Sauerstoff-(A/F)-Sensor-Signal hängt

HINWEIS:

• Obwohl die DTC-Bezeichnungen Sauerstoffsensor lauten, betreffen diese DTCs den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F-Sensor).
• Sensor 1 bezeichnet den Sensor vor dem Drei-Wege-Katalysator (TWC), der in der Nähe des Motors angeordnet ist.

BESCHREIBUNG

Der A/F-Sensor erzeugt eine Spannung*, die dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Diese Sensorspannung dient dem ECM als Rückmeldung, damit es das Luft-Kraftstoff-Verhältnis regeln kann. Das ECM ermittelt die Abweichung vom stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und regelt die Einspritzdauer. Arbeitet der A/F-Sensor fehlerhaft, kann das ECM das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht genau regeln.

Der A/F-Sensor ist vom Planartyp und mit der Heizung integriert, die den Festelektrolyten (Zirkoniumdioxid-Element) erwärmt. Diese Heizung wird vom ECM gesteuert. Bei geringer Ansaugluftmenge (niedrige Abgastemperatur) fließt ein Strom in die Heizung, um den Sensor zu erwärmen und so eine genaue Sauerstoffkonzentrationsmessung zu ermöglichen. Außerdem sind der Sensor- und der Heizbereich schmaler als bei herkömmlichen Ausführungen. Die von der Heizung erzeugte Wärme wird über das Aluminiumoxid an den Festelektrolyten geleitet, dadurch wird die Sensoraktivierung beschleunigt.

Ein Drei-Wege-Katalysator (TWC) wird verwendet, um Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx) in weniger schädliche Stoffe umzuwandeln. Damit der TWC wirksam arbeiten kann, muss das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors nahe dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis gehalten werden.

*: Der Wert ändert sich innerhalb des ECM. Da der A/F-Sensor ein Stromausgangselement ist, wird der Strom im ECM in eine Spannung umgewandelt. Messungen an den Steckverbindern des A/F-Sensors oder des ECM zeigen daher immer eine konstante Spannung.

HINWEIS:

• Die DTCs P2195 und P2196 zeigen Fehler im Zusammenhang mit dem A/F-Sensorstromkreis von Bank 1 an.
• Die DTCs P2197 und P2198 zeigen Fehler im Zusammenhang mit dem A/F-Sensorstromkreis von Bank 2 an.
• Bank 1 bezeichnet die Zylinderbank, die Zylinder Nr. 1 enthält.
• Bank 2 bezeichnet die Zylinderbank, die Zylinder Nr. 2 enthält.
• Wenn einer dieser DTCs gespeichert ist, die Spannungsausgabe des A/F-Sensors prüfen, indem am Intelligent Tester folgende Menüpunkte ausgewählt werden: DIAGNOSIS / ENHANCED OBDII / DATA LIST / PRIMARY / AFS B1S1.
• Kurzzeit-Kraftstoffkorrekturwerte können ebenfalls mit dem Intelligent Tester ausgelesen werden.
• Das ECM regelt die Spannungen an den Klemmen A1A+, A2A+, A1A- und A2A- des ECM auf einen konstanten Wert. Daher kann die Spannungsausgabe des A/F-Sensors nur mit dem Intelligent Tester überprüft werden.
• Wird eine Fehlfunktion des A/F-Sensors erkannt, speichert das ECM einen DTC.

ÜBERWACHUNGSBESCHREIBUNG

Überwachung der Sensorspannungserkennung

Liegt die Spannungsausgabe des A/F-Sensors bei der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Regelung für eine bestimmte Zeit im fetten oder mageren Bereich, stellt das ECM einen Fehler des A/F-Sensors fest. Das ECM schaltet die MIL ein und speichert einen DTC.

Beispiel: Ist die Spannungsausgabe des A/F-Sensors für 10 Sekunden kleiner als 2,8 V (sehr fettes Gemisch), obwohl die Spannungsausgabe des HO2-Sensors kleiner als 0,6 V ist, speichert das ECM DTC P2196. Ist die Spannungsausgabe des A/F-Sensors dagegen für 10 Sekunden größer als 3,8 V (sehr mageres Gemisch), obwohl die Spannungsausgabe des HO2-Sensors 0,15 V oder mehr beträgt, wird DTC P2195 gespeichert.

Überwachung der Sensorstromerkennung

Ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch bewirkt einen niedrigen Strom des A/F-Sensors, ein mageres Gemisch einen hohen Strom. Daher wird das Sensorsignal bei Beschleunigung niedrig und bei Schubbetrieb mit vollständig geschlossener Drosselklappe hoch. Das ECM überwacht den Strom des A/F-Sensors während der Schubabschaltung und erkennt unzulässige Stromwerte.

Liegt das Ausgangssignal des A/F-Sensors über insgesamt mehr als 3 Sekunden bei 3,6 mA oder mehr, wertet das ECM dies als Fehlfunktion des A/F-Sensors und setzt DTC P2195 (High-Side stuck). Liegt das Ausgangssignal des A/F-Sensors über insgesamt mehr als 3 Sekunden bei 1,0 mA oder weniger, setzt das ECM DTC P2196 (Low-Side stuck).

ÜBERWACHUNGSSTRATEGIE

TYPISCHE FREIGABEBEDINGUNGEN

TYPISCHE FEHLERSCHWELLEN

ERGEBNIS DER ÜBERWACHUNG

Siehe ÜBERPRÜFEN DES ÜBERWACHUNGSSTATUS (siehe Seite ES-19).

SCHALTPLAN

BESTÄTIGUNGS-FAHRMUSTER

Dieses Bestätigungsfahrmuster wird in den Schritten 4, 7, 17 und 21 des folgenden diagnostischen Fehlersuchablaufs verwendet, wenn das Diagnosegerät (Intelligent Tester) eingesetzt wird.

1. Den intelligenten Tester an den DLC3 anschließen.

2. Zündschalter auf Stellung ON drehen.

3. Den Tester einschalten.

4. DTCs löschen (siehe Seite ES-39).

5. Motor starten und warm fahren, bis die ECT 70 °C oder mehr erreicht (Verfahren "A").

6. Folgende Menüpunkte am Tester auswählen, um den Status der Schubabschaltung zu prüfen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DATA LIST / USER DATA / FC IDLE.

7. Fahrzeug mindestens 10 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit zwischen 60 km/h und 120 km/h fahren (Verfahren "B").

8. Getriebe in den 2. Gang schalten (Verfahren "C").

9. Fahrzeug mit geeigneter Geschwindigkeit fahren, um die Schubabschaltung auszuführen (siehe folgenden HINWEIS) (Verfahren "D").

HINWEIS:

Die Schubabschaltung wird ausgeführt, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

• Fahrpedal ist vollständig losgelassen.
• Motordrehzahl 2500 U/min oder mehr (Kraftstoffeinspritzung setzt bei 1000 U/min wieder ein).

10. Fahrzeug durch mindestens 10 Sekunden langes Durchtreten des Fahrpedals auf 64 km/h oder mehr beschleunigen (Verfahren "E").

11. Kurz nach Ausführung von Verfahren "J" auf der vorherigen Seite das Fahrpedal mindestens 4 Sekunden lang loslassen, ohne das Bremspedal zu betätigen, um die Schubabschaltung auszulösen (Verfahren "F").

12. Fahrzeug so lange ausrollen lassen, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 10 km/h fällt.

13. Die Verfahren "H" bis "K" dieses Abschnitts pro Fahrzyklus mindestens 3-mal wiederholen.

HINWEIS:

Der Abschluss aller A/F-Sensor-Überwachungen ist erforderlich, damit sich der Wert in TEST RESULT ändert.

VORSICHT:

Beachten Sie bei der Durchführung dieser Fahrmuster unbedingt die geltenden Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verkehrsvorschriften und Straßenverhältnisse.

PRÜFABLAUF

HINWEIS:

Fehlerhafte Bereiche lassen sich durch Ausführen der Funktion A/F CONTROL im Menü ACTIVE TEST ermitteln. Die Funktion A/F CONTROL hilft festzustellen, ob der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F), der Heated-Oxygen-Sensor (HO2) oder andere mögliche Fehlerquellen fehlerhaft sind.

Die folgenden Anweisungen beschreiben, wie die A/F-REGELUNG mit einem intelligenten Tester durchgeführt wird.

(a) Schließen Sie den intelligenten Tester an den DLC3 an.

(b) Starten Sie den Motor und schalten Sie den Tester ein.

(c) Motor bei einer Drehzahl von 2500 U/min etwa 90 Sekunden warmlaufen lassen.

(d) Folgende Menüpunkte am Tester auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / A/F CONTROL.

(e) A/F CONTROL bei Leerlauf des Motors durchführen (RECHTS- oder LINKS-Taste drücken, um die Einspritzmenge zu verändern).

(f) Die Spannungsausgänge des A/F- und des HO2-Sensors (AFS B1S1 und O2S B1S2 bzw. AFS B2S1 und O2S B2S2) am Tester überwachen.

HINWEIS:

• Der Vorgang A/F CONTROL senkt die Einspritzmenge um 12,5 % oder erhöht die Einspritzmenge um 25 %.
• Jeder Sensor reagiert entsprechend den Erhöhungen und Verringerungen der Kraftstoffeinspritzmenge.

Sollspannung

HINWEIS:

Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F) hat eine Ausgangsverzögerung von einigen Sekunden, der Heated-Oxygen-Sensor (HO2) hat eine maximale Ausgangsverzögerung von etwa 20 Sekunden.

• Durch Ausführen des Verfahrens A/F CONTROL können Techniker die Spannungsausgänge des A/F-Sensors und des HO2-Sensors prüfen und grafisch darstellen.
• Um das Diagramm anzuzeigen, am Tester die folgenden Menüpunkte auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / A/F CONTROL / USER DATA / AFS B1S1 und O2S B1S2 bzw. AFS B2S1 und O2S B2S2. Die Taste YES und danach die Taste ENTER drücken. Anschließend die Taste F4 drücken.

HINWEIS:

• Freeze-Frame-Daten mit dem intelligenten Tester auslesen. Das ECM speichert Fahrzeug- und Fahrinformationen als Freeze-Frame-Daten in dem Moment, in dem ein DTC gespeichert wird. Bei der Fehlersuche helfen Freeze-Frame-Daten festzustellen, ob sich das Fahrzeug in Fahrt oder im Stillstand befand, ob der Motor warm war, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager oder fett war sowie weitere Daten, die zum Zeitpunkt der Störung aufgezeichnet wurden.
• Eine niedrige A/F-Sensorspannung kann durch ein fettes Gemisch verursacht werden. Prüfen Sie die Bedingungen, die zu einem fetten Motorlauf führen können.
• Eine hohe A/F-Sensorspannung kann durch ein mageres Gemisch verursacht werden. Prüfen Sie die Bedingungen, die zu einem mageren Motorlauf führen können.

1 PRÜFEN, OB WEITERE DTCS AUSGEGEBEN WERDEN (ZUSÄTZLICH ZU P2195, P2196, P2197 ODER P2198)

(a) Schließen Sie den intelligenten Tester an den DLC3 an.

(b) Zündschalter auf Stellung ON drehen.

(c) Tester einschalten.

(d) Folgende Menüpunkte auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / CURRENT CODES.

(e) Lesen Sie die DTCs aus.

Ergebnis

HINWEIS:

Werden andere DTCs als P2195, P2196, P2197 oder P2198 ausgegeben, zuerst diese DTCs beheben.

2 WERT DES DIAGNOSEGERÄTS AUSLESEN (TESTWERT DES A/F-SENSORS)

(a) Schließen Sie den intelligenten Tester an den DLC3 an.

(b) Zündschalter auf EIN stellen und das Prüfgerät einschalten.

(c) DTCs löschen (siehe Seite ES-39).

(d) Fahrzeug gemäß dem Fahrmuster unter CONFIRMATION DRIVING PATTERN fahren lassen.

(e) Folgende Menüpunkte am Tester auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / MONITOR INFO / MONITOR STATUS.

(f) Prüfen, ob der Status von O2S MON COMPL ist.

Steht der Status noch auf INCMPL, das Fahrzeug erneut gemäß dem Fahrmuster fahren.

HINWEIS:

• AVAIL bedeutet, dass das Bauteil noch nicht überwacht wurde.
• COMPL bedeutet, dass das Bauteil ordnungsgemäß funktioniert.
• INCMPL bedeutet, dass die Überwachung des Bauteils noch nicht abgeschlossen ist.

(g) Folgende Menüpunkte auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / MONITOR INFO / TEST RESULT / RANGE B1S1, anschließend die ENTER-Taste drücken.

(h) Den Testwert des Ausgangsstroms des A/F-Sensors während der Schubabschaltung prüfen.

Ergebnis

3 WERT DES DIAGNOSEGERÄTS AUSLESEN (AUSGANGSSPANNUNG DES A/F-SENSORS)

(a) Schließen Sie den intelligenten Tester an den DLC3 an.

(b) Starten Sie den Motor.

(c) Tester einschalten.

(d) Den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (A/F) bei einer Motordrehzahl von 2500 U/min 90 Sekunden lang aufwärmen.

(e) Folgende Menüpunkte am Tester auswählen: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / SNAPSHOT / MANUAL SNAPSHOT / USER DATA / AFS B1S1 oder AFS B2S1 sowie ENGINE SPD.

(f) Die Ausgangsspannung des A/F-Sensors dreimal prüfen, und zwar jeweils in folgenden Motorzuständen:

(1) Im Leerlauf (mindestens 30 Sekunden lang prüfen) (Schritt (1)) (2) Bei einer Motordrehzahl von etwa 2500 U/min (ohne plötzliche Drehzahländerungen) (Schritt (2)) (3) Motordrehzahl auf 4000 U/min erhöhen und dann das Fahrpedal schnell loslassen, sodass die Drosselklappe vollständig geschlossen wird (Schritt (3)).

Sollspannung

HINWEIS:

Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Diagrammen.

HINWEIS:

• Verbleibt die Ausgangsspannung des A/F-Sensors unter beliebigen Bedingungen, einschließlich der auf der vorherigen Seite beschriebenen, bei etwa 3,3 V (siehe Diagramm Fehlerbedingung), liegt möglicherweise eine Unterbrechung des A/F-Sensors vor. (Dies tritt ebenfalls auf, wenn die Heizung des A/F-Sensors unterbrochen ist.)
• Verbleibt die Ausgangsspannung des A/F-Sensors unter beliebigen Bedingungen, einschließlich der auf der vorherigen Seite beschriebenen, bei etwa 3,8 V oder mehr oder bei 2,8 V oder weniger (siehe Diagramm Fehlerbedingung), liegt möglicherweise ein Kurzschluss des A/F-Sensors vor.
• Das ECM unterbricht die Kraftstoffeinspritzung (Schubabschaltung) während der Motorverzögerung. Dies führt zu einem mageren Zustand und bewirkt einen kurzzeitigen Anstieg der Ausgangsspannung des A/F-Sensors.
• Das ECM muss einen Lernwert für die geschlossene Drosselklappenstellung ermitteln, um die Schubabschaltung auszuführen. Wurde die Batterieklemme wieder angeschlossen, muss das Fahrzeug über 16 km/h gefahren werden, damit das ECM die geschlossene Drosselklappenstellung erlernen kann.
• Bei Fahrbetrieb: Die Ausgangsspannung des A/F-Sensors kann während der Gemischanreicherung unter 2,8 V liegen. Für das Fahrzeug bedeutet dies eine plötzliche Geschwindigkeitserhöhung bei voll durchgetretenem Fahrpedal, etwa beim Überholen. Der A/F-Sensor funktioniert ordnungsgemäß.
• Der A/F-Sensor ist ein Stromausgangselement; daher wird der Strom im ECM in eine Spannung umgewandelt. Eine Spannungsmessung an den Steckverbindern des A/F-Sensors oder des ECM zeigt ein konstantes Spannungsergebnis.

4 BESTÄTIGUNGSFAHRMUSTER DURCHFÜHREN

5 PRÜFEN, OB DER DTC-AUSGABE ERNEUT AUFTRITT (DTC P2195, P2196, P2197 ODER P2198)

(a) DTCs mit dem Diagnosegerät (Intelligent Tester) auslesen.

(b) Die folgenden Menüpunkte auswählen: DIAGNOSE / ENHANCED OBD II / DTC-INFO / ANSTEHENDE CODES.

Ergebnis

6 LAMBDA-SONDE (A/F-SENSOR) ERSETZEN

(a) Lambdasonde (A/F-Sensor) ersetzen (für Modell 2WD (siehe Seite EC-19) oder Modell 4WD (siehe Seite EC-26)).

7 BESTÄTIGUNGS-FAHRMUSTER DURCHFÜHREN

8 PRÜFEN, OB DTC-AUSGABE ERNEUT AUFTRITT (DTC P2195, P2196, P2197 ODER P2198)

(a) Die DTCs mit dem intelligenten Tester auslesen.

(b) Die folgenden Menüpunkte auswählen: DIAGNOSE / ENHANCED OBD II / DTC-INFO / ANSTEHENDE CODES.

Ergebnis

9 PRÜFEN, OB DAS FAHRZEUG IN DER VERGANGENHEIT SCHON EINMAL KRAFTSTOFF AUSGEGANGEN IST

(a) Ist das Fahrzeug in der Vergangenheit schon einmal ohne Kraftstoff liegen geblieben?

DTC DURCH KRAFTSTOFFMANGEL VERURSACHT

10 A/F-SENSOR PRÜFEN (HEIZWIDERSTAND)

(a) Den Steckverbinder des A/F-Sensors A5 oder A6 abziehen.

(b) Den Widerstand gemäß den Werten in der folgenden Tabelle messen.

Standardwiderstand:

(c) Den Steckverbinder des A/F-Sensors wieder anschließen.

Ergebnis

11 RELAIS PRÜFEN (A/F-RELAIS)

(a) Das A/F-Relais aus dem Relaisblock Nr. 6 im Motorraum entfernen.

(b) Den Widerstand gemäß den Werten in der folgenden Tabelle messen.

Sollwiderstand

(c) Das A/F-Relais wieder einsetzen.

12 KABELBAUM UND STECKVERBINDER PRÜFEN (A/F-SENSOR - ECM)

(a) Den Steckverbinder des A/F-Sensors A5 oder A6 abziehen.

(b) Zündschalter auf Stellung ON drehen.

(c) Die Spannung gemäß den Werten in der nachstehenden Tabelle messen.

Sollspannung

(d) Zündschalter ausschalten.

(e) Steckverbinder E10 des ECM abziehen.

(f) Widerstand gemäß den Werten in der nachstehenden Tabelle messen.

Sollwiderstand :

(g) Steckverbinder des ECM wieder anschließen.

(h) Den Stecker des A/F-Sensors wieder anschließen.

13 ANSAUGSYSTEM PRÜFEN

(a) Ansaugsystem auf Unterdruckverlust prüfen.

OK: Kein Verlust am Ansaugsystem.

14 KRAFTSTOFFDRUCK PRÜFEN (HOCHDRUCKSEITE UND NIEDERDRUCKSEITE)

(a) Prüfen Sie den Kraftstoffdruck (Siehe Seite FU-7).

15 KRAFTSTOFFINJEKTOR-BAUGRUPPE PRÜFEN

(a) Die Einspritzung des Injektors prüfen (ob die Kraftstoffmenge zu hoch oder zu niedrig ist und ob das Einspritzmuster fehlerhaft ist) (siehe Seite FU-16).

16 LAMBDA-SONDE (A/F-SENSOR) ERSETZEN

(a) Lambdasonde (A/F-Sensor) ersetzen (für Modell 2WD (siehe Seite EC-19) oder Modell 4WD (siehe Seite EC-26)).

17 BESTÄTIGUNGSFAHRMUSTER DURCHFÜHREN

18 PRÜFEN, OB DTC-AUSGABE ERNEUT AUFTRITT (DTC P2195, P2196, P2197 ODER P2198)

(a) Die DTCs mit dem intelligenten Tester auslesen.

(b) Die folgenden Menüpunkte auswählen: DIAGNOSE / ENHANCED OBD II / DTC-INFO / ANSTEHENDE CODES.

Ergebnis

19 PRÜFEN, OB DAS FAHRZEUG IN DER VERGANGENHEIT SCHON EINMAL KRAFTSTOFF AUSGEGANGEN IST

(a) Ist das Fahrzeug in der Vergangenheit schon einmal ohne Kraftstoff liegen geblieben?

DTC DURCH KRAFTSTOFFMANGEL VERURSACHT

20 LAMBDA-SONDE (A/F-SENSOR) ERSETZEN

(a) Lambdasonde (A/F-Sensor) ersetzen (für Modell 2WD (siehe Seite EC-19) oder Modell 4WD (siehe Seite EC-26)).

21 BESTÄTIGUNGSFAHRMUSTER DURCHFÜHREN

22 PRÜFEN, OB DTC-AUSGABE ERNEUT AUFTRITT (DTC P2195, P2196, P2197 ODER P2198)

(a) Schließen Sie den intelligenten Tester an den DLC3 an.

(b) Zündschalter auf EIN stellen und das Prüfgerät einschalten.

(c) Die DTCs mit dem intelligenten Tester auslesen.

(d) Die folgenden Menüpunkte auswählen: DIAGNOSE / ENHANCED OBD II / DTC-INFO / ANSTEHENDE CODES.

Ergebnis

ENDE