ureaja odgovornih za emisiju na vozilu i da tu neispravnost registruju u EUJ (Elektronskoj upravljakoj jedinici) na takav nain da se ona u servisu moe proitati i adekvatno intepretirati. Tako su nastali On-Board Diagnostic (OBD) sistemi koji su danas prisutni u mnogim savremenim automobilima.

Tabela 2.40: Uvoenje OBD sistema u SAD

Kalifornija

Kalifornijski OBD

Standardi.

OBD II uvoenje. Vozila sa novim

motorima moraju da zadovolje OBD II

Federacija Ne postoje zakoni koji reguliu OBD

sisteme.

Kalifornijski OBD/OBD II

se prihvataju kao vaei za federaciju.

Sva vozila moraju da zadovolje

kalifornijske OBD II

standarde.

Sva vozila moraju da zadovolje

federalne OBD II standarde (bazirane na kalifornijskim

OBD II).

Godina 88 94 96 98


284

U toku 70-tih i ranih 80-tih godina proizvoai vozila su poeli sa primenom elektronike radi upravljanja funkcijama motora i vozila i radi dijagnoze problema motora. U 1985.godini CARB (California Air Research Board) donosi propise za OBD I koji su vaili za modele vozila od 1988. U 1989.-toj godini su uraeni propisi OBD II za modele vozila od 1994. OBD II otkriva, informie vozaa i registruje neispravnosti na svim komponentama koje doprinose poveanju emisije iznad dozvoljenih granica; vri potpunu kontrolu motora i nadgledanje delova asije, karoserije, pomonih ureaja itd. US EPA je usvojila OBD II u 1993. sa poetkom primene na svim modelima u 1996.godini. U 1998. godini (tabela 2.40) OBD II je poveao cenu vozila za 60-70$.

OBD je kompjuterski baziran sistem za detektovanje i uvanje kodova koji oznaavaju kvar u radu motora i sistema za kontrolu emisije. Zadatak OBD sistema je da informie vozaa kada neki od parametara emisije ili rada

motora izae van dozvoljenih granica, slika 2.167.

Prva generacija dijagnostike u vozilu (OBD, Generation 1)

U aprilu 1985, CARB je odobrio propise u vezi samo-dijagnostike vozila. Ovi propisi, koji su se odnosili skoro na sva putnika i laka transportna vozila koja su se od 1988. pa nadalje prodavala na tritu Kalifornije, zahtevali su da elektonska upravljaka jedinica motora prati kritine komponente u vezi emisije, i da upali signalnu sijalicu kada se kvar detektuje. OBD takoe daje i dijagnostiki kod kvara to pomae mehaniarima u odreivanju najverovatnijeg uzroka kvara na sistemu za obradu emisije ili elektronike motora. Osnovna namera ovih propisa je dvojaka:

1. unapreenje emisije u toku eksploatacije na taj nain to se voza opominje kada se kvar dogodi i

2. pomo mehaniarima u identifikovanju i popravljanju kvara na sistemu za kontrolu emisije.

OBD sistem primenjuje se na komponentama za koje se smatra da bi njihov kvar najvie uticao na pogoranje emisije. Najee to obuhvata:

1. sve glavne senzore motora, 2. sistem za merenje potronje goriva i 3. sistem za recirkulaciju izduvnih gasova.

Malfunction Indicator Lamp - MILSignalna sijalica na instrument tabliDiagnostic Trouble Codes - DTCDijagnostiki kod kvaraDiagnostic monitor of Dijagnostiko nadgledanje

Major input sensorsSenzora bitnih ulaznih veliina

Fuel MeteringOdmeravanje gorivaEGR System functionFunkcionisanje EGR sistema

Circuits Monitored forOpened and ShortedNadgledanje prekida ili kratkog spoja pojedinih kola

Slika 2.167: Glavne komponente OBD sistema


285

Signalna sijalica na instrument tabli Malfunction Indicator Lamp ( MIL)

Kada se dogodi kvar MIL ostaje upaljena dokle god je kvar prisutan, a gasi se kada se ponovo uspostave normalni uslovi, ostavljajui dijagnostiki kod kvara sauvan u memoriji. Bitni parametri mogu se pratiti kontinualno, periodino, ili kada se steknu uslovi za merenje.

MIL takoe slui i kao vizuelna provera u veini programa provere i odravanja sistema za kontrolu emisije, slika 2.168. Ona dozvoljava inspektorima za emisiju da vizuelno brzo provere da li sistem za kontrolu emisije

motora radi normalno. Tokom vizuelne inspekcije, inspektor mora da nadgleda MIL dok je dat kontakt kljuem i kada motor radi. MIL treba da bude upaljena dok je dat kontakt a da se zatim ugasi kada se motor startuje. Ako vozilo proe ovu proveru, vrlo je verovatno da sistem za kontrolu emisije motora radi normalno.

Iako su se OBD I standardi bili obavezni samo za vozila koja su se prodavala na teritoriji Kalifornije, neke od komponenti OBD I sistema ili kompletni sistemi nalazili su se i na vozilima za ostala trita.

Dijagnostiki kod kvara Diagnostic Trouble Codes (DTC)

Ove kodove generiu dijagnostiki sistemi na vozilu i skladite ih u memoriji elektronske upravljake jedinice motora. Oni oznaavaju kolo u okviru koga je detektovan kvar. Kontrolni modul motora ima dve vrste memorije, privremenu i trajnu. Da li e kod biti zapisan u jednu ili drugu zavisi da li je re o kontinualnom (tekom) kvaru ili kvaru koji se javlja sa prekidima. Pojedini proizvoai (Toyota) koriste OBD sisteme kod kojih se svi kodovi skladite u trajnu memoriju.

Serijski prenos podataka Serial data streams

Iako nije zahtevano OBD propisima, neki proizvoai su uveli serijski prenos podataka, kojima se moe pristupiti pomou specijalnih servisnih ureaja. Kod serijskog prenosa podataka, elektronska informacija o davau, aktuatoru, koliini ubruzganog goriva, paljenju itd. prenosi se putem samo jedne ice koja izlazi iz kontrolnog modula motora. Termin serijski prenos podataka znai da su informacije digitalno kodirane i da se prenose u serijama digitalnih karaktera (data word). Serije ovih karaktera se

Slika 2.168: Primeri izgleda signalne sijalice

Slika 2.169: Serijski prenos podataka


286

mogu dekodirati i prikazati pomou servisnih ureaja, slika 2.169. Najee se serijski prenos podataka vri pomou 20 serija digitalnih karaktera koji sadre informacije o vrednostima koje oitava dava, poloaju pojedinih prekidaa, statusu aktuatora, i ostalim podacima o radu motora.

Druga generacija dijagnostike u vozilu (OBD, Generation 2)

Iako je OBD obezbeivao bitne informacije o veem broju sistema i komponenti kritinih za emisiju, postojalo je nekoliko informacija koje nisu ugraene u OBD sistem usled tehnikih ogranienja koja su postojala u vreme kada je sistem uveden u proizvodnju (tokom modelske 1988. godine). Od vremena kada je OBD

uveden desilo se nekoliko velikih tehnikih otkria. Na primer tehnologija praenja izostanka paljenja i efikasnosti katalizatora su bile razvijene i uvedene u serijska vozila. Kao rezultat ovih tehnikih otkria i zato to su se postojei programi provere i odravanja sistemima za kontrolu emisije pokazali manje efikasni nego to se oekivalo u detektovanju kvarova koji se javljaju tokom normalne eksploatacije, po nareenju CARB-a razvijeni su obimniji OBD sistemi. OBD II, koji je uveden na vozilima koja su se prodavala od 1994. do 1996. godine imao je sledee dodatke:

- praenje efikasnosti katalizatora,

- praenje izostanka sagorevanja,

- praenje sistema za prikupljanje isparenja iz rezervoara,

- praenje sistema sekundarnog vazduha i

- praenje protoka kroz EGR ventil.

Uz to, serijski prenos podataka koji se sastoji od 20 osnovnih parametara i dijagnostikih kodova kvarova postao je obavezni deo dijagnostikog sistema, slika 2.170.

"Continuous monitor" and "Once per Trip" Functional testsStalni i jednom u toku vonje testovi funkcionalnostiEnhanced Oxygen Sensor DiagnosticsUnapreena dijagnostika senzora k iseonikaEnhanced Fuel Trim DiagnosticsUnapreena dijagnostika ubrizgavanja gorivaEngine Misfire DetectionDetekcija izostanka sagorevanjaCatalyst Efficiency MonitorPraenje efikasnosti katalizatoraEGR Flow MonitorPraenje protoka kroz EGR ventilEvaporative Purge Flow Meter (posle 1995.g.)Kontrola sistema isparenja iz rezervoaraSecondary Air MonitorNadgledanje sistema sekundarnog vazduhaNew MIL Illumination RulesNova pravila za signalnu sijalicuStandardizationStandardizacija

Diagnostic Trouble CodesDijagnostik ih kodova kvara

Serial Data StreamSerijskog prenosa podataka

Scan ToolServisni ureaj

Slika 2.170: Glavne komponente OBD II sistema


287

Pored osnovnih OBD propisa u vezi prenosa podataka Toyota je dalje unapredila sistem prenosa podataka i on sadri jo oko 60 dodatnih parametara.

Pristup svim OBD II podacima mogu je pomou servisnih ureaja preko standardizovanog konektora za prenos podataka (Data Link Connector DLC) koji se nalazi na pogodnom mestu instrument table, slika 2.171. Razliiti proizvoai koriste razliite pinove ovog konektora. Ima 5

kombinacija predvienih standardima, svaki od njih koristi specifini protokol, tabela 2.41.

Standardi u vezi podataka, servisnih ureaja, uslova testa, digitalnih kodova kvara, i svega vezanog za uvoenje OBD II propisa, ustanovljeni su od strane udruenja automobilskih inenjera (SAE).

U poetku stvaranja OBD sistema svaki proizvoa je pravio sopstveni standard za konektore i komunikacione protokole za iitavanje parametara. Kasnije su konektori i protokoli standarizovani. Proizvoai automobila i uvoznici u SAD uglavnom koriste naredna tri razliita komunikaciona protokola:

1. GM u putnika vozila i manje kamione koristi SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width Modulation - Varijabilni impulsi sa modulacijom),

2. Chrysler - ova vozila, sva evropska i veina azijskih koriste ISO 9141 i 3. Ford koristi SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation - Impulsi sa

modulacijom) komunikacioni protokol.

Od 2008. god. sva vozila prodata u SAD-u moraju da ispune ISO 15765-4 (CAN bus protokol).

Dijagnostikovanje stanja senzora kiseonika lambda sonde Oxygen Sensor (02S) Diagnostics

Unapreena dijagnostika senzora kiseonika (lambda sonde) ukljuuje merenje izlaznog napona, praenje degradacije i stvaranja naslaga na osnovu frekvencije rada i na osnovu vremena za koje registruje promenu bogata-siromana, siromana-bogata smea.

Slika 2.171: Dijagnostiki prikljuak DLC

Tabela 2.41: Korienje pojedinih pinova u DLC konektoru Protokol Korieni pin konektora

J1850 VPW 2, 4, 5, i 16, ali ne 10 ISO 9141-2 4, 5, 7, 15 (vidi napomenu) i 16 J1850 PWM 2, 4, 5, 10 i 16 KWP2000

(ISO 14230) 4, 5, 7, 15 (vidi dole) i 16 CAN (Controller Area Network) 4, 5, 6, 14 i 16

Napomena: Za ISO/KWP2000 komunikacije, pin 15 (L-line) nije uvek potreban. Pin 15 je korien u ranijim ISO/KWP2000 vozilima da probudi" ECU pre nego to komunikacija pone na pinu 7 (K-Line). Kasnija vozila za komunikaciju koriste samo pin 7 (K-Line).


288

Praenje rada sistema za snabdevanje gorivom Fuel System Monitoring

Veina sistema za snabdevanje gorivom kontinualno menja svoje osnovno podeavanje da bi kompenzovali promene u atmosferskom pritisku, temperaturi, sastavu goriva i drugim faktorima. Ovo prilagodljivo ponaanje je normalno sve dok se ostaje u granicama odreenim pri projektovanju sistema.

Pod odreenim uslovima moe se desiti da sistem radi izvan granica, na primer kada dobija netaan podatak o protoku vazduha, pritisku goriva, ili nekim drugim mehanikim problemima, i tada OBD II registruje nenormalne uslove rada. Ako ovi uslovi traju due od nekog odreenog vremena, dijagnostiki kod kvara e biti zapisan. Pored toga tada se zapisuju podaci koji opisuju radne uslove motora, kao to su: broj obrtaja motora, optereenje, temperatura motora itd.

Praenje izostanka sagorevanja Misfire Monitoring

Kod oto motora izostajanje sagorevanja smee u cilindru moe dovesti do ozbiljnih posledica po katalizator. Viestruko izostajanje dovodi do unitenja katalizatora. Zato je informacija o izostajanju sagorevanja veoma vana za OBD dijagnostiku. Do skoro je postojao problem sa nepouzdanim davaima.

Jedan od naina detektovanja izostanka sagorevanja je razvila firma Toyota i nazvala ga Ne senzor, slika 2.172. Taj senzor pobuuje nazubljena ploa sa 36 manje 2 zuba. Izostavljeni zubi (4) slue da stvore signal referentnog poloaja na bazi koga se identifikuje cilindar u kome je dolo do izostanka sagorevanja.

Signal sa davaa broja obrtaja obrauje elektronska upravljaka jedinica motora. Na osnovu izgleda signala utvruje se da li je dolo do izostanka sagorevanja, na kom se cilindru to dogodilo i stepen sagorevanja (normalno, delimino izostalo ili potpuno izostalo). Tok signala je takav da, kada motor ima uspeno upaljenje i dalje efikasno sagorevanje smee, ugaona brzina kolenastog vratilo ima porast nakon sagorevanja tokom svakog irenja. Kada se dogodi izostanak upaljenja i sagorevanja, onda ne dolazi do porasta ugaona brzina kolenastog vratila. Kada je detektovan izostanak upaljenja - sagorevanja bilo

1-senzor br. obrtaja, 2-zub, 3-razmak (vreme izmeu dva susedna zuba), 4-izostavljeni zub u cilju definisanja

referentnog poloaja pojedinih cilindara, 5-sredina zuba

Slika 2.172: Detektovanje izostanka sagorevanja


289

kog stepena, belei se: dijagnostiki kod kvara, broj obrtaja, optereenje i temperatura motora. U teim sluajevima izostanka paljenja obavetava se i voza tako to e poeti da trepe signalna MIL sijalica na instrument tabli.

Na slici 2.173 prikazan je integrisani davai u zaptivkama motora, koji pored informacija o izostajanju paljenja daju informacije i o nenormalnom sagorevanju (detonaciji kod oto motora) i to po svakom cilindru.

Praenje efikasnosti katalizatora Catalyst Monitoring

Lambda sonda (senzor kiseonika) za rad motora se nalazi na ulazu u katalizator i slui za komunikaciju sa EUJ u cilju normalnog rada motora. Lambda sonda (senzor kiseonika) za dijagnostiku se nalazi na izlazu iz katalizatora i u kontaktu je sa gasovima koji se prerauju u katalizatoru. Efikasnost katalizatora moe se odrediti uporeivanjem signala ove dve lambda sonde. Opadanjem efikasnosti katalizatora gasovi u njemu se sve manje prerauju, te se sastav gasova pre i posle

katalizatora, sve manje razlikuje. Zato signal lamda sonde za dijagnostiku sve vie lii, i po obliku i po uestanosti, na signal lamda sonde za rad motora, slika 2.174.

Pored ove uloge, lambda sonda za dijagnostiku takoe pomae u radu motora i upravljanju ubrizgava-njem goriva kada doe do degradacije prve lambda sonde ispred katalizatora.

Slika 2.173: Integrisani piezo- elektrini dava u zaptivau glave cilidara

Slika 2.174: Praenje efikasnosti katalizatora


290

Praenje sistema za recirkulaciju izduvnih gasova EGR System Monitoring

Unapreeni sistem za praenje protoka kroz EGR omoguuje registrovanje protoka koji su iznad ili ispod protoka koji su odreeni za taj reim rada. Jedan nain za postizanje ovoga je jednostavno praenje promene temperature na usisnoj strani EGR-a. Drugi nain je praenje korekcije obogaenja smee kada se na trenutak zaustavi protok kroz EGR.

Praenje sistema za prikupljanje isparenja iz rezervoara Evaporative Purge System Monitoring

Praenjem signala lambda sonde (senzora kiseonika) i trajanja impulsa ubrizgavanja tokom pranjenja kanistera sa aktivnim ugljem, EUJ moe da detektuje smanjenje koliine kiseonika u izduvnim gasovima i da izvri odgovarajue smanjenje duine impulsa ubrizgavanja kako bi korigovao trenutno obogaenje smee. U tom smislu EUJ moe da detektuje kvar u sistemu za pranjenje kanistera sa aktivnim ugljem, da memorie DTC i obavesti vozaa o kvaru preko signalne sijalice. Ovaj sistem se primenjuje od 1995. godine.

Praenje sistema sekundarnog vazduha Secondary Air System Monitoring

Provera ispravnosti sistema sekundarnog vazduha vri se trenutnim putanjem sekundarnog vazduha ispred prve lambda sonde (senzora kiseonika) za vreme rada motora u zatvorenoj petlji regulacije sastava smee. Tada EUJ treba da prati reakciju senzora kiseonika, iji signal mora ukazati na prisustvo vika kiseonika u izduvnim gasovima koje EUJ shvata kao osiromaenje smee. Radi odravanja stehiometrijskog sastava smee EUJ produava trajanje impulsa ubrizgavanja. Ukoliko se sve ovo desi tada se dobija informacija da sistem sekundarnog vazduha funkcionie normalno. Ukoliko nakon trenutnog ubrizgavanja sekundarnog vazduha ne doe do produenja trajanje impulsa ubrizgavanja EUJ treba da detektuje kvar u sistemu sekundarnog vazduha, da memorie DTC i obavesti vozaa o kvaru preko MIL sijalice.

Paljenje signalne sijalice Malfunction Indicator Light Illumination

Jednom kada se uspostavi stanje neispravnosti (detektuje se dva puta u toku voznog ciklusa) signalna sijalica e se upaliti i ostati upaljena i u sluaju kada to stanje nije kontinualno-stalno. Tada se u memoriju EUJ upisuje i kod kvara. Sijalica e ostati upaljena i posle sledeeg startovanja motora ak i ako stanje neispravnosti vie nije prisutno. OBD II sistem moe da ugasi sijalicu samo ako se neispravnost ne pojavi tokom tri sledea vozna ciklusa.


291

EUJ u vozilu ima mogunost da zapamti trenutne vrednosti stanja senzora i aktuatora (temperatura motora, broj obrtaja motora, poloaj leptira, pritisak goriva, pritisak u usisnoj grani, brzina vozila itd.) u trenutku paljenja MIL sijalice. Na taj nain se omoguuje uvid u stanje koje je izazvalo paljenje sijalice pomou specijalne dijagnostike opreme. Ti podaci se zovu fiksirani podaci (engl. "freeze frame").

Ukoliko se kvar koji je izazvao paljenje signalne sijalice ne pojavi ponovo u toku tri korienja vozila, dolazi do gaenja MIL sijalice. Posle 40 ciklusa zagrevanja (promena temperature motora od hladne - ispod 49C do radne - iznad 71C

temperature) bez pojave kvara brie se kod kvara i "freeze frame" iz memorije kompjutera vozila.

UN Reg. 83, Annex 11 definie izgled simbola za MIL sijalica kao simbol broj 4.36 standarda ISO 2575, slika 2.175. Signalna sijalica ne sme biti crvene boje (uobiajeno je ute boje ilibara) i rad ove sijalice se ne sme kombinovati za prikazivanje bilo koje druge greke na vozilu. Sijalica uvek mora zasvetleti prilikom davanja kontakta i pokretanja motora (kako bi se proverilo da li ista radi ili je pregorela i, ukoliko nema registrovanih kvarova, gasi se neposredno nakon pokretanja motora).

Vozni ciklus druge generacije dijagnostike u vozilu

Kompletan vozni ciklus mora omoguiti dijagnostiku svih sistema, odnosno ostvarivanje svih potrebnih uslova da bi se sve dijagnostike obavile, i on traje manje od 15 minuta. U toku tog ciklusa zastupljeni su svi reimi rada motora pa ima sledee faze:

1. Hladan start, radi provere grejane lambda sonde. 2. Prazan hod, kada se prati rad grejane lambda sonde, izostajanje

upaljenja, vreme ubrizgavanja goriva itd. 3. Ubrzanje do 88 km/h a prati se izostajanje upaljenja, vreme ubrizgavanja

itd. 4. Konstantna brzina od 88 km/h u trajanju od 3 minuta a prati se lambda

sonda, protok vazduha, recirkulacija izduvnih gasova, izostajanje paljenja, vreme ubrizgavanja goriva itd.

5. Usporenje. Samo se skida noga sa gasa bez diranja papue konice. Tada vozilo lagano usporava do 32 km/h. U toku tog vremena se prate i kontroliu recirkulacija izduvnih gasova, izostajanje paljenja, vreme ubrizgavanja goriva itd.

6. Ubrzavanje do 88-96 km/h. Kontrolie se isto kao kod prethodnog ubrzavanja (taka 3).

7. Konstantna brzina od 88 km/h u trajanju od 5 minuta. U toku ove faze, pored dijagnostike iz take 4, kontrolie se funkcionisanje katalizatora.

8. Usporenje. Vri se ista dijagnostika kao u taki 5.

Slika 2.175: Izgled simbola MIL sijalice


292

Brzi testovi Readiness Test

OBD II sistem kontinualno prati izostanak paljenja i rad sistema za snabdevanje gorivom. On takoe izvodi funkcionalne testove na katalizatoru, EGR sistemu i lambda sondama (senzorima kiseonika) jednom tokom svakog voznog ciklusa ili jednog putovanja (korienja vozila). Potrebno je da se steknu odgovarajui uslovi pre nego to se moe rei da ovi sistemi funkcioniu normalno. Na primer motor mora postii punu radnu temperaturu, otvorenost komande gasa mora da pree odreenu vrednost, motor mora da ostvari optereenja iznad odreene vrednosti, itd.

U sluaju da se ne steknu ovi uslovi, EUJ nee moi da vri ove testove i da generie podatke o njima. Tada servisni ureaj izbacuje poruku da nisu izvreni svi testovi koje on podrava, upozoravajui servisera da nisu svi podaci dostupni. Ukoliko se ovo dogodi prilikom provere OBD II sistema, vozilo se mora voziti sve dok se ne steknu svi potrebni uslovi za vrenje svih testova.

Zapisani trenutni podaci o motoru Stored Engine Freeze Frame Data

Nakon detekcije neispravnosti, OBD II sistem e zapisati DTC i sve podatke o stanju motora u trenutku detekcije neispravnosti (temperatura motora, broj obrtaja motora, poloaj leptira, pritisak goriva, pritisak u usisnoj grani, brzina vozila itd.). Ovi podaci se takoe mogu videti pomou servisnih ureaja.

Struktura koda greke Structure of Diagnostic Trouble Codes - DTC

Standard SAE J2012 (Diagnostic Trouble Codes - DTC) definie set dijagnostikih kodova greke. DTC sadri jedan slovni karakter koga prate jo etiri karaktera.

Prvi karakter oznaava tip elektronskog sistema: - Pxxxx - pogonski sistem (Powertrain), - Bxxxx - karoserija (Body), - Cxxxx - asija (Chassis) i - Uxxxx - mrea (UART - Network)

Drugi karakter oznaava da li je DTC opti SAE DTC ili proizvoaev-

specifini DTC: - Pogonski sistem

- P0xxx opti, - P1xxx - proizvoaev-specifini, - P2xxx - opti (od 2000. godine), - P30xx-P33xx - proizvoaev-specifini (od 2000. godine) i - P34xx-P39xx - opti (od 2000. godine).


293

- Karoserija - B0xxx opti, - B1xxx - proizvoaev-specifini, - B2xxx - proizvoaev-specifini i - B3xxx opti.

- asija

- C0xxx opti, - C1xxx - proizvoaev-specifini, - C2xxx - proizvoaev-specifini i - C3xxx opti.

- Mrea - U0xxx opti, - U1xxx - proizvoaev-specifini, - U2xxx - proizvoaev-specifini i - U3xxx opti.

Preostali karakteri oznaavaju odreeni kvar u elektronskom sistemu. Karakteri su heksadecimalni (0 - F).

Trei karakter oznaava odreeni elektronski sistem ili podsistem u vozilu gde je dolo do pojave kvara:

1 - merenje goriva i vazduha, 2 - merenje goriva i vazduha (kvarovi vezani za ubrizgavanje), 3 - paljenje i varnica, 4 - pomoni sistem za kontrolu izduvnih gasova, 5 - brzina vozila i regulacija praznog hoda, 6 - izlazni signali kompjutera, 7 transmisija, 8 transmisija i 9 - izlazni i ulazni signali kompjutera.

etvrti i peti karakter ukazuju na odreeni kvar. Nema pravila za njihovo tano definisanje poto sistemi mogu da sadre mnogo razliitih komponenti. Treba samo napomenuti da proizvoai nisu obavezni da prate ova pravila prilikom formiranja svojih specifinih kodova greaka.


294

2.12.4.2 Dijagnostika u vozilu u Evropi

lanice Evropske Unije ele da i u Evropi bitno smanje emisiju iz "mobilnih izvora" u toku itavog ivotnog ciklusa, pa su zato doneli odgovarajuu regulativu (direktiva 98/69 EC). Po toj direktivi sva vozila, sa benzinskim motorima, proizvedena posle 01.01.2000. godine moraju imati ugraen OBD sistem. Za putnika vozila koja koriste naftni teni gas ili prirodni gas ta obaveza vai od 2003. godine.

Evropska vozila se razlikuju od Amerikih, kao i granice za emisiju i vek, pa je logino da se i pravila za OBD dijagnostiku razlikuju. Otuda u Evropi naziv EOBD.

Kada emisija vozila, tokom ciklusa Tipa I (revidirani gradski i vangradski ECE ciklus) pree kritine vrednosti iz tabele 2.42 sistem za OBD mora upozoriti vozaa i zabeleiti greku i radne uslove motora kada je greka nastala. Stroije granice se planiraju za Euro 5, tabela 2.43 i za Euro 6, tabela 2.44.

Tabela 2.42: Kritine vrednosti emisije za OBD EOBD kritine vrednosti merene po ECE+EUDC za Euro 3 / Euro 4,

CO g/km

HC g/km

NOx g/km

Putnika vozila M1ukupne mase manje od 2.5 t i teretna N1 klase 1 3.2 0.4 0.6 Teretna vozila N1 klase 2 5.8 0.5 0.7 Teretna vozila N1 klase 3 i putnika vozila M1 ukupne mase vee od 2.5 a manje od 3.5 t 7.3 0.6 0.8

Tabela 2.43: Kritine vrednosti emisije za OBD prema UN Reg. 83, Annex 11 Datum uvoenja EOBD kritine vrednosti

merene po ECE+EUDC za Euro 5 Novi

modeli Prva

registracija CO

mg/km NMHC mg/km

NOx mg/km

Putnika vozila M, teretna N1 klase 1 01.09.09 01.01.11 1900 320 540 Teretna vozila N1 klase 2 01.09.10 01.01.12 2400 360 705 Teretna vozila N1 klase 3 i N2 01.09.10 01.01.12 2800 400 840 Napomena: Samo za direktno ubrizgavanje benzina granica za estice je 50 mg/km

Tabela 2.44: Kritine vrednosti emisije za OBD (bie potvrena pre 01.09.2010.) Datum uvoenja EOBD kritine vrednosti

merene po ECE+EUDC za Euro 6 Novi

modeli Prva

registracija CO

mg/km NMHC mg/km

NOx mg/km

Putnika vozila M, teretna N1 klase 1 01.09.14 01.01.15 1500 100 90 Teretna vozila N1 klase 2 01.09.15 01.01.16 2700 130 110 Teretna vozila N1 klase 3 i N2 01.09.15 01.01.16 3400 160 120 Napomena: Samo za direktno ubrizgavanje benzina granica za estice je 9 mg/km

Sistemi koji se nadgledaju u Euro 3 i 4 su: - katalizator, - izostanak sagorevanja, - degradacija lambda sonda (senzora kiseonika), - sistem za ubrizgavanje goriva,


295

- prekidi u strujnim kolima napajanja svih elemenat odgovornih za emisiju i - ostali elementi i sistemi (protok vazduha, EGR itd) ija neispravnost

dovodi do porasta emisije.

U predlogu Euro 5 proireno je nadgledanje na sledee sisteme: - recirkulacija izduvnih gasova, - protok i hlaenje izduvnih gasova u recirkulaciji, - katalizator u pogledu NMHC, - katalizator u pogledu NOx, - ureaj za naknadni tretman NOx sa ili bez aditiva, - sve senzore kiseonika (sve lambda sonde), - filter estica i - indikator uestanosti nadgledanja pojedinih sistema.

Pristup OBD informacijama: - slino kao kod UN Reg. 83 zahteva, - sa pogodnim ureajima, koji su usaglaeni sa ISO 15031-5 standardom, - uvoenjem Euro 6 on-board i off-board trai se komunikacioni protokol

ISO 15765-4 - "Road vehicles Diagnostics on Controller Area Network (CAN) Part - 4: Requirements for emissions-related systems dated 10 Jan 2005.

Svako nadgledanje OBD sistem mora da izvri najmanje jednom u toku voznog ciklusa, kada su zadovoljeni uslovi za nadgledanje a koji su opisani u UN Reg. 83, Annex 11.

Vozni ciklus se sastoji od startovanja motora, reima rada motora sa uslovima u kojima se mogu otkriti odgovarajue greke, ukoliko su prisutne, i od gaenja motora.

Nakon revizije Euro 5 (Euro 5+) dodatni zahtev je nadgledanje indikatora performanse - uinka nadgledanja pojedinih sistema tokom korienja vozila - IUPR (engl. In Use Performance Ratio Monitoring). Indikator uinka nadgledanja pojedinog sistema tokom korienja vozila definie se:

IUPRM=BrojilacM/ImenilacM (2.12)

Kolinik brojilaca i imenilaca daje nam informaciju koliko esto se vre specifina nadgledanja pojedinih sistema M u odnosu na vreme upotrebe vozila. Radi ostvarivanja uniformnosti praenja IUPR u UN Reg. 83, Annex 11 dati su detaljni uslovi i zahtevi za odreivanje imenioca i brojioca u izrazu (2.12)

BrojilacM Brojilac je u stvari kumulativni broja izvrenih nadgledanja kojim se moe

identifikovati eventualna greaka specifinog sistema M na vozilu u cilju upozorenja vozaa, kako je to predvieno od strane proizvoaa vozila. Ovaj broja ne bi trebalo da se uveava vie od jednom za jedan vozni ciklus, osim ako tehniki razlozi to ne trae.


296

ImenilacM Svrha ovog brojaa u imeniocu izraza (2.12) je da obezbedi kumulativni broj

dogaaja u toku vonje kada su bili ispunjeni specifini uslovi za nadgledanje sistema M na vozilu. Ovaj broja mora da se uvea najmanje jednom za jedan vozni ciklus. Pravila za uveavanje ovog brojaa su definisana UN Reg. 83, Annex 11.

Na primer u sluaju nadgledanja sistema za sekundarni vazduh imenilac izraza (2.12) treba da se uvea za jedan ukoliko je komanda za sekundarni vazduh u stanju on tano ili due od 10 sekundi. Pri odreivanju vremena u toku koga je komanda u stanju on OBD sistem ne ukljuuje vreme tokom koga se sistem za sekundarni vazduh testira u cilju nadgledanja.

Kada se radi o nadgledanju svih sistema koji su aktivni tokom hladnog starta imenilac izraza (2.12) treba da se uvea za jedan ukoliko je njihova strategija ili komanda u stanju on tano ili due od 10 sekundi.

Imenilac izraza (2.12) za nadgledanje sistema za varijabilni pogon ventila (VVT) i/ili kontrolnih sistema treba da se uvea za jedan ukoliko su te komponente ili komandne funkcije (na primer komande on, open, closed, locked, itd.) u dva ili vie sluaja tokom voznog ciklusa ili tokom vremena koje je jednako ili vee od 10 sekundi, ta se prvo ostvari. Za nadgledanje oksidacionog katalizatora i filtera za estice dizel motora imenilac izraza (2.12) treba da se uvea za jedan ukoliko, pored uveanja za jedan u cilju zadovoljenje uslova da se pri svakom voznom ciklusu mora uveati najmanje jednom, je vozilo prelo najmanje 800 km od trenutka zadnjeg uveanja imenioca. Kod revidiranog Euro 5+ indikator IUPR mora biti vei ili jednak 0.1 za sve sisteme.

Kod Euro 6 ovaj indikator ima sledee vrednosti za pojedine sisteme: - vei ili jednak od 0.260 za nadgledanje sistema sekundarnog vazduha i

ostalih sistema za poboljanje hladnog starta, - vei ili jednak od 0.520 za kontrolu ventilacije rezervoara i isparenja i - vei ili jednak od 0.336 za sva ostala nadgledanja.

Indikator IUPR se posebno belei za nadgledanje: - katalizatora, - recirkulacije izduvnih gasova, filtera estica, - sistema za varijabilni pogon ventila (VVT), - senzora kiseonika i izduvnih gasova, - sistema za sekundarni vazduh, - NOx naknadne obrada i - kontrole nadpunjenja motora.

EOBD2 nije nova verzija EOBD. Kako je EOBD simbola za European On-Board Diagnostics tada je EOBD2 simbol za unapreenu dijagnostiku druge generacije - Enhanced On-Board Diagnostics, Second Generation'. EOBD2 omoguava pristup, pored uobiajenim parametrima/informacijama, dopunskim parametrima/informacijama iz vozila koje su raspoloive za EOBD/OBDII vozila.

EOBD2 mogunosti specificira proizvoa vozila i za sada su prisutne samo kod pojedinih proizvoaa, kao to je Ford. Postoje i vozila koja nisu EOBD2 ali kod koji se EOBD2 ureajima moe pristupiti dopunskim dijagnostikim informacijama.


297

U budunosti, na prostoru EU se predvia da e i policija na putu imati mogunost provere rada MIL sijalice tako da ako ista svetli prilikom neke rutinske kontrole, neodgovorni voza bie kanjen.

Dalji razvoj OBD II i EOBD ide ka stvaranju tree generacije OBD III dijagnostikih sistema. Za sada se zna da e OBD III biti povezan sa GPS (Global Positioning System) sistemima. Tada e odgovarajue dravne institucije imati podatke o neispravnosti ureaja za kontrolu emisije na vozilima. Ukoliko voza i nakon signala upozorenja, da su ureaji za kontrolu emisije na njegovom vozilu neispravni, nastavi da koristi svoje vozilo odgovarajua institucija e moi preko GPS da to vozilo iskljui iz saobraaja i da poalje ekipu da to vozilo popravi ili ga odveze u servis.

Dakle, budunost je u povezivanju svih vozila sa globalnim sistemom pozicioniranja. Voza samo unosi eljene deonice oekujui od raunara u vozilu da nudi ekoloku, ekonominu, najbru i druge varijante vonje. Uloga vozaa je na povremenim korekcijama radi prilagoavanja saobraajnim situacijama. Jasno, pre toga su svi putni pravci osposobljeni za dinamiko voenje, sa varijabilnom putnom signalizacijom i centralnim komuniciranjem sa vozilima u kojima su brojni inteligentni izvrni organi, davai, senzori i kontroleri.


298

2.12.5 Neki primeri za kodove greaka (Diagnostic Trouble Codes - DTC)

ifra koda - P0100

Tehniki opis. Greka u strujnom kolu davaa za merenja masenog protoka vazduha (eng. Mass Air Flow (MAF) Circuit Malfunction)

ta to znai? Da postoji problem sa samim davaem masenog protoka vazduha ili elektrinim kolima davaa.

Simptomi. Verovatno se ne primeuje nikakav ozbiljan problem tokom vonje, mada mogu biti simptomi kao kanjenje reagovanja nakon davanja gasa ili lenjost vozila.

Razlozi. Mogui su sledei: 1. konektor davaa nije prikljuen ili su spojevi na konektoru loi, 2. dava je neispravan i 3. elektrini kablovi pokidani itd.

Mogua reenja. Najjednostavnije je resetovati greku i videti da li se ponovo javlja. Zatim zapoeti sa jednostavnijim i ii ka sloenijim procedurama popravke:

- proveriti da je konektor senzora korektno prikljuen kao i da nema prekinutih ni oteenih provodnika,

- skinuti i ponovo montirati konektor, - proveriti napone na davau (prema odgovarajuem uputstvu za

servisiranje), - zameniti dava protoka.

ifra koda - P0122

Tehniki opis. Greka u davau poloaja leptira/indikacija niskog izlaznog napona napajanja (eng. Throttle Position Sensor/Switch A Circuit Low Input)

ta to znai? Da je EUJ registrovala nizak napon napajanja davaa poloaja leptira. Kod veine vozila minimalno dozvoljeni nivo napona se nalazi na 0.17- 0.2 V.

Simptomi. Mogui su sledei simptomi: - neravnomeran ili nizak prazan hod, - zaustavljanje motora, - slabo ubrzavanje motora itd.


299

Razlozi. Mogua su sledei: 1. dava poloaja leptira nije pravilno montiran, 2. kratak spoj u provodnicima za napajanje davaa, 3. neispravan dava, 4. neispravna EUJ.


- paljivo proveriti montau samog davaa, da li je konektor davaa korektno prikljuen kao i da nema prekinutih ili oteenih provodnika,

- proveriti napone na davau (prema odgovarajuem uputstvu za servisiranje),

- zameniti dava poloaja leptira.

ifra koda - P0171

Tehniki opis. Motor radi sa siromanom smeom (eng. System Too Lean)

ta to znai? Da je lambda sonda registrovala uslove siromane smee (viak kiseonika u izduvnim gasovima).

Simptomi. Mogui su sledei simptomi: - najverovatnije se nee primetiti nikakvi simptomi, - mogue je primetiti gubitak snage i - slabo ubrzavanje motora.

Razlozi. Mogui su sledei: 1. dava masenog protoka vazduha je prljav ili oteen, 2. zauljen i prljav filter za vazduh izaziva prljanje i davaa masenog protoka, 3. mogua oteenja u vodovima podpritiskaposle davaa protoka (ulaenje

fal vazduha), 4. zaprljani brizgai, 5. nedovoljan pritisak goriva.


- u najveem broju sluajeva obino ienje davaa masenog protoka vazduha, pogodnim sprejovima, reava problem (pri tome treba demontirati dava, paljivo ga oistiti i tek kada se potpuno osui ponovo ga montirati),

- proveriti sve vakumske vodove i zameniti ih po potrebi, - proveriti stanje filtera za gorivo i pritisak goriva, - oistiti brizgae.


300

ifra koda - P0300

Tehniki opis. Registrovano izostajanje sagorevanja u vie cilindara (eng. Random/Multiple Cylinder Misfire Detected)

ta to znai? Da je EUJ registrovala da u vie cilindara je dolo do izostajanja sagorevanja. Ukoliko je zadnja cifra oznaci koda P0300 razliita od 0, onda taj broj oznaava cilindar u kome je dolo do izostanka sagorevanja. Kod P0302, na primer, oznaava da je dolo do izostanka sagorevanja u drugom cilindru.

Simptomi. Mogui su sledei simptomi: - oteano startovanje motora, - motor radi neravnomerno sa prekidima itd.

Razlozi. Mogui su sledei: 1. oteene-neispravne sveice ili kablovi, 2. neispravne bobine, 3. neispravne lambda sonde, 4. neispravni brizgai, 5. nagoreli izduvni ventili, 6. neispravni zaepljeni katalizatori, 7. neispravan EGR ventil, 8. neispravan dava poloaja kolenastog vratila, 9. neispravna EUJ.

Mogua reenja. Ukoliko nema simptoma a greka se javila tada je najjednostavnije resetovati greku i videti da li se ponovo javlja. Zatim zapoeti sa jednostavnijim i ii ka sloenijim procedurama popravke:

- proveriti sve kablove i konektore koji idu do cilindra (sveice), - ukoliko je vreme za redovne servise izvriti zamenu delova sistema za

paljenje (sveice,...), - proveriti bobine i module za paljenje, - mogua je i zamena katalizatora jer izostajanje sagorevanja moe

dovesti do oteenja katalizatora.

ifra koda - P0340

Tehniki opis. Greka u elektrinom kolu davaa poloaja kolenastog vratila (eng. Camshaft Position Sensor Circuit Malfunction)

ta to znai? Indiciran je problem sa elektrinim kolom davaa. To znai da problem moe biti u delu elektrinog kola u samom davau, u kablovima, konektorima ili EUJ.


301

Simptomi. Mogui su sledei simptomi: - oteano ili bezuspeno startovanje motora, - motor radi neravnomerno sa prekidima, izostaje sagorevanje, - motor gubi snagu itd.

Razlozi. Mogua su sledei: 1. kratak spoj u provodnicima za napajanje davaa, 2. prekid u kablovima davaa, 3. neispravan dava, 4. neispravna EUJ.


- vizuelno proveriti sve kablove i konektore, - proveriti neprekidnost kablova merenjem otpornosti kablova, - proveriti napone na davau (prema odgovarajuem uputstvu za

servisiranje), - zameniti konektore i/ili kablove ako je potrebno, - zameniti dava ako je potrebno, - zameniti EUJ ako je potrebno.

ifra koda - P0441

Tehniki opis. Greka u sistemu za kontrolu isparenja (eng. Evaporative Emission Control System Incorrect Purge Flow)

ta to znai? Da deo sistema za kontrolu isparenja iz vozila ne funkcionie korektno. Taj sistem se sastoji od dosta elemenata ukljuujui zatvara rezervoara, cevi za gorivo, kanister sa aktivnim ugljem, ventile za ienje, i vodove za isparenja. Zadatak ovog sistema je da sprei pare, iz sistema za napajanje gorivom, da idu direktno u okruenje. Isparenja se odgovarajuim vodovima uvode u kanister sa aktivnim ugljem. Kada motor radi ventili za ienje se otvaraju i omoguavaju da podpritisak motora izvue isparenja u motor gde sagorevaju. ienje kanistera se kontrolie preko ventila i vakumskog prekidaa koji detektuje postojanje protoka isparenja ka motoru. Kada vakumski prekida ne detektuje protok isparenja ka motoru javlja se ovaj kod greke.

Simptomi. Voza nee primetiti nikakve simptome u vonji ali e se upaliti MIL sijalica.

Razlozi. Mogua su sledei: 1. neispravan vakumski prekida, 2. prekinuti ili oteeni vodovi za isparenja, 3. prekinuto elektrino kolo od EUJ ka komandi za otvaranje ventila za

ienje,


302

4. neispravan solenoid na ventilu za ienje, 5. korozija i veliki prelazni otpori na konektoru ventila, 6. neispravna EUJ.

Mogua reenja: - vizuelno proveriti sva creva u sistemu za kontrolu isparenja i kanister, po

potrebi zameniti oteene ili oistiti zapuenja, - proveriti sve kablove i konektore u ovom sistemu, po potrebi zameniti

oteene, - zameniti solenoid ventila za ienje, - zameniti vakumski prekida, - zameniti EUJ ako je potrebno.

8_obd_dijagnostika

Documents