Hyundai Sonata: Motorsteuerungssystem / Beschreibung und Funktion

OBD-II-Übersicht

1. Übersicht Das California Air Resources Board (CARB) hat ab dem Modelljahr 1988 die Vorschriften zur On-Board-Diagnose (OBD) für in Kalifornien verkaufte Fahrzeuge eingeführt. Die erste Stufe, OBD-I, verlangte die Überwachung des Kraftstoffsystems, des Abgasrückführungssystems (AGR) und zusätzlicher emissionsrelevanter Bauteile. Die Störungsanzeigeleuchte (MIL) musste aufleuchten und den Fahrer auf eine Störung und die Notwendigkeit einer Reparatur des Emissionskontrollsystems hinweisen. Mit der MIL verbunden war ein Fehlercode bzw. Diagnose-Fehlercode (DTC), der den betreffenden Fehlerbereich kennzeichnet. Das OBD-System wurde von CARB vorgeschlagen, um die Luftqualität zu verbessern, indem Fahrzeuge erkannt werden, die die Emissionsgrenzwerte überschreiten. Die Verabschiedung der Änderungen des Federal Clean Air Act von 1990 veranlasste außerdem die Environmental Protection Agency (EPA), Anforderungen an die On-Board-Diagnose zu entwickeln. Die CARB-OBD-II-Vorschriften galten bis 1999, danach wurden die Bundesnormen angewendet. Das OBD-II-System entspricht den staatlichen Vorgaben durch Überwachung des Emissionskontrollsystems. Überschreitet ein System oder Bauteil den Emissionsschwellenwert oder arbeitet ein Bauteil außerhalb der Toleranz, wird ein DTC gespeichert und die MIL leuchtet auf. Der Diagnoseprozessor ist ein Computerprogramm im Motorsteuergerät (ECM) oder Antriebsstrang-Steuergerät (PCM), das das OBD-II-Selbstdiagnosesystem koordiniert. Dieses Programm überwacht alle Überwachungsfunktionen und Wechselwirkungen, die Funktion von DTC und MIL, Freeze-Frame-Daten und die Scanner-Schnittstelle. Freeze-Frame-Daten beschreiben die gespeicherten Motorzustände, wie Motorzustand, Status der Kraftstoffregelung, Zündung, Drehzahl, Last und Betriebstemperatur zum Zeitpunkt der ersten Fehlererkennung. Zuvor gespeicherte Bedingungen werden nur bei Erkennung eines Kraftstoff- oder Zündaussetzers ersetzt. Diese Daten sind über ein Diagnosegerät abrufbar, um die Reparatur des Fahrzeugs zu unterstützen. Das Herzstück des OBD-II-Systems ist ein Mikroprozessor, der als Motorsteuergerät (ECM) oder Antriebsstrang-Steuergerät (PCM) bezeichnet wird. Das ECM bzw. PCM empfängt Daten von Sensoren und anderen elektronischen Bauteilen (Schalter, Relais usw.). Auf Grundlage der empfangenen und in seinem Speicher programmierten Informationen (Arbeitsspeicher, RAM usw.) erzeugt das ECM bzw. PCM Ausgangssignale zur Steuerung verschiedener Relais, Magnetventile und Stellglieder. 2. Hardware-Konfiguration und zugehörige Begriffe 1) GST (Universal-Scanner)

2) MIL (Störungsanzeigeleuchte) - Aktivität des MIL-Transistors

Die Motorkontrollleuchte (MIL) ist mit dem ECM- oder PCM-Anschluss sowie der Batteriespannung (offener Kollektorverstärker) verbunden. Bei den meisten Fahrzeugen ist die MIL im Armaturenbrett installiert. Der Lampenverstärker kann durch einen Kurzschluss nicht beschädigt werden. Lampen mit einer Verlustleistung, die wesentlich größer als die Gesamtverlustleistung der MIL ist, sowie Lampen im Tester können eine fehlerhafte Anzeige verursachen. ? Bei eingeschalteter Zündung und Motordrehzahl (U/min) < MIN. RPM wird die MIL vom Fahrer zur optischen Prüfung eingeschaltet. 3) MIL-Leuchten: Wenn das ECM oder PCM während des ersten Fahrzyklus eine emissionsrelevante Störung erkennt, werden der Fehlercode und die Motordaten im Freeze-Frame-Speicher gespeichert. Die MIL leuchtet erst auf, wenn das ECM oder PCM dieselbe Störung, die dem Fehlercode zugeordnet ist, in zwei aufeinanderfolgenden Fahrzyklen erkennt. 4) Erlöschen der MIL: Zündaussetzer und Störungen des Kraftstoffsystems: Bei Zündaussetzern oder Störungen des Kraftstoffsystems kann die MIL erlöschen, wenn dieselbe Störung während der Überwachung in drei nachfolgenden aufeinanderfolgenden Fahrzyklen nicht erneut auftritt, in denen die Bedingungen denen ähneln, unter denen die Störung erstmals erkannt wurde. ? Alle anderen Störungen: Bei allen anderen Störungen kann die Kontrollleuchte nach drei nachfolgenden aufeinanderfolgenden Fahrzyklen erlöschen, während derer das Überwachungssystem die Funktion der MIL ohne Erkennung einer Störung überwacht, und wenn keine andere Störung festgestellt wurde, die die MIL selbstständig gemäß den oben genannten Anforderungen aktivieren könnte. 5) Löschen des Fehlercodes: Das Diagnosesystem kann den Fehlercode löschen, wenn dieselbe Störung nicht innerhalb von mindestens 40 Motoraufwärmzyklen erneut erfasst wird und die MIL für diesen Fehlercode nicht leuchtet. 6) Kommunikationsleitung (CAN)

Bustopologie: Leitungsstruktur (Bus)
Verkabelung: verdrillte Doppelleitung
Länge des externen DLC-Kabels: max. 5 m
Datenübertragungsrate
Diagnose: 500 kBit/s
Service-Modus (Aktualisierung, VIN-Schreiben): 500 oder 1 MBit/s

7) Fahrzyklus: Ein Fahrzyklus ist der Fahrzeugbetrieb (nach einer Motorabschaltphase) über eine solche Dauer und in einer solchen Fahrweise, dass alle Komponenten und Systeme mindestens einmal vom Diagnosesystem geprüft werden, mit Ausnahme der Überwachung der Katalysatorwirksamkeit oder des Verdunstungssystems, bei der eine Prüfung mit konstanter Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Begrenzung verwendet wird, wobei alle vom Hersteller festgelegten Abschaltbedingungen für die Überwachung eingehalten werden müssen, mindestens einmal während des ersten Teils des Motorstarts des anwendbaren FTP-Zyklus. 8) Aufwärmzyklus: Ein Aufwärmzyklus bedeutet einen ausreichenden Fahrzeugbetrieb, bei dem die Motorkühlmitteltemperatur nach dem Motorstart um mindestens 40 °F ansteigt und eine Mindesttemperatur von 160 °F erreicht. 9) Fahrtzyklus: Ein Fahrtzyklus liegt vor, wenn das Fahrzeug unter Bedingungen fährt, die für einen oder mehrere Monitore erforderlich sind. Nach der Reparatur eines emissionsrelevanten Fehlers gilt das Fahren des Fahrzeugs unter den Bedingungen für den Start des Monitors für das System als Abschaltung. 10) Fehlercodeformat

Diagnostischer Fehlercode (SAE J2012)
DTCs in OBD-II-Fahrzeugen beginnen mit einem Buchstaben, gefolgt von vier Ziffern.

Der erste Buchstabe des DTC kennzeichnet die Störung des überwachten Steuergeräts oder Systems. „P“ steht für Antriebsstrang, „C“ für Fahrwerk, „B“ für Karosserie und „U“ für Netzwerk- bzw. Datenübertragungscode. Die erste Ziffer gibt an, ob der Code generisch (für alle Hersteller gleich) oder herstellerspezifisch ist. „0“ und „2“ bezeichnen generische Codes, „1“ bezeichnet herstellerspezifische Codes. Die zweite Ziffer kennzeichnet das betroffene System und kann Werte von 1 bis 7 annehmen. Nachfolgend ist eine Liste dargestellt, die zeigt, welche Ziffern den einzelnen Systemen zugeordnet sind.

1
Kraftstoff- und Luftdosierung
2
Kraftstoff- und Luftdosierung (nur Fehler im Einspritzventil-Stromkreis)
3
Zündsystem oder Zündaussetzer
4
Zusätzliche Emissionskontrolle
5
Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung und Leerlaufregelsystem
6
Ausgangsstromkreise des Steuergeräts
7
Fehlerweitergabe

Die letzten beiden Ziffern des DTC kennzeichnen die Komponente oder den Abschnitt des Systems, in dem die Störung auftritt. 11) Freeze-Frame-Daten: Wenn ein Freeze-Frame-Ereignis durch einen emissionsrelevanten DTC ausgelöst wird, speichert das ECM oder PCM verschiedene Fahrzeuginformationen in dem Zustand, wie sie zum Zeitpunkt der Störung vorlagen. Die DTC-Nummer zusammen mit den Motordaten kann dem Fachpersonal bei der Ursachenermittlung helfen. Nachdem die Daten des DTC aus dem ersten Fahrzyklus im Freeze-Frame-Speicher abgelegt wurden, bleiben sie dort auch dann erhalten, wenn die Störung erneut auftritt (zweiter Fahrzyklus), und die MIL leuchtet auf.

Freeze-Frame-Liste

3. OBD-II-Bereitschaftstests 1) Katalysatorüberwachung Die Katalysatorüberwachung ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die den nachgeschalteten beheizten Sauerstoffsensor (HO2S) verwendet, um festzustellen, wann der Wirkungsgrad des Katalysators unter das Mindestniveau gefallen ist, das für die Kontrolle der Abgasemissionen erforderlich ist. 2) Zündaussetzererkennung Zündaussetzer werden definiert als das Ausbleiben einer ordnungsgemäßen Verbrennung im Zylinder aufgrund fehlenden Zündfunkens, unzureichender Kraftstoffzumessung oder schlechter Verdichtung. Jede Verbrennung, die nicht im Zylinder zum richtigen Zeitpunkt stattfindet, gilt ebenfalls als Zündaussetzer. Die Zündaussetzererkennung erkennt Kraftstoff-, Zünd- oder mechanische Zündaussetzer. Ziel ist es, den Katalysator vor irreversiblen Schäden zu schützen und den Kunden durch Aufleuchten der MIL vor einem Emissionsfehler oder einem Wartungsfehler zu warnen. Bei Erkennung eines Zündaussetzers wird eine spezielle Software namens „Freeze Frame“ aktiviert, und die Freeze-Frame-Daten werden gespeichert. Die Freeze-Frame-Daten erfassen den Betriebszustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Fehlererkennung durch die Zündaussetzer-Überwachungsstrategie. 3) Kraftstoffsystemüberwachung Die Kraftstoffsystemüberwachung ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die die Kraftstoff-Adaptionstabelle überwacht. Das Kraftstoffregelungssystem verwendet eine Kraftstoff-Adaptionstabelle, um die normale Streuung der Kraftstoffsystemkomponenten auszugleichen, die durch Verschleiß oder Alterung verursacht wird. Im normalen Fahrzeugbetrieb verschiebt die Adaptionstabelle die Berechnungen der Kraftstoffzumessung, um eine Abweichung zu beseitigen, wenn das Kraftstoffsystem mit magerem oder fettem Gemisch arbeitet. 4) Überwachung des Motorkühlsystems Die Überwachung des Kühlsystems ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die den ECTS (Motorkühlmittel-Temperatursensor) und das Thermostat auf Stromkreisunterbrechung, Messbereich und Plausibilität überwacht. 5) Sauerstoffsensorüberwachung Die OBD-II-Vorschriften verlangen die Überwachung des HO2S auf Verschlechterung, um Sensorfehler zu erkennen, die die Schwellenwerte überschreiten. Der nachgeschaltete HO2S ist hinter dem Dreiwege-Katalysator (WU-TWC) angeordnet und dient zur Bestimmung der Katalysatorwirksamkeit. Obwohl der nachgeschaltete HO2S vom gleichen Typ ist wie der für die Kraftstoffregelung verwendete, arbeitet er anders. Der nachgeschaltete HO2S wird überwacht, um festzustellen, ob eine Spannung erzeugt wird. Diese Spannung wird mit einem kalibrierten zulässigen Bereich verglichen. 6) Überwachung des Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesystems (EVAP) Die EVAP-Überwachung ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die die Dichtheit des EVAP-Systems prüft. Das vollständige EVAP-System erkennt Lecks oder Undichtigkeiten, deren Summe größer oder gleich einem Leck durch eine Öffnung mit 0,040 Zoll bzw. 0,020 Zoll Durchmesser ist. 7) Klimaanlagen-Überwachung Die Klimaanlagen-Überwachung ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die Fehler aller Komponenten der Klimaanlage überwacht. n. zutr. 8) Umfassende Komponentenüberwachung Die umfassende Komponentenüberwachung ist eine Selbstdiagnosestrategie im ECM oder PCM, die Fehler jeder elektronischen Komponente oder Systemgruppe erkennt, die Eingangsdaten an das ECM oder PCM liefert und nicht ausschließlich Eingangsdaten für einen anderen OBD-II-Monitor ist. 9) Überwachung der Klimaanlagen-Komponenten Anforderung: Wenn das Fahrzeug eine Motorsteuerungsstrategie enthält, die die Kraftstoffzufuhr im Leerlauf und/oder die Zündungssteuerung bei eingeschalteter Klimaanlage abschaltet, muss das OBD-II-System alle elektronischen Komponenten der Klimaanlage auf Fehler überwachen, aufgrund derer das System bei eingeschalteter Klimaanlage keine alternative Steuerung auslösen kann oder bei ausgeschalteter Klimaanlage eine alternative Steuerung auslöst. Außerdem muss das OBD-II-System Fehler aller elektronischen Komponenten der Klimaanlage überwachen, die als Teil der Diagnosestrategie für ein anderes überwachtes System oder eine andere Komponente verwendet werden. Umsetzungsplan: Keine Motorsteuerungsstrategie enthalten, die die Kraftstoff- und/oder Zündungssteuerung bei eingeschalteter Klimaanlage verändert. Fehler der Klimaanlagen-Komponenten werden nicht als Teil der Diagnosestrategie für ein anderes überwachtes System oder eine andere Komponente verwendet.

Beschreibung und Betrieb

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