Circuit de la sonde à oxygène

Pour obtenir un taux élevé de purification du monoxyde de carbone (CO), des hydrocarbures (HC) et des oxydes d'azote (NOx) dans les gaz d'échappement, un catalyseur trois voies (TWC) est utilisé. Pour une utilisation optimale du TWC, le rapport air-carburant doit être contrôlé avec précision afin de rester toujours proche de la valeur stœchiométrique. Pour aider le calculateur moteur (ECM) à assurer un contrôle précis du rapport air-carburant, une sonde à oxygène chauffée (HO2S) est utilisée.

La sonde HO2S est située en aval du TWC et détecte la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement.

Comme la sonde est intégrée au dispositif de chauffage qui chauffe l'élément sensible, il est possible de détecter la concentration en oxygène même lorsque le débit d'air admis est faible (la température des gaz d'échappement est basse).

Lorsque le rapport air-carburant devient pauvre, la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement est élevée. La sonde HO2S informe l'ECM que le rapport air-carburant en aval du TWC est pauvre (basse tension, c.-à-d. inférieure à 0,45 V).

Inversement, lorsque le rapport air-carburant est plus riche que la valeur stœchiométrique, la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement devient faible. La sonde HO2S informe l'ECM que le rapport air-carburant en aval du TWC est riche (tension élevée, c.-à-d. supérieure à 0,45 V). La sonde HO2S a la particularité de modifier fortement sa tension de sortie lorsque le rapport air-carburant est proche de la valeur stœchiométrique.

L'ECM utilise les informations complémentaires de la sonde HO2S pour déterminer si le rapport air-carburant en aval du TWC est riche ou pauvre, et ajuste le temps d'injection en conséquence. Ainsi, si la sonde HO2S fonctionne mal en raison d'une défaillance interne, l'ECM ne peut pas compenser les écarts du contrôle primaire du rapport air-carburant.

L'ECM effectue généralement une régulation en boucle fermée du rapport air-carburant afin que le signal de la sonde de rapport air-carburant (A/F) indique une valeur proche de la stœchiométrie. Ce véhicule comprend une régulation active du rapport air-carburant en plus de la régulation normale. L'ECM effectue la régulation active du rapport air-carburant pour détecter toute dégradation du catalyseur trois voies (TWC) et tout dysfonctionnement de la sonde à oxygène chauffée (HO2S) (voir le schéma ci-dessous).

La régulation active du rapport air-carburant est effectuée pendant environ 15 à 20 secondes en conduite, moteur chaud. Pendant cette régulation, le rapport air-carburant est forcé par l'ECM à devenir pauvre ou riche. Si l'ECM détecte un dysfonctionnement, l'un des DTC suivants est enregistré : DTC P0136 (tension de sortie anormale), P0137 (circuit ouvert) et P0138 (court-circuit).

Pendant que l'ECM effectue la régulation active du rapport air-carburant, celui-ci est forcé à devenir riche ou pauvre. Si la sonde ne fonctionne pas correctement, la variation de tension de sortie est faible. Par exemple, si la tension de la sonde HO2S ne descend pas en dessous de 0,21 V et ne monte pas au-dessus de 0,59 V pendant la régulation active, l'ECM considère que la tension de sortie de la sonde est anormale et enregistre le DTC P0136.

Pendant la régulation active du rapport air-carburant, l'ECM calcule la capacité de stockage d'oxygène (OSC)* du catalyseur trois voies (TWC) en forçant le rapport air-carburant à devenir riche ou pauvre. Si la sonde HO2S présente un circuit ouvert ou un court-circuit, ou si sa tension de sortie diminue fortement, l'OSC indique une valeur anormalement élevée. Même si l'ECM tente de continuer à faire varier le rapport air-carburant vers le riche ou le pauvre, le signal de la sonde HO2S ne change pas.

Pendant la régulation active du rapport air-carburant, lorsque le rapport cible est riche et que la tension de la sonde HO2S est de 0,21 V ou moins (pauvre), l'ECM interprète cela comme une tension de sortie de sonde anormalement basse et enregistre le DTC P0137. Lorsque le rapport cible est pauvre et que la tension de sortie est de 0,59 V ou plus (riche) pendant la régulation active, l'ECM considère que la tension de sortie de la sonde est anormalement élevée et enregistre le DTC P0138.

Le DTC P0138 est également enregistré si la tension de sortie de la sonde HO2S dépasse 1,2 V pendant 10 secondes ou plus.

*: Le TWC a la capacité de stocker de l'oxygène. L'OSC et la capacité d'épuration des émissions du TWC sont liées entre elles. L'ECM détermine si le catalyseur s'est dégradé à partir de la valeur d'OSC calculée (voir page ES-191).

Pendant la régulation normale en boucle fermée du rapport air-carburant, la concentration en oxygène des gaz d'échappement présente de faibles variations. Afin de surveiller en continu les légères variations du signal de la sonde HO2S pendant que le moteur tourne, l'impédance* de la sonde est mesurée par l'ECM. L'ECM détermine qu'il existe un dysfonctionnement de la sonde lorsque l'impédance mesurée s'écarte de la plage standard.

*: La résistance effective dans un circuit électrique à courant alternatif.

• L'impédance ne peut pas être mesurée à l'aide d'un ohmmètre.
• Le DTC P0136 indique la dégradation de la sonde HO2S. L'ECM enregistre ce DTC en calculant l'impédance de la sonde lorsque les conditions d'activation typiques sont remplies (2 cycles de conduite).
• Le DTC P0137 indique un circuit ouvert ou un court-circuit de la sonde HO2S (2 cycles de conduite). L'ECM enregistre ce DTC lorsque l'impédance de la sonde dépasse le seuil de 15 kΩ.
  .

Se reporter à la vérification de l'état des contrôles de disponibilité (voir page ES-17).

• Ce schéma de conduite de confirmation est utilisé dans la procédure « Effectuer le schéma de conduite de confirmation » de la procédure de diagnostic et de dépannage suivante.
• L'exécution de ce schéma de confirmation active le contrôle de la sonde à oxygène chauffée (HO2S). (Le contrôle du catalyseur est effectué simultanément.) Ceci est très utile pour vérifier la fin d'une réparation.

1. 1
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
2. 2
   Mettre le contacteur d'allumage sur ON.
3. 3
   Mettre le testeur sous tension.
4. 4
   Effacer les DTC (s'il y en a) (voir la page ES-35).
5. 5
   Sélectionner les éléments de menu suivants : Diagnostic / OBD II CARB / Tests de disponibilité.
6. 6
   Vérifier que O2S EVAL est INCMPL (incomplet).
7. 7
   Démarrer le moteur et le faire chauffer.
8. 8
   Rouler à une vitesse comprise entre 64 km/h et 113 km/h pendant au moins 10 minutes.
9. 9
   Noter l'état des éléments des tests de disponibilité. Ces éléments passeront à COMPL (complet) lorsque le contrôle O2S EVAL fonctionnera.
10. 10
    Sur le testeur, sélectionnez les éléments de menu suivants : diagnostic / obd ii amélioré / info dtc / codes en attente, puis vérifiez si des dtc en attente sont enregistrés.

Si l'évaluation O2S ne passe pas à « compl » et que les DTC en attente ne s'enregistrent pas, prolonger la durée de conduite.

La sonde 2 désigne la sonde montée en aval du catalyseur trois voies (TWC) et située loin du bloc moteur.

Uniquement avec le testeur intelligent :

Les zones défaillantes peuvent être identifiées en effectuant la fonction de contrôle A/F prévue dans le test actif. La fonction de contrôle A/F permet de déterminer si la sonde de rapport air-carburant (A/F), la sonde à oxygène chauffée (HO2) et d'autres zones potentielles de défaut sont défaillantes.

Les instructions suivantes décrivent comment effectuer l'opération de contrôle A/F à l'aide du testeur intelligent.

1. 1
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
2. 2
   Démarrez le moteur et mettez le testeur en marche.
3. 3
   Faire chauffer le moteur à un régime de 2 500 tr/min pendant environ 90 secondes.
4. 4
   Sur le testeur, sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / test actif / contrôle A/F.
5. 5
   Effectuer l'opération de contrôle A/F moteur au ralenti (appuyer sur le bouton droit ou gauche pour modifier le volume d'injection de carburant).
6. 6
   Surveiller les tensions de sortie des sondes A/F et HO2 (AFS B1 S1 et O2S B1 S2) affichées sur le testeur.

• L'opération de contrôle A/F diminue le volume d'injection de carburant de 12,5 % ou l'augmente de 25 %.
• Les sondes réagissent en fonction des augmentations et diminutions du volume d'injection de carburant.

La sonde A/F présente un retard de sortie de quelques secondes, et la sonde HO2 présente un retard de sortie maximal d'environ 20 secondes.

Suivre la procédure de contrôle A/F permet au technicien de vérifier et de tracer les tensions de sortie des sondes A/F et HO2.

Pour afficher le graphique, sélectionner les menus suivants sur le testeur : diagnostic / OBD II amélioré / test actif / contrôle A/F / données utilisateur / AFS B1 S1 et O2S B1 S2 ; puis appuyer sur le bouton OUI, puis sur le bouton ENTRÉE, suivi du bouton F4.

• Lisez les données figées à l'aide du testeur intelligent. Les données figées enregistrent l'état du moteur au moment où des dysfonctionnements sont détectés. Lors du diagnostic, elles permettent de déterminer si le véhicule roulait ou était à l'arrêt, si le moteur était chaud ou non, si le rapport air-carburant était pauvre ou riche, ainsi que d'autres données relevées au moment du dysfonctionnement.
• Si le fil OX1B du connecteur ECM est en court-circuit avec le fil +B, le DTC P0138 sera enregistré.

1. 1
   Lisez le dtc enregistré
2. 2
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
3. 3
   Mettre le contacteur d'allumage sur ON et allumer le testeur.
4. 4
   Sélectionner les éléments de menu suivants : Diagnostic / OBD II amélioré / Infos DTC / Codes actuels.
5. 5
   Lire les DTC.

   

1. 1
   Lire la valeur à l'aide du testeur intelligent (tension de sortie de la sonde à oxygène chauffée)
2. 2
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
3. 3
   Mettre le contacteur d'allumage sur ON et allumer le testeur.
4. 4
   Sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / liste de données / primaire / O2S B1 S2.
5. 5
   Laisser le moteur tourner au ralenti.
6. 6
   Lire la tension de sortie de la sonde à oxygène chauffée (HO2) au ralenti.

   

1. 1
   Contrôler le faisceau et le connecteur (rechercher un court-circuit)
2. 2
   Mettre le contact sur OFF et attendre 5 minutes.
3. 3
   Débranchez le connecteur B30 de l'ECM.
4. 4
   Mesurer la résistance.

Résistance standard

4. Rebranchez le connecteur du calculateur.

4. Contrôler la sonde à oxygène chauffée (rechercher un court-circuit)

1. 1
   Déconnecter le connecteur de la sonde HO2 B19.
2. 2
   Mesurer la résistance.

Résistance standard

3. Reconnecter le connecteur de la sonde HO2.

5. Effectuer le schéma de conduite de confirmation

1. 1
   Vérifier si le DTC réapparaît (DTC P0138)
2. 2
   Sur le testeur intelligent, sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / info DTC / codes actuels.
3. 3
   Lire les DTC.

   

1. 1
   Lire la valeur à l'aide du testeur intelligent (tension de sortie de la sonde à oxygène chauffée)
2. 2
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
3. 3
   Mettre le contacteur d'allumage sur ON et allumer le testeur.
4. 4
   Démarrage du moteur.
5. 5
   Sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / liste de données / primaire / O2S B1 S2
6. 6
   Après avoir fait chauffer le moteur, le faire tourner à un régime de 2 500 tr/min pendant 3 minutes.
7. 7
   Lire la tension de sortie de la sonde HO2 lorsque le régime moteur est augmenté brusquement.

Accélérer rapidement le moteur jusqu'à 4 000 tr/min à 3 reprises à l'aide de la pédale d'accélérateur.

8. Effectuer le schéma de conduite de confirmation

1. 1
   Vérifier si le DTC réapparaît (DTC P0136)
2. 2
   Sur le testeur intelligent, sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / info DTC / codes actuels.
3. 3
   Lire les DTC.

   

10. Remplacer le capteur d'oxygène chauffé

11. Effectuer le schéma de conduite de confirmation

1. 1
   Vérifier si le DTC réapparaît (DTC P0136)
2. 2
   Sur le testeur intelligent, sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / info DTC / codes actuels.
3. 3
   Lire les DTC.

   

13. Effectuer le test actif à l'aide du testeur intelligent (volume d'injection)

1. 1
   Raccorder le testeur intelligent au DLC3.
2. 2
   Démarrez le moteur et mettez le testeur en marche.
3. 3
   Faire chauffer le moteur.
4. 4
   Sélectionner les menus suivants : diagnostic / OBD II amélioré / test actif / inj vol.
5. 5
   Modifier le volume d'injection de carburant à l'aide du testeur, en surveillant la tension de sortie des sondes de rapport air-carburant (A/F) et HO2 affichée sur le testeur.

• Modifier le volume d'injection de carburant dans la plage de -12 % à +12 %. Le volume d'injection peut être modifié par paliers de 1 % dans cette plage.
• La sonde A/F est affichée sous le nom AFS B1 S1, et la sonde HO2 sous le nom O2S B1 S2, sur le testeur intelligent.

Une tension normale de la sonde HO2 (O2S B1 S2) réagit en fonction des augmentations et diminutions du volume d'injection de carburant. Lorsque la tension de la sonde A/F reste inférieure ou supérieure à 3,3 V alors que la sonde HO2 indique une réaction normale, la sonde A/F est défaillante.

14. Contrôler les fuites de gaz d'échappement

15. Contrôler la sonde à oxygène chauffée (résistance du chauffage) (voir page ES-89)

16. Contrôler le relais d'intégration (relais EFI) (voir page ES-84)

1. 1
   Contrôler le faisceau et le connecteur (sonde à oxygène chauffée - ECM)
2. 2
   Déconnecter le connecteur de la sonde HO2 B19.
3. 3
   Mettre le contacteur d'allumage sur ON.
4. 4
   Mesurer la tension entre la borne +B du connecteur de la sonde HO2 et la masse de caisse.

Tension standard

1. 1
   Mettre le contacteur d'allumage sur arrêt (OFF).
2. 2
   Débranchez le connecteur B30 de l'ECM.
3. 3
   Mesurer la résistance.

Résistance standard (contrôle de circuit ouvert)

Résistance standard (contrôle de court-circuit)

1. 1
   Reconnecter le connecteur de la sonde HO2.
2. 2
   Rebranchez le connecteur du calculateur.