Manuel d'entretien Toyota Sienna : Circuit de la sonde à oxygène

REMARQUE :

Le capteur 2 désigne la sonde montée en aval du catalyseur trois voies (TWC), éloignée du bloc moteur.

DESCRIPTION

Un catalyseur trois voies (TWC) permet de convertir le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes d'azote (NOx) en substances moins nocives. Pour que le TWC fonctionne efficacement, le rapport air-carburant du moteur doit rester proche du rapport stœchiométrique. Afin d'aider le calculateur moteur (ECM) à assurer une régulation précise du rapport air-carburant, une sonde à oxygène chauffée (HO2) est utilisée.

La sonde HO2 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 devient riche. La sonde HO2 informe le calculateur que le rapport air-carburant en aval du TWC est pauvre (tension faible, soit inférieure à 0,45 V).

Inversement, lorsque le rapport air-carburant est plus riche que le niveau stœchiométrique, la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement devient pauvre. La sonde HO2 informe le calculateur que le rapport air-carburant en aval du TWC est riche (tension élevée, soit supérieure à 0,45 V). La tension de sortie de la sonde HO2 varie fortement lorsque le rapport air-carburant est proche du niveau stœchiométrique.

Le calculateur utilise les informations complémentaires de la sonde HO2 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 HO2 fonctionne mal en raison d'un défaut interne, le calculateur ne peut pas compenser les écarts de la régulation primaire du rapport air-carburant.

DESCRIPTION DE LA SURVEILLANCE

Régulation active du rapport air-carburant

Le calculateur 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 un niveau proche du stœchiométrique. Ce véhicule dispose d'une régulation active du rapport air-carburant en plus de la régulation normale. Le calculateur utilise la régulation active pour détecter une éventuelle détérioration du catalyseur trois voies (TWC) et les défauts de la sonde à oxygène chauffée (HO2) (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 le calculateur à devenir pauvre ou riche.

Si le calculateur détecte un défaut, l'un des DTC suivants est enregistré : DTC P0136 ou P0156 (tension de sortie anormale), P0137 ou P0157 (circuit ouvert) ou P0138 ou P0158 (court-circuit).

Tension de sortie anormale de la sonde HO2 (DTC P0136 et P0156)

Pendant la régulation active du rapport air-carburant, le rapport 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 HO2 ne descend pas en dessous de 0,21 V ou ne monte pas au-dessus de 0,59 V pendant la régulation active, le calculateur détermine que la tension de sortie de la sonde est anormale et enregistre les DTC P0136 et P0156.

Circuit ouvert ou court-circuit de la sonde à oxygène chauffée (HO2) (DTC P0137 et P0157 ou P0138 et P0158)

Pendant la régulation active du rapport air-carburant, le calculateur 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 HO2 présente un circuit ouvert ou un court-circuit, ou si sa tension de sortie diminue nettement, l'OSC indique une valeur extrêmement élevée. Même si le calculateur tente de continuer à réguler le rapport air-carburant pour le rendre riche ou pauvre, le signal de la sonde HO2 ne change pas.

Pendant la régulation active, lorsque le rapport air-carburant visé est riche et que la tension de sortie de la sonde HO2 est de 0,21 V ou moins (pauvre), le calculateur interprète cela comme une tension de sortie de sonde anormalement basse et enregistre le DTC P0137 ou P0157. Lorsque le rapport air-carburant visé est pauvre et que la tension de sortie est de 0,59 V ou plus (riche) pendant la régulation active, le calculateur détermine que la tension de sortie de la sonde est anormalement élevée et enregistre le DTC P0138 ou P0158.

CONSEIL : Le DTC P0138 ou P0158 est également enregistré si la tension de sortie de la sonde HO2 dépasse 1,2 V pendant 30 secondes ou plus.

*: Le TWC a la capacité de stocker de l'oxygène. L'OSC et la capacité de dépollution du TWC sont liées entre elles. Le calculateur détermine si le catalyseur est détérioré à partir de la valeur d'OSC calculée (voir la page ES-250).

Impédance élevée ou faible de la sonde à oxygène chauffée (HO2) (DTC P0136 et P0156 ou P0137 et P0157)

Pendant la régulation normale du rapport air-carburant en boucle fermée, la concentration en oxygène des gaz d'échappement varie légèrement. Afin de surveiller en continu les faibles variations du signal de la sonde HO2 pendant que le moteur tourne, le calculateur mesure l'impédance* de la sonde. Le calculateur détermine qu'il existe un défaut de la sonde lorsque l'impédance mesurée s'écarte de la plage normale.

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

REMARQUE :

L'impédance ne peut pas être mesurée à l'aide d'un ohmmètre.
Les DTC P0136 et P0156 indiquent une détérioration du capteur HO2. Le calculateur (ECM) enregistre les DTC en calculant l'impédance du capteur lorsque les conditions d'activation habituelles sont remplies (1 cycle de conduite).
Les DTC P0137 et P0157 indiquent un circuit ouvert ou un court-circuit du capteur HO2 (1 cycle de conduite). Le calculateur (ECM) enregistre les DTC lorsque l'impédance du capteur dépasse le seuil de 15 kΩ.

STRATÉGIE DE SURVEILLANCE

CONDITIONS D'ACTIVATION TYPIQUES

SEUILS DE DÉFAUT TYPIQUES

PLAGE DE FONCTIONNEMENT DU COMPOSANT

RÉSULTAT DU CONTRÔLE

Voir VÉRIFICATION DE L'ÉTAT DU CONTRÔLE (voir page ES-19).

SCHÉMA DE CÂBLAGE

MODE DE CONDUITE DE CONFIRMATION

REMARQUE :

Ce mode de conduite de confirmation est utilisé aux étapes 5, 8 et 11 de la procédure de diagnostic suivante lorsque le testeur intelligent est utilisé.
L'exécution de ce mode de conduite activera la surveillance du capteur d'oxygène chauffé (HO2). (La surveillance du catalyseur est effectuée simultanément.) Ce mode est très utile pour vérifier la réussite d'une réparation.

1. Raccorder le testeur intelligent à la prise DLC3.

2. Tournez le contacteur d'allumage sur la position ON.

3. Mettre le testeur sous tension.

4. Effacer les DTC (s'il y en a) (voir la page ES-39).

5. Sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / CARB OBD II / TESTS DE PRÉPARATION.

6. Vérifier que O2S EVAL est INCMPL (incomplet).

7. Démarrer le moteur et le faire chauffer (procédure A).

8. Rouler à une vitesse comprise entre 38 mph et 60 km/h pendant au moins 10 minutes (procédure B).

9. Noter l'état des éléments des tests de préparation. Ces éléments passeront à COMPL (terminé) au fur et à mesure que la surveillance O2S EVAL fonctionne.

10. Sur le testeur, sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / INFO DTC / CODES EN ATTENTE, puis vérifier si des DTC (DTC en attente) sont enregistrés.

REMARQUE : Si O2S EVAL ne passe pas à COMPL et qu'aucun DTC en attente n'apparaît, prolonger la durée de conduite.

PROCÉDURE DE CONTRÔLE

REMARQUE : Pour l'utilisation du testeur intelligent uniquement : les zones défectueuses peuvent être identifiées en exécutant la fonction A/F CONTROL disponible dans le TEST ACTIF. La fonction A/F CONTROL permet de déterminer si le capteur de rapport air-carburant (A/F), le capteur HO2 et d'autres zones potentiellement défectueuses sont en panne.

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

1. Raccorder le testeur intelligent à la prise DLC3.

2. Démarrer le moteur et mettre le testeur sous tension.

3. Faire chauffer le moteur à un régime de 2500 tr/min pendant environ 90 secondes.

4. Sélectionner les éléments de menu suivants sur le testeur : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / TEST ACTIF / A/F CONTROL.

5. Exécuter l'opération A/F CONTROL moteur au ralenti (appuyer sur le bouton DROITE ou GAUCHE pour modifier le volume d'injection de carburant).

6. Surveiller les tensions de sortie des capteurs A/F et HO2 (AFS B1S1 et O2S B1S2 ou AFS B2S1 et O2S B2S2) affichées sur le testeur.

REMARQUE :

L'opération A/F CONTROL réduit le volume d'injection de carburant de 12,5 % ou l'augmente de 25 %.
Chaque sonde réagit en fonction des augmentations et diminutions du volume d'injection de carburant.

Tension standard

NOTA : La sonde de rapport air-carburant (A/F) présente un retard de sortie de quelques secondes, et la sonde à oxygène chauffée (HO2) présente un retard de sortie maximal d'environ 20 secondes.

Suivre la procédure A/F CONTROL permet aux techniciens de vérifier le graphique des tensions de sortie des capteurs A/F et HO2.
Pour afficher le graphique, sélectionner les éléments de menu suivants sur le testeur : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / TEST ACTIF / A/F CONTROL / DONNÉES UTILISATEUR / AFS B1S1 et O2S B1S2 ou AFS B2S1 et O2S B2S2. Appuyer sur le bouton YES, puis sur le bouton ENTER. Appuyer ensuite sur le bouton F4.

REMARQUE :

Si d'autres DTC relatifs à différents systèmes dont la borne E2 est la masse sont émis simultanément, la borne E2 peut présenter un circuit ouvert.
Lire les données figées à l'aide du testeur intelligent. L'ECM enregistre les informations sur le véhicule et les conditions de conduite sous forme de données figées au moment où un DTC est mémorisé. Lors du diagnostic, les données figées peuvent aider à déterminer si le véhicule roulait ou était à l'arrêt, si le moteur était chaud ou non, si le mélange air-carburant était pauvre ou riche, ainsi que d'autres données enregistrées au moment du défaut.
Si le fil OX1B du connecteur ECM est en court-circuit avec le fil +B, le DTC P0136 ou P0156 sera enregistré.

1 LIRE LA SORTIE DTC

(a) Connecter le testeur intelligent à la DLC3.

(b) Mettre le contacteur d'allumage en position ON et allumer le testeur.

(d) Lire les DTC.

Résultat

2 LIRE LA VALEUR SUR LE TESTEUR INTELLIGENT (TENSION DE SORTIE DU CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ)

(a) Connecter le testeur intelligent à la DLC3.

(b) Mettre le contacteur d'allumage en position ON et allumer le testeur.

(c) Sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / LISTE DE DONNÉES / PRIMAIRE / O2S B1S2 ou O2S B2S2.

(d) Laisser le moteur tourner au ralenti.

(e) Lire la tension de sortie du capteur d'oxygène chauffé (HO2) au ralenti.

Résultat

3 VÉRIFIER LE FAISCEAU ET LE CONNECTEUR (VÉRIFIER UN COURT-CIRCUIT)

CHECK HARNESS AND CONNECTOR (CHECK FOR SHORT)

(a) Mettre le contacteur d'allumage sur OFF et attendre 5 minutes.

(b) Débrancher les connecteurs ECM E9 ou E10.

Résistance standard

(d) Rebrancher les connecteurs du calculateur (ECM).

REMPLACER L'ECM (voir page ES-498)

4 CONTRÔLER LE CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ (VÉRIFIER UN COURT-CIRCUIT)

4 INSPECT HEATED OXYGEN SENSOR (CHECK FOR SHORT)

(a) Débrancher le connecteur H14 du capteur d'oxygène chauffé (banc 1, capteur 2) ou le connecteur H9 du capteur d'oxygène chauffé (banc 2, capteur 2).

(b) Mesurer la résistance selon la ou les valeurs du tableau ci-dessous.

Résistance standard :

Résultat

RÉPARER OU REMPLACER LE FAISCEAU OU LE CONNECTEUR (CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ - ECM)

5 VÉRIFIER LE CAPTEUR DE RAPPORT AIR-CARBURANT

REMARQUE :

Ce test du capteur A/F permet de vérifier le courant du capteur A/F pendant la coupure d'alimentation en carburant. Lorsque le capteur est normal, le courant du capteur doit être inférieur à 3 mA pendant ce test.

(a) Effacer le DTC.

(b) Conduire le véhicule selon le mode de conduite suivant :

(1) Faire chauffer le moteur.

(2) Rouler à une vitesse de 60 km/h ou plus pendant 10 minutes ou plus.

(3) Arrêter le véhicule.

(4) Accélérer jusqu'à 60 km/h ou plus, puis décélérer pendant 3 secondes ou plus.

Répéter cette opération trois fois.

(d) Vérifier que RANGE B1S1 affiche PASS ou FAIL.

(e) Sélectionner RANGE B1S1 et appuyer sur ENTER.

(f) Lire la valeur du test.

Valeur standard : inférieure à 3,0 mA

NOTA : Ne pas couper le contact du moteur pendant cette étape, sinon les résultats du test seront perdus.

REMPLACER LA SONDE DE RAPPORT AIR-CARBURANT

6 LIRE LA VALEUR À L'AIDE DU TESTEUR INTELLIGENT (TENSION DE SORTIE DU CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ)

(a) Connecter le testeur intelligent à la DLC3.

(b) Mettre le contacteur d'allumage sur ON et mettre le testeur sous tension.

(d) Sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / LISTE DE DONNÉES / PRIMAIRE / O2S B1 S2 ou O2S B2 S2.

(e) Après avoir fait chauffer le moteur, le faire tourner à 2500 tr/min pendant 3 minutes.

(f) Lire la tension de sortie du capteur HO2 lorsque le régime moteur augmente brusquement.

REMARQUE :

Accélérer rapidement le moteur jusqu'à 4000 tr/min à 3 reprises à l'aide de la pédale d'accélérateur.

Tension standard : fluctue entre 0,4 V ou moins et 0,5 V ou plus.

7 EXÉCUTER LE MODE DE CONDUITE DE CONFIRMATION

8 VÉRIFIER SI LA SORTIE DTC RÉAPPARAÎT (DTC P0136 OU P0156)

(a) Sur le testeur intelligent, sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / INFO DTC / CODES ACTUELS.

(b) Lire les DTC.

Résultat

9 REMPLACER LE CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ

10 EXÉCUTER LE MODE DE CONDUITE DE CONFIRMATION

11 VÉRIFIER SI LA SORTIE DTC RÉAPPARAÎT (DTC P0136 OU P0156)

(a) Sur le testeur intelligent, sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / INFO DTC / CODES ACTUELS.

(b) Lire les DTC.

Résultat

12 EXÉCUTER LE TEST ACTIF À L'AIDE DU TESTEUR INTELLIGENT (VOLUME D'INJECTION)

(a) Connecter le testeur intelligent à la DLC3.

(b) Démarrer le moteur et mettre le testeur en marche.

(d) Sélectionner les éléments de menu suivants : DIAGNOSTIC / OBD II AMÉLIORÉ / TEST ACTIF / INJ VOL.

(e) Modifier le volume d'injection de carburant à l'aide du testeur, tout en surveillant la tension de sortie des capteurs de rapport air-carburant (A/F) et HO2 affichée sur le testeur.

REMARQUE :

Modifier le volume d'injection de carburant dans une plage comprise entre -12 % et +12 %. Le volume d'injection peut être modifié par incréments de 1 % dans cette plage.
Sur le testeur intelligent, le capteur A/F s'affiche sous la forme AFS B1S1 ou AFS B2S1, et le capteur HO2 sous la forme O2S B1S2 ou O2S B2S2.

Résultat

REMARQUE :

Une tension normale du capteur HO2 (O2S B1S2 ou O2S B2S2) réagit en fonction des augmentations et des diminutions des volumes d'injection de carburant. Lorsque la tension du capteur A/F reste inférieure ou supérieure à 3,3 V alors que le capteur HO2 indique une réaction normale, le capteur A/F est défectueux.

PERFORM ACTIVE TEST BY INTELLIGENT TESTER (INJECTION VOLUME)

Résultat

VÉRIFIER ET REMPLACER LE RAPPORT AIR-CARBURANT RÉEL EXTRÊMEMENT RICHE OU PAUVRE (INJECTEUR, PRESSION DE CARBURANT, FUITE DE GAZ DU SYSTÈME D'ÉCHAPPEMENT)

13 VÉRIFIER L'ABSENCE DE FUITE DE GAZ D'ÉCHAPPEMENT

OK : aucune fuite de gaz.

14 CONTRÔLER LE CAPTEUR D'OXYGÈNE CHAUFFÉ (RÉSISTANCE DU CHAUFFAGE)

INSPECT HEATED OXYGEN SENSOR (HEATER RESISTANCE)

(a) Débrancher le connecteur H14 du capteur d'oxygène chauffé (banc 1, capteur 2) ou le connecteur H9 du capteur d'oxygène chauffé (banc 2, capteur 2).

(b) Mesurer la résistance selon la ou les valeurs du tableau ci-dessous.