DIASNOGTIK ON-BOARD
5.3 MONITOR DIAGNOSTIK TERPASANG PETROL/BENSIN Pendahuluan Pendahuluan
Dengan diperkenalkannya OBD2 dan EOBD, fitur ini dibuat lebih kuat dengan membuatnya lebih mudah diakses. Standarisasi konektor antarmuka yang dikenal sebagai konektor tautan diagnostik (DLC) dan protokol komunikasi memungkinkan pengembangan alat scanneran generik, yang dapat digunakan pada kendaraan yang sesuai dengan OBD.
Gambar 5.7 Enam belas pin konektor DLC OBD2/EOBD
Diagnostik dan adopsi global Ringkasan
Faktor utama yang berkontribusi terhadap masalah kesehatan lingkungan di Amerika Serikat adalah polusi emisi kendaraan bermotor. Studi ilmiah oleh lembaga akademis yang disponsori pemerintah dan produsen kendaraan kemudian berlangsung selama beberapa tahun. Badan legislatif dibentuk, yang kemudian mengembangkan dan memberlakukan undang-undang pengendalian emisi kendaraan yang memaksa produsen kendaraan untuk mengembangkan strategi pengendalian dan memasukkannya ke dalam kendaraan produksi mereka.
Ketika teknologi mikroprosesor menjadi lebih maju dan layak secara komersial, undang-undang itu ditambah untuk memasukkan sistem OBD yang mendiagnosis sendiri, yang akan melaporkan ketika sistem kontrol emisi tidak dapat digunakan. Upaya pertama oleh produsen untuk menggunakan sistem seperti itu diterapkan secara sepihak, yang mengakibatkan kebingungan, pekerjaan regeneratif, dan penerimaan konsep OBD (sekarang disebut OBD1) yang buruk. Revisi undang-undang mengadopsi standar yang direkomendasikan SAE, yang mengakibatkan sistem OBD (sekarang disebut OBD2) menjadi sangat umum dan dapat diterapkan di seluruh jajaran produsen kendaraan. Ketika aktivis lingkungan menyebar ke, produsen kendaraan menyadari bahwa mereka harus mendukung filosofi pertumbuhan yang berkelanjutan. Undang-undang serupa diadopsi dan EOBD memanifestasikan dirinya dalam bentuk yang sangat mirip dengan yang diamati di Amerika Serikat.
5.3 MONITOR DIAGNOSTIK TERPASANG PETROL/BENSIN
nilai outpur MAF yang diharapkan untuk kecepatan engine/titik setel throttle. Jika output MAF berada di luar rentang (ambang) nilai yang dapat diterima untuk kecepatan engine/ titik setel throttle tersebut, maka kesalahan dilaporkan
Pengujian sirkuit
Monitor komponen mampu memantau gangguan sirkuit. Sirkuit terbuka, hubung singkat ke ground atau tegangan dapat dideteksi. Banyak produsen juga menyertakan logika untuk mendeteksi kesalahan intermiten.
Catalyst monitor
Tujuan dari katalis adalah untuk mengurangi emisi knalpot/ knalpot. 'Pemantau katalis' bertanggung jawab untuk menentukan efisiensi katalis dengan menyimpulkan kemampuannya untuk menyimpan oksigen. Metode yang paling disukai oleh sebagian besar produsen adalah memasang sensor oksigen sebelum dan sesudah katalis. Sebagai kemampuan katalis untuk menyimpan oksigen (dan karenanya melakukan katalisis tiga arah) memburuk, sensor oksigen hilir sensor akan merespon oksigen dalam aliran gas buang dan respon sinyalnya akan menunjukkan karakteristik yang mirip dengan sensor oksigen hulu ( Gambar 5.8 dan 5.9).
Gambar 5.8 Sensor oksigen gas buang diposisikan sebelum dan sesudah katalis (Sumber:
http://www.globaldensoproducts.com)
Algoritme dalam mikroprosesor menganalisis sinyal ini dan menentukan apakah efisiensi katalis telah menurun melampaui titik di mana emisi knalpot kendaraan melebihi tingkat yang ditetapkan. Jika mikroprosesor menentukan bahwa ini telah terjadi, maka kerusakan dan DTC dilaporkan. Deteksi berulang dari katalis yang gagal akan menghasilkan iluminasi MIL (Gambar 5.10).
Gambar 5.9 Aktivitas sensor gas buang hulu dan hilir – katalis yang baik (Sumber: SAE 2001- 01-0933 Prosedur Persiapan Cat Baru untuk Persyaratan Pemantauan OBD2)
Monitor sistem penguapan
Tujuan dari sistem kontrol emisi evaporatif (EVAP) adalah untuk menyimpan dan selanjutnya membuang emisi HC yang tidak terbakar, sehingga mencegahnya memasuki atmosfer. Hal ini dicapai dengan menerapkan vakum di tangki bahan bakar. Vakum kemudian menyebabkan uap bahan bakar ditarik melalui tabung karbon di mana uap HC dikumpulkan dan disimpan.
Gambar 5.10 Aktivitas sensor gas buang hulu dan hilir – katalis gagal (Sumber: SAE 2001-01- 0933 Prosedur Persiapan Cat Baru untuk Persyaratan Pemantauan OBD2)
Selama kondisi kontrol bahan bakar close-loop tertentu, mikroprosesor mengaktifkan 'katup manajemen uap' yang dikendalikan solenoid. Hal ini memungkinkan vakum manifold untuk menarik uap dari tabung karbon sepanjang jalur uap, yang berakhir di intake manifold.
Uap bahan bakar kemudian digabungkan dan dibakar dengan muatan udara/bahan bakar standar; sistem kontrol bahan bakar close-loop memenuhi pengayaan AFR tambahan untuk memastikan bahwa pengisian bahan bakar stoikiometrik berlanjut (Gambar 5.11).
Gambar 5.11 Sistem pengendalian emisi evaporatif (Sumber: Bosch)
Monitor sistem penguapan bertanggung jawab untuk menentukan kemampuan servis komponen sistem EVAP dan mendeteksi kebocoran pada saluran uap. Sebagian besar pabrikan memeriksa kebocoran uap bahan bakar dengan menggunakan diagnostik yang menggunakan uji tekanan atau vakum pada sistem bahan bakar. Undang-undang menyatakan bahwa pemeriksaan ini tidak diperlukan. Namun, kendaraan yang diproduksi di Amerika Serikat setelah tahun 1996 dan sebelum 1999 umumnya menggunakan sistem yang menggunakan sistem tekanan atau vakum. Ini harus dapat mendeteksi kebocoran pada tutup selang atau tutup pengisi yang setara dengan yang dihasilkan oleh lubang, yang berdiameter 0,040 inci (1 mm). Kendaraan yang diproduksi setelah tahun 2000 harus mendukung diagnostik yang mampu mendeteksi lubang 0,020 inci (0,5 mm).
Pemantauan sistem bahan bakar
Saat kendaraan mengakumulasi jarak tempuh, demikian juga komponen, sensor, dan aktuator dari sistem kontrol emisi. Sensor MAF menjadi kotor dan responsnya melambat seiring bertambahnya usia. Sensor oksigen gas buang juga merespons lebih lambat karena tunduk pada mode kegagalan di lapangan seperti kontaminasi minyak dan bahan bakar, tekanan termal, dan penuaan umum. Regulator tekanan bahan bakar bekerja di luar kapasitas optimalnya; injektor bahan bakar menjadi lebih lambat dalam responsnya; dan penyumbatan parsial berarti mereka mengirimkan lebih sedikit dan terkadang lebih banyak bahan bakar daripada yang diminta.
Jika penuaan komponen ini tidak dikompensasi, itu berarti bahwa sistem bahan bakar tidak akan dapat mempertahankan pengisian bahan bakar normal di sekitar AFR stoikiometrik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.12. Hasil akhirnya adalah potensi untuk melampaui batas emisi. Nilai lambda 1 diperlukan agar katalis tiga arah bekerja. Selain itu, kesalahan pengisian bahan bakar yang lebih parah akan menyebabkan efek nyata pada kinerja kendaraan yang menyebabkan keluhan pelanggan dan berpotensi merusak citra merek pabrikan.
diterapkan. Hal ini dilakukan untuk memvariasikan bahan bakar di sekitar stoiki ometri dan memungkinkan terjadinya katalisis tiga arah. Mikroprosesor kemudian menghitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan menggunakan persamaan, yang ditunjukkan di sini dalam bentuk paling dasar (Gambar 5.13).
RMH 126
Mengacu pada Gambar 5.12 dan 5.13 dapat dilihat bahwa ketika terjadi kerusakan komponen yang menyebabkan AFR pada aliran gas buang menjadi kaya, maka perlu dilakukan adaptasi untuk mengembalikan AFR ke wilayah stoikiometri. . Nilai koreksi trim bahan bakar jangka panjang harus diturunkan karena lebih sedikit bahan bakar yang dibutuhkan.
Gambar 5.13 Strategi bahan bakar adaptif dalam operasi (Sumber: Bosch)
Jika situasi terus berlanjut dan masalah yang menyebabkan AFR kaya menjadi lebih buruk secara perlahan, adaptasi kesalahan akan berlanjut dengan nilai yang terus menurun untuk trim bahan bakar jangka panjang yang diterapkan, dipelajari, dan disimpan dalam memori. Tujuan dari monitor bahan bakar adalah untuk menentukan kapan jumlah koreksi adaptif jangka panjang telah mencapai titik di mana sistem tidak dapat lagi mengatasinya. Ini juga di mana nilai trim bahan bakar jangka panjang mencapai batas yang telah ditentukan
sebelumnya atau 'dikalibrasi' di mana tidak ada penyesuaian lebih lanjut terhadap kesalahan yang diperbolehkan. Batas ini dikalibrasi agar sesuai dengan emisi knalpot yang melebihi tingkat yang ditentukan. Pada titik ini dan ketika kesalahan pengisian bahan bakar jangka pendek melebihi batas 'kalibrasi' lainnya, DTC disimpan, dan setelah drive berturut-turut, MI menyala. Hal sebaliknya terjadi, dengan penambahan bahan bakar ekstra, melalui parameter trim bahan bakar jangka panjang, jika terjadi kesalahan yang menyebabkan AFR pada sensor oksigen gas buang menjadi kurus.
Monitor resirkulasi gas buang
Saat pembakaran terjadi di dalam silinder mesin, nitrogen dan oksigen bergabung membentuk berbagai Nitrogen Oksida, yang secara kolektif disebut sebagai NOx. Emisi NOx dapat dikurangi hingga titik tertentu dengan memperkaya AFR, melampaui titik di mana emisi HC dan CO mulai meningkat. Emisi NOx dihasilkan sebagai fungsi dari suhu pembakaran, jadi cara lain untuk menguranginya adalah dengan menurunkan rasio kompresi yang mengarah pada inefisiensi lain seperti penghematan bahan bakar yang buruk.
Sebagian besar produsen menggunakan sub-sistem kontrol emisi yang dikenal sebagai resirkulasi gas buang (EGR). Ini menurut definisi mensirkulasikan kembali beberapa gas buang kembali ke biaya asupan normal. Gas-gas yang 'terbakar' ini tidak dapat dibakar lagi sehingga bertindak untuk mengencerkan muatan masuk. Akibatnya, suhu di dalam silinder berkurang seiring dengan emisi NOx (Gambar 5.14).
Monitor sistem EGR bertanggung jawab untuk menentukan kemudahan servis sensor, selang, katup, dan aktuator yang dimiliki sistem EGR. Pabrikan menggunakan sistem yang dapat memverifikasi bahwa jumlah gas buang yang diminta mengalir kembali ke asupan mesin.
Metode dapat berupa intrusif dan non-intrusif, seperti perubahan tekanan manifold saat EGR mengalir dan kemudian dimatikan.
Salah satu metode memantau pergerakan AFR setelah katup EGR dibuka, dan kemudian ditutup saat AFR menjadi ramping. Sistem lain menggunakan skema tekanan diferensial yang menentukan tekanan baik hulu dan hilir knalpot untuk menentukan apakah laju aliran yang diminta berlaku. Namun sistem lain menggunakan sensor suhu, yang melaporkan perubahan suhu saat gas EGR mengalir melewati sensor. Perubahan suhu akan dipetakan terhadap jumlah EGR yang mengalir, sehingga ketika sejumlah EGR diminta, laju aliran disimpulkan dengan mengukur perubahan suhu.
Pemantau udara sekunder
Katalis sistem pembuangan tidak langsung bekerja setelah start saat mesin dan sistem pembuangan dingin. Ambang suhu di atas katalis bekerja, dan katalisis tiga arah terjadi, bervariasi sebagai fungsi dari paket sistem gas buang. Biasanya, titik 'mati lampu' ini terjadi pada suhu sekitar 260 °C/500 °F. Beberapa produsen menggunakan katalis yang dipanaskan dengan listrik untuk mencapai suhu ini dengan cepat, tetapi ini mahal untuk diproduksi dan diganti.
Sumber panas untuk membawa katalis ke temperatur mati. Ketika kendaraan mulai dari dingin, AFR kaya; ini diperlukan untuk memastikan start mesin yang stabil untuk penarikan dingin. Dari segi emisi, dampaknya terlihat pada produksi HC dan CO pada aliran
Gambar 5.14 Sistem EGR menggunakan pemantau tekanan diferensial (Sumber: Ford Motor Company)
Sistem udara sekunder menggunakan pompa, yang menambahkan lebih banyak udara ke aliran pembuangan pada titik sebelum katalis mengikuti start dingin. Udara sekunder membakar HC dalam katalis, menghasilkan panas, yang, pada gilirannya, mendorong mati lampu dan pengurangan emisi lebih lanjut.
Sistem yang lebih lama mendukung pompa mekanis yang digerakkan oleh sabuk dengan katup bypass ketika aliran udara sekunder tidak diperlukan. Kendaraan modern menggunakan pompa udara listrik yang dioperasikan oleh ECU manajemen mesin [powertrain control module (PCM)] melalui relai.
Monitor udara sekunder bertanggung jawab untuk menentukan kemampuan servis komponen sistem udara sekunder. Sebagian besar strategi memantau komponen listrik dan memastikan sistem memompa udara saat diminta oleh ECU. Untuk memeriksa aliran udara, ECU mengamati respons sensor oksigen gas buang setelah memerintahkan sistem kontrol bahan bakar untuk masuk ke kontrol loop terbuka dan memaksa AFR menjadi kaya. Pompa udara sekunder kemudian dinyalakan dan ECU menentukan waktu yang dibutuhkan sensor oksigen gas buang untuk menunjukkan AFR kurus. Jika waktu ini melebihi ambang batas yang dikalibrasi, DTC disimpan (Gambar 5.15).
Monitor dan bendera kesiapan
Bagian penting dari sistem OBD adalah monitor sistem dan flag kesiapan terkait. Tanda kesiapan ini menunjukkan saat monitor aktif. Monitor tertentu terus menerus, misalnya monitor misfire dan sistem bahan bakar. Status monitor (siap/tidak siap) menunjukkan jika monitor telah menyelesaikan urutan evaluasi diri. Monitor sistem diatur ke 'tidak siap' jika dibersihkan oleh scanner dan/atau baterai terputus. Beberapa monitor harus menguji komponennya di bawah prasyarat yang spesifik dan sesuai:
• Monitor sistem evaporasi memiliki batasan suhu dan tingkat pengisian bahan bakar.
• Monitor misfire mungkin mengabaikan input pada permukaan jalan yang kasar untuk mencegah pemicu yang salah.
• Pemanas sensor oksigen harus memantau dari awal yang dingin.
Kebanyakan monitor sistem lainnya tidak kontinu dan hanya aktif dalam kondisi tertentu. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, maka tanda kesiapan untuk monitor tersebut disetel ke 'tidak siap'.
Sampai tanda kesiapan diatur dengan tepat, pengujian sistem OBD dan komponen terkaitnya tidak mungkin dilakukan (Gambar 5.16).
Gambar 5.15 Pemantauan diagnostik aliran udara sekunder
Tidak ada siklus drive universal yang dijamin untuk mengatur semua monitor sistem dengan tepat untuk pengujian sistem OBD. Sebagian besar pabrikan dan bahkan mobil memiliki persyaratan khusus mereka sendiri, dan terlepas dari ini, masih ada beberapa kendaraan tertentu yang mengetahui masalah saat mencoba menetapkan status bendera kesiapan. Untuk memungkinkan kendaraan model tahun 1996-2000 ini diperbolehkan dua bendera kesiapan menjadi 'belum siap'. Setelah ini, 2001 dan seterusnya, satu bendera kesiapan diizinkan untuk 'tidak siap' sebelum tes.
5.4 DETEKSI MISFIRE