Система OBD - Автозапчасти и автоХитрости

Перейти к контенту

Главное меню:

Хитрости > MAN > OBD
Назначение и конструкция системы OBD MAN

Общая информация
HD-OBD — это сокращение Heavy Duty-On Board Diagnose (Бортовая диагностика в тяжелых условиях работы). Система бортовой диагностики (OBD) устанавливается на автомобиле для контроля выброса выхлопных газов, который должен оставаться в пределах нормы, с помощью сохраняемых на компьютере кодов неисправностей для сбоев и устранения их вероятных причин. Heavy Duty (HD) в данном случае обозначает тяжелые грузовые автомобили.
Еще в 1988 г. ответственные органы штата Калифорния в США сократили уровень предельно допустимых выбросов, потребовав дополнительной установки на автомобилях систем автоматического контроля. В 1994 г. это положение было принято другими штатами США, а в 1996-м предельные допуски были дополнительно опущены. В Европе эти предельные допуски были приняты в 2001 г. как OBD или EOBD для легковых автомобилей.
С принятием законов Euro 4 и Euro 5 предписания OBD (OBD ступени 1) стали применяться и к тяжелым грузовым автомобилям, а предписания контрольного измерения NOx (которые вступают в силу для всех автомобилей с октября 2007 г.) ограничивают выброс NOx в автомобилях. С октября 2009 г. предписания OBD ступени 2 будут применяться также к газовым двигателям.
Для достижения предельных значений выбросов для Euro 4 и Euro 5 многие изготовители внедряют наряду с системой SCR (Selective Catalytic Reduction) систему обработки отработанных газов, которая предназначена для добавления и дозаправки реагента (AdBlue®). В результате несоблюдения требования дозаправки AdBlue® или наполнения водой вместо AdBlue® значение выбросов NOx автомобиля превышает допустимое значение в два-четыре раза, при этом ходовые свойства не ухудшаются. Во избежание этого комиссия CATP (Committee for Adapting to the Technical Progress) в Брюсселе включила «Требования по обеспечению полной эффективности мер для уменьшения выбросов NOx» (в дальнейшем называемые сокращенно контрольные измерения NOx) в технические приложения к закону, которые вступают в силу с октября 2007 г. при первом допуске в эксплуатацию. Для соблюдения технологического нейтралитета предписания применялись до опубликования технических приложений в июне 2005 г. ко всем устройствам, предназначенным для уменьшения выбросов оксидов азота, а также к двигателям с рециркуляцией отработанных газов.

Назначение системы OBD
Эта норма OBD делает возможным использование в будущем впервые во всем мире почти для всех автомобилей единой диагностической системы компонентов для выпуска отработанных газов.
Система бортовой диагностики помогает достигнуть следующих целей.
Постоянный контроль связанных с выбросом функций и компонентов автомобиля, в том числе системы впрыска топлива, рециркуляции отработанных газов и обработки выхлопных газов
Введение единой лампы MIL (Malfunction Indicator Lamp), предупреждающей о сбоях, для сообщения водителю о связанных с выбросом сбоях
Введение стандартизированного регистратора неисправностей, в котором сохраняются устанавливаемые производителем единые номера ошибок — P-коды (Powertrain Code)
Введение единой диагностической розетки для легковых и грузовых автомобилей (кодировка для систем 12и 24В), а также единого протокола диагностики для обмена данными со стандартизированными диагностическими тестерами
Прибл. с 2010 г.: Использование информации OBD при ежегодном контроле токсичности отработанных газов компетентной сертифицирующей службой (например, TÜV)

Законодательные нормы
OBD ступени 1
С октября 2006 г. для всех двигателей
Контроль двигателя на предмет предельных допусков OBD
- NOx < 7 г/кВтч, частицы < 0,1 г/кВтч в сокращенном цикле ESC, контроль обработки отработанных газов на предмет Major Functional Failure, например проверка наличия катализатора

OBD ступени 1 с контрольным измерением NOx
С октября 2007 г. для всех двигателей
Для выполнения нормативных предписаний по контрольным измерениям NOx на двигателях MAN с AGR выбросы NOx контролируются с помощью лямбда-зонда, устанавливаемого после турбокомпрессора. На двигателях с системой MAN-AdBlue® выбросы NOx контролируются датчиком NOx, устанавливаемым после редукционного катализатора в глушителе, а уровень AdBlue измеряется датчиком уровня в баке AdBlue®.
Если выбросы NOx превышают предельно допустимые значения (для Euro 4 — 3,5 г/кВтч; для Euro 5 — 2,0 г/кВтч) более чем на 1,5 г/кВтч или бак AdBlue®пустой, то отображаемая на дисплее для водителя индикация неисправности сопровождается миганием MIL в специальном аварийном режиме. Одновременно (кроме некоторых нормативных исключений) в регистратор неисправностей заносится нестираемая запись (с большим периодом хранения информации), в которой сохраняются причины превышения NOx в течение 400 дней, или 9600 часов работы. Кроме того, сохраняется время, в течение которого автомобиль используется или использовался в условиях сбоя. Законодатель имеет право требования льгот по таможенным пошлинам, если эксплуатация автомобиля с соответствующей неисправностью подтверждена документально.
При превышении предельных допусков OBD (7 г/кВтч) или пустом баке AdBlue® требуется уменьшение момента вращения до 60 % от момента вращения двигателя (или до 75 % в автомобилях массой менее 16 тонн). При пустом баке AdBlue® требуется немедленное уменьшение момента вращения, при неисправностях системы контроля NOx — через 50 часов, если неисправность, отображаемая с помощью MIL, не была устранена в течение этого времени.

OBD ступени 2
С октября 2009 г. для всех двигателей, с октября 2008 г. для новых моделей
Контроль двигателя и обработки отработанных газов на предмет предельных допусков OBD
- NOx < 7 г/кВтч, частицы < 0,1 г/кВтч в сокращенном цикле ESC (однако с проверкой пороговых значений OBD для OBD 2 комиссией)
- Контроль степени эффективности катализаторов (в ходе приемки необходимо проверить работу системы OBD с помощью старых катализаторов)
- Анализ информации от интерфейса приборов автомобиля, которая повлияла на правильную работу системы контроля выбросов отработанного газа

Предельно допустимые выбросы HD-OBD

1 NOx (г/кВтч)
2 Частицы (г/кВтч)
3 Предельный допуск NOx EURO 5 для мигающего MIL
4 Предельный допуск NOx EURO 4 для мигающего MIL
5 Предельный допуск NOx EURO 4 и EURO 5 для снижения крутящего момента:
– температура окружающего воздуха от -7 до +35°C
– ниже уровня моря < 1600 м
– температура охлаждающей жидкости < 70°C
6 Предельные допуски OBD ступени 1 и 2 для EURO 4 и EURO 5
7 Предельно допустимые выбросы EURO 5 (2009 г.)
8 Предельно допустимые выбросы EURO 4 (2006 г.)

Схема конструкции двигателя с катализатором PM и внешним охлаждением AGR

  • (1) Блок управления EDC7 (A435)
  • (2) Датчик давления нагнетания с датчиком температуры наддувочного воздуха (B623)
  • (3) Диагностическая розетка HD-OBD (X200)
  • (4) Автомобильный компьютер (A403)
  • (5) Датчик температуры атмосферного воздуха (B269)
  • (6) Центральный бортовой компьютер (A302)
  • (7) Сигнальная лампа OBD MIL (H478)
  • (8) Лямбда-зонд (B322)
  • (9) Датчик относительного давления отработанных газов (B683)
  • (10) Датчик температуры отработанных газов (B561)
  • (11) Клапан пропорционального регулирования турбокомпрессора (Y340)
  • (12) Регулятор AGR (E-AGR) с регулировкой положения и датчиком движения (B673)
  • (13) Клапан пропорционального регулирования E-AGR (Y458)
  • (14) Отключающий клапан сжатого воздуха (Y460)

Схема конструкции двигателя с системой MAN AdBlue®

  • (1) Датчик давления нагнетания с датчиком температуры наддувочного воздуха (B623)
  • (2) Блок управления EDC7 (A435)
  • (3) Диагностическая розетка HD-OBD (X200)
  • (4) Автомобильный компьютер (A403)
  • (5) Датчик температуры атмосферного воздуха (B269)
  • (6) Центральный бортовой компьютер (A302)
  • (7) Сигнальная лампа OBD MIL (H478)
  • (8) Дозировочный модуль (Y436)
  • (9) Подающий модуль с блоком управления дозированием AdBlue® DCU 15 (A808)
  • (10) Датчик уровня заполнения/температуры AdBlue® (B628)
  • (11) Датчик влажности воздуха с датчиком температуры (B996)
  • (12) Датчик NOx (B994)
  • (13) Датчик температуры отработанных газов (B634)
  • (14) Датчик температуры отработанных газов (B633)

Контрольные измерения NOx
Принцип контрольных измерений NOx
Контроль NOx со стороны компании MAN основан на оценке результатов измерений выбросов с помощью датчика в отработанных газах в сравнении с расчетом выбросов в моделях с исправной системой контроля выбросов. В двигателях с системой MAN AdBlue® используется датчик NOx. В двигателях с внешним охлаждением AGR используется широкополосный лямбда-зонд.

Принцип контрольных измерений NOx в двигателях с системой MAN AdBlue®
Модели для расчета теоретических выбросов NOx в двигателях с системой MAN AdBlue® разделяются на блок управления двигателем, в котором проводится предварительный расчет выбросов NOx, и блок управления обработки отработанных газов, в котором рассчитывается теоретическое уменьшение NOx с помощью системы MAN AdBlue® и непосредственно проводится контроль NOx.
Непосредственный контроль системы MAN AdBlue® осуществляется в блоке управления дозированием AdBlue® (DCU 15) посредством расчета эффективности и предельной эффективности предельного допуска NOx для предупреждения водителя (3,5 г/кВтч) и уменьшения крутящего момента (7 г/кВтч).
Если в двигателях с системой MAN AdBlue® при отказе системы выбросы NOx составляют менее 7 г/кВтч, то нормативное уменьшение крутящего момента выполняется немедленно только при пустом баке AdBlue®. При неисправной системе контроля NOx (отказ датчика NOx, прерывание CAN отработанных газов с блоком управления двигателем или отказ датчика уровня заполнения AdBlue®) — только через 50 часов. Индикация неисправности, связанной с выбросами NOx, или отказа датчика отображается на дисплее для водителя и сопровождается миганием MIL в специальном аварийном режиме сразу же после появления, затем следует запись в регистратор неисправностей. Эту запись о сбое запрещается удалять в течение 400 дней, или 9600 часов работы.
Объем ячейки памяти в блоках управления для записи неисправностей ограничен, поэтому некоторые длительные неисправности записываются под одним номером. В двигателях с системой MAN AdBlue® появляются следующие длительные неисправности:


Принцип контрольных измерений NOx в двигателях с внешним охлаждением AGR
Для контроля выбросов NOx в двигателях с рециркуляцией отработанных газов законодательством предусмотрен альтернативный метод измерений с помощью датчика NOx в отработанных газах при наличии подтверждения в сертификате. С помощью этого альтернативного метода измерений достигается аналогичная абсолютная точность по времени. Поэтому компания MAN рекомендует использовать для контроля выбросов NOx в двигателях с AGR широкополосный лямбда-зонд, который обеспечивает возможность точного определения выбросов NOx двигателя.
Принцип контроля в двигателях с внешним охлаждением рециркуляции отработанных газов основан на первичной зависимости выбросов NOx от содержания кислорода и массы заряда (воздушной массы и массы отводимых отработанных газов) в цилиндре в постоянных рабочих точках. Аналогично принципу предварительного расчета выбросов NOx расчетные параметры двигателя с исправной системой рециркуляции отработанных газов записываются для всех параметров в зависимости от точки нагрузки в основных характеристиках модели. Изменение коэффициента избытка воздуха лямбды-датчика при отклонении отдельных параметров в выполняемом режиме движения в зависимости от соответствующих условий расчетных параметров на испытательном стенде учитывается в функциях корректировки.
Пороги предупреждения для контрольных функций выбросов NOx записаны в граничных характеристиках разности лямбда-показателя в качестве отклонения расчетного лямбда-показателя при исправной системе рециркуляции отработанных газов. Они определяются при исполнении соответствующего дросселирования посредством заглушек в системе рециркуляции отработанных газов в зависимости от рабочих точек (для Euro 4: граничные характеристики разности лямбда-показателя в соответствии с количеством выбросов NOx 5 г/кВтч в ETC для предупреждения водителя с помощью MIL и количеством выбросов NOx 7 г/кВтч в ETC в соответствии с пороговыми значениями OBD для уменьшения крутящего момента до 60 %).
Если разность расчетного и измеренного лямбда-показателя зонда в выхлопной трубе превышает предельное значение граничных характеристик разности, то возникает соответствующая реакция на неисправность. Для обеспечения нормативной точности контроля выбросов NOx без связанных с риском сообщений о неисправностях при исправной рециркуляции отработанных газов выполняется калибровка лямбда-зонда в режиме принудительного холостого хода двигателя до содержания кислорода окружающего воздуха. Таким образом, компенсируются допуск и отклонение датчиков от версии программного обеспечения блока управления.
Если в двигателях серии D26 с внешним охлаждением AGR при отказе системы рециркуляции отработанных газов выбросы NOx составляют менее 7 г/кВтч (уменьшение NOx внутри двигателя), то выполняется нормативное уменьшение крутящего момента только при появлении неисправностей системы контроля NOx через 50 часов после отказа лямбда-зонда. Индикация отказа датчика отображается на дисплее для водителя и сопровождается миганием MIL в специальном аварийном режиме сразу же после появления, затем следует запись в регистратор неисправностей. Эту запись о сбое запрещается удалять в течение 400 дней, или 9600 часов работы.
В двигателях серии D20 выполняется уменьшение крутящего момента также при обнаружении недостаточного коэффициента AGR и вследствие этого слишком высокой концентрации NOx во время контроля лямбда-зонда (SPN 3930). Уменьшение выполняется после подтверждения возникшей неисправности, даже если неисправность появляется неоднократно в течение 3 циклов движения подряд. Таким образом, номер SPN MAN отображается на дисплее сразу же после первого появления неисправности в первом цикле движения, а MIL начинает мигать и крутящий момент уменьшается только после третьего цикла движения.
Цикл движения состоит из пуска, режима работы и выключения двигателя. Цикл движения при цепочке неисправностей выполняется, только если проверялась эта цепочка неисправностей.
Объем ячейки памяти в блоках управления для записи неисправностей ограничен, поэтому некоторые длительные неисправности записываются под одним номером. В двигателях MAN с внешним охлаждением AGR появляются следующие длительные неисправности:


Порядок действий при техобслуживании
Записи в долговременном регистраторе неисправностей запрещается удалять, поэтому с помощью MAN-cats® можно отменить реакцию на неисправность в отдельном пункте меню (мигание MIL и уменьшение крутящего момента) после устранения неисправности в EDC или DCU. При сбросе в блоке управления записываются дата, время и ключевой диск MAN-cats®.
 
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню