Informacje o narzędziach diagnostycznych
Sprawdzenie poprawności działania elementów układów wtryskowych oraz ograniczenie toksyczności spalin odbywa się za pomocą uniwersalnego miernika cyfrowego (multimetr). Korzystanie z miernika cyfrowego jest preferowane z kilku powodów. Po pierwsze, jest to dość trudne dla urządzeń analogowych (czasami niemożliwe), określić wynik wskazania z dokładnością do setnych i tysięcznych części, natomiast przy badaniu obwodów zawierających elementy elektroniczne taka dokładność ma szczególne znaczenie. Drugim, nie mniej ważnym powodem jest fakt, że wewnętrzny obwód multimetru cyfrowego ma dość wysoką impedancję (wewnętrzna rezystancja urządzenia wynosi 10 milionów omów). Ponieważ woltomierz jest podłączony równolegle do badanego obwodu, dokładność pomiaru jest tym większa, im mniej prądu pasożytniczego przepłynie przez samo urządzenie. Współczynnik ten nie ma znaczenia przy pomiarze stosunkowo wysokich wartości napięcia (9 ÷ 12 V), staje się jednak decydujący w diagnostyce elementów wytwarzających sygnały niskonapięciowe, jak np. sonda lambda, gdzie mówimy o pomiarze ułamków wolta.
Najwygodniejszymi urządzeniami do diagnozowania układów sterowania silnikiem nowoczesnych modeli samochodów są ręczne czytniki typu skaner. Skanery pierwszej generacji służą do odczytu kodów usterek dla systemów OBD-I. Przed użyciem należy sprawdzić czytnik pod kątem zgodności z modelem i rokiem produkcji sprawdzanego pojazdu. Niektóre skanery są wielofunkcyjne, ze względu na możliwość wymiany wkładu w zależności od modelu diagnozowanego samochodu (Forda, GM, Chryslera itp.), inne są związane z wymaganiami władz regionalnych i są przeznaczone do użytku w niektórych obszarach świata (Europa, Azja, USA itp.).
Wraz z wprowadzeniem pokładowego systemu diagnostycznego drugiej generacji, który spełnia najnowsze przepisy dotyczące ochrony środowiska (OBD-II) Zaczęto produkować czytniki o specjalnej konstrukcji. Niektórzy producenci wypuścili na rynek skanery przeznaczone do użytku przez mechaników amatorów w domu – zapytaj w sklepach z akcesoriami samochodowymi.
Dostępne są również inne typy skanerów, przeznaczone do odczytu z pamięci procesora pokładowego poprzez bezpośrednie podłączenie do złącza diagnostycznego plecionki głównej instalacji elektrycznej pojazdu.
Ogólny opis systemu OBD
Wszystkie modele opisane w niniejszej instrukcji są wyposażone w pokładowy system diagnostyczny (OBD). W modelach 1993 i 1994 wydanie stosowany jest system OBD-I, od 1995 roku wszystkie samochody zaczęto wyposażać w systemy diagnostyczne drugiej generacji (OBD-II).
Głównym elementem obu układów jest procesor pokładowy, częściej nazywany modułem elektronicznym do sterowania pracą zespołu napędowego (RSM). PCM jest mózgiem systemu zarządzania silnikiem. Dane początkowe są podawane do modułu z różnych czujników informacyjnych i innych elementów elektronicznych (przełączniki, przekaźniki itp.). Na podstawie analizy danych pochodzących z czujników informacyjnych i zgodnie z podstawowymi parametrami zapisanymi w pamięci procesora, PCM generuje polecenia do pracy różnych przekaźników sterujących i elementów wykonawczych, dostosowując tym samym parametry pracy silnika i zapewniając maksymalne wydajność swojej produkcji przy minimalnym zużyciu paliwa.
Elementy układu zarządzania silnikiem/kontroli emisji podlegają specjalnej rozszerzonej gwarancji. Nie należy próbować samodzielnie diagnozować awarii PCM ani wymieniać elementów systemu przed wygaśnięciem tych obowiązków - skontaktuj się z autoryzowanymi stacjami obsługi Toyoty.
Czujniki informacyjne
Czujnik położenia wałka rozrządu (SMR) - Czujnik generuje sygnały informacyjne, na podstawie których PCM ustala aktualny rozrząd i prędkość obrotową silnika, wykorzystując informacje otrzymane podczas sterowania kolejnością wtrysków i zapłonem mieszanki paliwowo-powietrznej w komorach spalania.
Czujnik (I) położenie wału korbowego (TFR) - We wszystkich modelach od 1995 vol. zastosowano dwa czujniki TFR, podczas gdy we wcześniejszych modelach zastosowano tylko jeden taki czujnik. Sygnały pochodzące z czujników są wykorzystywane przez PCM jako punkt odniesienia przy określaniu prędkości obrotowej silnika oraz położenia GMP tłoka każdego z cylindrów. Na podstawie otrzymanych informacji PCM steruje kolejnością wtrysku i zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej w komorach spalania. W systemach OBD-II sygnały generowane przez czujniki TFR wykorzystywane są również w diagnostyce awarii zespołu napędowego.
Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnik (JEDZENIE) - PCM na podstawie informacji płynących z czujnika dokonuje niezbędnych korekt składu mieszanki paliwowo-powietrznej oraz kąta wyprzedzenia zapłonu, a także steruje pracą układu EGR.
Czujnik temperatury EGR - Informacje płynące z czujnika służą do określenia intensywności recyrkulacji spalin do układu dolotowego silnika.
Czujnik temperatury paliwa - PCM wykorzystuje informacje dostarczane przez czujnik podczas diagnozowania awarii elementów układu.
Czujnik temperatury powietrza dolotowego (IAT) - PCM wykorzystuje informacje z czujnika IAT do regulacji parametrów wtrysku, ustawień kąta wyprzedzenia zapłonu oraz do sterowania pracą układu EGR.
Czujnik spalania stukowego - Czujnik jest elementem piezoelektrycznym reagującym na zmiany natężenia drgań silnika. Na podstawie analizy informacji pochodzących z czujnika PCM dokonuje regulacji kąta wyprzedzenia zapłonu, aby w odpowiednim czasie wyeliminować detonację mieszanki paliwowo-powietrznej występującą w komorach spalania, która jest obarczona przedwczesnym zużyciem elementów wewnętrznych silnika.
Czujnik ciśnienia bezwzględnego w rurociągu (IDA) (modele od 1996 roku.) - Czujnik monitoruje zmiany głębokości podciśnienia w kolektorze dolotowym związane ze zmianami prędkości obrotowej wału korbowego i obciążenia silnika oraz przetwarza otrzymane informacje na sygnał amplitudowy. Informacje z czujnika wykorzystywane są przez moduł sterujący do diagnozowania usterek silnika.
Miernik masy powietrza (MAF) - Czujnik MAF określa parametry objętościowe i wagowe strumienia powietrza wpływającego do rurociągu dolotowego. Filament jest elementem czułym w czujniku. PCM wykorzystuje informacje dostarczane przez czujniki MAP i IAT do precyzyjnej regulacji parametrów wtrysku.
Czujnik tlenu (sonda λ) - Czujnik generuje sygnał, którego amplituda zależy od stosunku ilości tlenu (O 2), zawarte w spalinach silnika i powietrzu zewnętrznym. Na podstawie informacji płynących z czujnika PCM określa parametry mieszanki paliwowo-powietrznej, błyskawicznie ją wzbogacając lub uszczuplając.
Przełącznik ciśnienia płynu wspomagania kierownicy (PSP) - Na podstawie informacji pochodzących z czujnika-przełącznika PSP, PCM zapewnia wzrost prędkości biegu jałowego (uruchamiając zawór IAC) w celu skompensowania rosnących obciążeń silnika związanych z działaniem wspomagania kierownicy podczas manewrów.
Czujnik położenia przepustnicy (TPS) - Czujnik znajduje się na korpusie przepustnicy i jest podłączony do wałka przepustnicy. Na podstawie amplitudy wyjściowego sygnału TPS PCM określa kąt otwarcia przepustnicy (sterowane przez kierowcę z pedału gazu) i odpowiednio reguluje dopływ paliwa do otworów wlotowych komór spalania. Awaria czujnika lub osłabienie jego mocowania prowadzi do przerw we wtrysku i naruszenia stabilności obrotów biegu jałowego.
Czujnik prędkości pojazdu (VSS) - Jak sama nazwa wskazuje, czujnik informuje procesor o aktualnej prędkości pojazdu.
Inne parametry kontrolowane przez PCM - Oprócz wymienionych powyżej czujników, PCM otrzymuje również dodatkowe informacje o funkcjonowaniu różnych podzespołów i układów, które decydują o osiągach silnika. Inne systemy i komponenty zarządzane przez PCM obejmują:
- a) System klimatyzacji;
- b) ABS;
- c) Akumulator (napięcie wyjściowe);
- d) układ EVAP;
- e) Stacyjka;
- f) Uruchom przełącznik włączania;
- g) Obwody uziemiające;
- h) System kontroli pracy przekładni.
Urządzenia wykonawcze
Przekaźnik do sterowania pracą sprzęgła K/V - PCM wyłącza sprężarkę K/V podczas intensywnego przyspieszania.
Lampka pilocka "Sprawdź silnik" - PCM włącza tę lampkę ostrzegawczą, gdy występuje awaria w systemie zarządzania silnikiem.
Przekaźnik sterujący wentylatorów chłodnicy - PCM steruje pracą wentylatorów chłodnicy na podstawie analizy sygnałów z czujnika temperatury płynu chłodzącego.
Elektrozawory sterujące podciśnieniem EGR — modele sprzed 1999 r PCM steruje stopniem otwarcia zaworu podciśnieniowego EGR poprzez specjalny pośredni elektrozawór.
Zawór EGR — w modelach z 1999 r. PCM steruje przepływem EGR przez elektroniczny zawór EGR.
Zawór oczyszczania kanistra — ten zawór elektromagnetyczny, uruchamiany przez moduł PCM, oczyszcza kanister z węglem aktywnym układu EVAP, usuwając nagromadzone opary paliwa do układu dolotowego silnika.
Zawór elektromagnetyczny kontroli biegu jałowego — Ten zawór jest stosowany w modelach od 1995 roku. i służy do zwiększenia prędkości biegu jałowego w niskich temperaturach. W rzeczywistości ten zawór działa jak amortyzator powietrza w modelach z gaźnikiem.
Przednie mocowanie układu napędowego — w niektórych modelach moduł PCM kontroluje również sztywność przedniego mocowania silnika w zależności od prędkości pojazdu. Wibracje są minimalizowane poprzez wybranie jednego z dwóch ustawień podparcia.
Wtryskiwacze paliwa - PCM zapewnia, że każdy wtryskiwacz jest uruchamiany indywidualnie zgodnie z ustaloną kolejnością zapłonu. Dodatkowo moduł kontroluje czas otwarcia wtryskiwaczy określony szerokością impulsu sterującego mierzonego w milisekundach, który określa ilość paliwa wtryskiwanego do cylindra. Bardziej szczegółowe informacje na temat zasady działania układu wtryskowego, wymiany i konserwacji wtryskiwaczy podano w rozdziale Układy zasilania i wydechu.
Przekaźnik pompy paliwa - Przekaźnik jest aktywowany przez moduł sterujący, gdy kluczyk zapłonu jest przekręcony w położenie START/RUN. Po włączeniu zapłonu przekaźnik zasila pompę paliwa, co zapewnia wzrost ciśnienia w ścieżce układu zasilania samochodu. Więcej informacji na temat lokalizacji i funkcji przekaźnika można znaleźć w rozdziałach Pokładowe wyposażenie elektryczne i Układy zasilania i wydechu.
Zawór regulacji prędkości biegu jałowego (IAC) - Zawór IAC kontroluje ilość powietrza przepływającego przez przepustnicę, gdy przepustnica jest zamknięta lub na biegu jałowym. Otwarcie zaworu i powstawanie wynikowego przepływu powietrza jest kontrolowane przez PCM.
Podgrzewacz sondy lambda — tym urządzeniem steruje PCM. Grzałka szybko nagrzewa l-sondę do normalnej temperatury roboczej.
Tranzystor mocy - Tranzystor wzmacnia sygnał zapłonu generowany przez PCM i w odpowiednim momencie wytwarza chwilową masę do masy obwodu pierwotnego układu zapłonowego, co powoduje generowanie sygnału WN generowanego przez cewkę w obwodzie wtórnym systemu (Jestem) bezpośrednio na świece zapłonowe (patrz rozdział Wyposażenie elektryczne silnika).
Elektromagnes sterujący pracą zaworu zasilania — w modelach z 1993 i 1994 roku. wydanie pracą elektrozaworu steruje PCM za pomocą specjalnego elektromagnesu.
Moduł sterowania funkcjami skrzyni biegów (TCM) - TCM, jako moduł sterujący niezależny od PCM, odbiera sygnały z różnych czujników informacyjnych, takich jak VSS, przełącznik zezwolenia na start, czujnik prędkości obrotowej wału turbiny, TPS, CMP itp. i wykorzystuje otrzymane dane do określenia momentu zmiana biegów AT, wymagane ciśnienie w torze i moment zablokowania konwertera obrotów.
Odczytywanie kodów usterek
W przypadku wykrycia usterki, która powtarza się z rzędu podczas podróży, PCM wydaje polecenie włączenia lampki ostrzegawczej wbudowanej w tablicę rozdzielczą "Sprawdź silnik", zwany także wskaźnikiem awarii. Lampka pozostanie zapalona, dopóki zakłócenie nie zniknie i nie pojawi się ponownie przez trzy lub więcej wyzwoleń.
Odczyt kodów usterek w systemie OBD-II można wykonać na dwa sposoby. W pierwszym przypadku konieczne jest zapewnienie dostępu do PCM w celu przestawienia selektora na wyświetlanie kodów za pomocą lampek diagnostycznych / ostrzegawczych "Sprawdź silnik". Moduł PCM należy wyjąć ze wspornika (bez odłączania przewodów) i postępuj zgodnie z poniższymi instrukcjami.
Modele 1993 i 1994 wydanie
- a) Włącz zapłon (bez uruchamiania silnika). Lampka pilocka "Sprawdź silnik" na tablicy rozdzielczej powinna pozostać zapalona, co potwierdza, że zasilanie jest do niej dostarczane z PCM i że sama lampka działa.
Naruszenie opisanej poniżej procedury może doprowadzić do przypadkowego wykasowania pamięci PCM!
- b) Za pomocą śrubokręta obróć selektor na ścianie PCM zgodnie z ruchem wskazówek zegara do oporu. Lampki diagnostyczne powinny zacząć migać, - po trzech mignięciach obrócić wybierak do oporu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara;
- c) Uważnie obserwuj działanie lampek diagnostycznych. Czerwona dioda LED służy do wyświetlenia pierwszej cyfry kodu usterki, druga cyfra kodu jest podświetlana przez zieloną diodę. Na przykład kod (Łańcuch TPS) 43 będzie wyglądać tak: cztery błyski czerwonej diody, następnie trzy błyski zielonej. Brak naruszeń wykrytych przez system sygnalizowany jest wyświetleniem kodu 55 (patrz poniżej w tej sekcji mapa kodów usterek);
- d) W przypadku ponownego włączenia zapłonu po jego wyłączeniu podczas odczytu kodów system automatycznie kasuje wyniki poprzedniego wyszukiwania i procedurę odczytu należy rozpocząć od nowa. Uwaga: Uruchomienie silnika automatycznie blokuje dostęp do systemu autodiagnostyki.
Modele od 1995 obj.
- a) Włącz zapłon (bez uruchamiania silnika). Lampka pilocka "Sprawdź silnik" na tablicy rozdzielczej powinna pozostać zapalona, co potwierdza, że zasilanie jest do niej dostarczane z PCM i że sama lampka działa.
Naruszenie opisanej poniżej procedury może doprowadzić do przypadkowego wykasowania pamięci PCM!
- b) Za pomocą śrubokręta obróć selektor na ścianie PCM zgodnie z ruchem wskazówek zegara do oporu. Lampki diagnostyczne powinny zacząć migać, - po trzech mignięciach obrócić wybierak do oporu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara;
- c) Uważnie obserwuj działanie lampki kontrolnej "Sprawdź silnik". Lampka będzie migać pierwszą cyfrą kodu w serii długich (około 0,6 sek) zacznie migać, po czym po 2-sekundowej przerwie zacznie wyświetlać drugą cyfrę kodu w postaci serii krótkich (o 0,3 sek) przebłyski. W celu ustalenia podświetlonego kodu zapisz ilość błysków każdej serii, np. kod 0403 (Łańcuch TPS) będzie wyglądać następująco: 4 długie błyski, a następnie po przerwie trzy krótkie. Brak naruszeń wykrytych przez system sygnalizowany jest wyświetleniem kodu 0505 (patrz poniżej w tej sekcji mapa kodów usterek);
- d) W przypadku ponownego włączenia zapłonu po jego wyłączeniu podczas odczytu kodów system automatycznie kasuje wyniki poprzedniego wyszukiwania i procedurę odczytu należy rozpocząć od nowa. Uwaga: Uruchomienie silnika automatycznie blokuje dostęp do systemu autodiagnostyki.
Druga metoda polega na użyciu specjalnego skanera i ma zastosowanie tylko w modelach wyposażonych w system OBD-II (od 1995 numer.). za pomocą skanera można dokonać głębszej diagnozy stanu silnika i trafnej oceny jego parametrów pracy. Dodatkowo skaner umożliwia odczyt danych zamrożonych przez system OBD w momencie wystąpienia awarii okresowej.
Notatka. Podczas korzystania ze skanera stosowana jest inna forma pisania kodów, inna niż ta stosowana przy czytaniu przez lampkę kontrolną "Sprawdź silnik". W takim przypadku używany jest przedrostek taki jak P0 lub P1 (zobacz odpowiednią sekcję tabeli mapy kodu). W przypadku braku skanera diagnozę niestabilnych naruszeń układu sterowania silnikiem można przeprowadzić tylko w warsztacie samochodowym.
Czyszczenie pamięci ECM/PCM
Po wyeliminowaniu naruszeń stwierdzonych w trakcie procesu diagnostycznego należy wyczyścić pamięć PCM z zapisanych w niej kodów usterek.
Nie należy kasować pamięci poprzez odłączenie przewodu ujemnego od akumulatora - doprowadzi to również do utraty podstawowych parametrów i naruszenia stabilności obrotów biegu jałowego po raz pierwszy po uruchomieniu silnika.
Notatka. W przypadku korzystania ze skanera w systemach OBD-II należy ustawić urządzenie na "CLEARING CODES" i postępować zgodnie z zaleceniami producenta.
Modele 1993 i 1994 wydanie
- a) Odczytać kody usterek zapisane w pamięci systemu;
- b) Odczekaj co najmniej dwie sekundy, a następnie obróć selektor na ścianie PCM do końca w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara - diody powinny zacząć migać;
- c) Po czterech mignięciach diod obrócić wybierak w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara do oporu;
- d) Wyłączyć zapłon.
Modele od 1995 obj.
- a) Odczytać kody usterek zapisane w pamięci systemu;
- b) Odczekaj co najmniej dwie sekundy, a następnie obróć selektor na ścianie PCM całkowicie w prawo;
- c) Poczekaj jeszcze co najmniej dwie sekundy i obróć wybierak do oporu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara;
- d) Wyłączyć zapłon.
Pamięć należy zawsze wyczyścić przed pierwszym uruchomieniem silnika po wymianie elementów systemu zarządzania pracą silnika. Jeżeli w pamięci modułu zapisany został kod usterki któregoś z czujników informacyjnych, to jeżeli po wymianie uszkodzonego elementu silnik zostanie uruchomiony bez kasowania pamięci, stary kod pozostanie w mocy i system przełączy się na podstawowy tryb ustawień, wykluczający nowy czujnik z listy działających elementów.
Notatka. W ciągu pierwszych 15÷20 sekund po pierwszym uruchomieniu prędkość obrotowa silnika może pozostać niestabilna, co wiąże się z powrotem do pracy procesora.
Identyfikacja kodów usterek systemu zarządzania silnikiem
Dane techniczne zawierają kompletną mapę możliwych kodów usterek, z których nie wszystkie mogą wystąpić w określonej konfiguracji pojazdu.