Руководство по ремонту Toyota Sienna: Залипание сигнала датчика кислорода (A/F)

ПОДСКАЗКА:

Хотя в названиях DTC указан датчик кислорода, эти DTC относятся к датчику соотношения воздух-топливо (A/F).
Датчик 1 — это датчик, установленный перед трехкомпонентным нейтрализатором (TWC) и расположенный ближе к блоку двигателя.

ОПИСАНИЕ

Датчик A/F формирует напряжение*, соответствующее фактическому соотношению воздух-топливо. Это напряжение датчика используется как обратная связь для ECM, чтобы он мог управлять соотношением воздух-топливо. ECM определяет отклонение от стехиометрического соотношения воздух-топливо и регулирует время впрыска топлива. Если датчик A/F неисправен, ECM не может точно управлять соотношением воздух-топливо.

Датчик A/F планарного типа и объединен с нагревателем, который нагревает твердый электролит (циркониевый элемент). Нагреватель управляется ECM. Когда объем впускного воздуха мал (температура отработавших газов низкая), через нагреватель проходит ток для прогрева датчика, что обеспечивает точное определение концентрации кислорода. Кроме того, чувствительная часть и нагреватель выполнены тоньше, чем в традиционных конструкциях. Тепло, выделяемое нагревателем, передается твердому электролиту через оксид алюминия, поэтому активация датчика ускоряется.

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (TWC) используется для преобразования оксида углерода (CO), углеводородов (HC) и оксидов азота (NOx) в менее вредные вещества. Для эффективной работы TWC необходимо поддерживать соотношение воздух-топливо двигателя вблизи стехиометрического.

*: Значение изменяется внутри ECM. Поскольку датчик A/F является элементом с токовым выходом, ток преобразуется в напряжение внутри ECM. Любые измерения на разъемах датчика A/F или ECM будут показывать постоянное напряжение.

ПОДСКАЗКА:

DTC P2195 и P2196 указывают на неисправности, связанные с цепью датчика A/F ряда 1.
DTC P2197 и P2198 указывают на неисправности, связанные с цепью датчика A/F ряда 2.
Ряд 1 — ряд, в котором находится цилиндр №1.
Ряд 2 — это ряд, в который входит цилиндр №2.
Если зафиксирован любой из этих DTC, проверьте выходное напряжение датчика A/F, выбрав на интеллектуальном тестере следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBDII / DATA LIST / PRIMARY / AFS B1S1.
Значения краткосрочной коррекции топлива также можно считать с помощью интеллектуального тестера.
ECM поддерживает постоянный уровень напряжений на клеммах A1A+, A2A+, A1A- и A2A- ECM. Поэтому выходное напряжение датчика A/F без использования интеллектуального тестера подтвердить нельзя.
При обнаружении неисправности датчика A/F ECM фиксирует DTC.

ОПИСАНИЕ КОНТРОЛЯ

Контроль обнаружения напряжения датчика

При управлении соотношением воздух-топливо по обратной связи, если выходное напряжение датчика A/F в течение определенного времени указывает на богатую или бедную смесь, ECM определяет неисправность датчика A/F. ECM включает MIL и фиксирует DTC.

Пример: если выходное напряжение датчика A/F меньше 2,8 В (очень богатая смесь) в течение 10 секунд, при том что выходное напряжение датчика HO2 меньше 0,6 В, ECM фиксирует DTC P2196. Или, если выходное напряжение датчика A/F больше 3,8 В (очень бедная смесь) в течение 10 секунд, при том что выходное напряжение датчика HO2 составляет 0,15 В или более, фиксируется DTC P2195.

Контроль обнаружения тока датчика

Богатая топливовоздушная смесь приводит к низкому току датчика A/F, а бедная смесь — к высокому току датчика A/F. Поэтому выходной сигнал датчика становится низким при ускорении и высоким при торможении двигателем с полностью закрытой дроссельной заслонкой. ЭБУ контролирует ток датчика A/F во время отключения подачи топлива и обнаруживает любые ненормальные значения тока.

Если выходной ток датчика A/F составляет 3,6 мА или более в течение более чем 3 секунд суммарного времени, ЭБУ считает это неисправностью датчика A/F и фиксирует DTC P2195 (залипание на стороне высокого уровня). Если выходной ток датчика A/F составляет 1,0 мА или менее в течение более чем 3 секунд суммарного времени, ЭБУ фиксирует DTC P2196 (залипание на стороне низкого уровня).

СТРАТЕГИЯ КОНТРОЛЯ

ТИПОВЫЕ УСЛОВИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ

ТИПОВЫЕ ПОРОГИ НЕИСПРАВНОСТИ

РЕЗУЛЬТАТ ПРОВЕРКИ

См. раздел ПРОВЕРКА СТАТУСА ГОТОВНОСТИ (см. стр. ES-19).

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА

ПРОВЕРОЧНЫЙ ЦИКЛ ДВИЖЕНИЯ

Этот контрольный режим движения используется на шагах 4, 7, 17 и 21 следующей диагностической процедуры при работе с интеллектуальным тестером.

1. Подключите интеллектуальный тестер к диагностическому разъёму DLC3.

2. Переведите выключатель зажигания в положение ON.

3. Включите тестер.

4. Удалите DTC (см. стр. ES-39).

5. Запустите двигатель и прогрейте его до достижения температуры ОЖ 70 °C или выше (Процедура «A»).

6. Выберите на тестере следующие пункты меню для проверки состояния отключения подачи топлива: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DATA LIST / USER DATA / FC IDLE.

7. Ведите автомобиль со скоростью от 60 км/ч до 120 км/ч не менее 10 минут (Процедура «B»).

8. Переключите трансмиссию на 2-ю передачу (Процедура «C»).

9. Ведите автомобиль с надлежащей скоростью для выполнения отключения подачи топлива (см. следующую ПОДСКАЗКУ) (Процедура «D»).

ПОДСКАЗКА:

Отсечка топлива выполняется при соблюдении следующих условий:

Педаль акселератора полностью отпущена.
Частота вращения коленчатого вала двигателя 2500 об/мин или более (подача топлива возобновляется при 1000 об/мин).

10. Разгоняйте автомобиль до 64 км/ч или более, нажимая на педаль акселератора не менее 10 секунд (Процедура «E»).

11. Сразу после выполнения процедуры «J» на предыдущей странице отпустите педаль акселератора не менее чем на 4 секунды, не нажимая на педаль тормоза, чтобы выполнить управление отключением подачи топлива (Процедура «F»).

12. Дайте автомобилю замедлиться, пока скорость не снизится до значения менее 10 км/ч.

13. Повторяйте процедуры с «H» по «K» в этом разделе не менее 3 раз за один цикл движения.

ПОДСКАЗКА:

Для изменения значения в TEST RESULT требуется завершение всех контрольных проверок датчика A/F

ВНИМАНИЕ:

Строго соблюдайте разрешенные ограничения скорости, правила дорожного движения и условия дороги при выполнении этих режимов движения.

ПРОЦЕДУРА ПРОВЕРКИ

ПОДСКАЗКА:

Неисправные участки можно определить, выполнив функцию A/F CONTROL в разделе ACTIVE TEST. Функция A/F CONTROL помогает определить, неисправны ли датчик соотношения «воздух-топливо» (A/F), датчик кислорода с подогревом (HO2) и другие потенциальные источники неисправности.

Ниже описано, как выполнить операцию A/F CONTROL с помощью интеллектуального тестера.

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Запустите двигатель и включите тестер.

(d) Выберите на тестере следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / A/ F CONTROL.

(e) Выполните операцию A/F CONTROL при работе двигателя на холостом ходу (нажимайте правую или левую кнопку для изменения объёма впрыскиваемого топлива).

(f) Контролируйте выходные напряжения датчиков A/F и HO2 (AFS B1S1 и O2S B1S2 или AFS B2S1 и O2S B2S2), отображаемые на тестере.

ПОДСКАЗКА:

Операция A/F CONTROL уменьшает объём впрыска топлива на 12,5 % или увеличивает его на 25 %.
Каждый датчик реагирует на увеличение и уменьшение объема впрыска топлива.

Стандартное напряжение

ВНИМАНИЕ:

Датчик соотношения «воздух-топливо» (A/F) имеет задержку выходного сигнала в несколько секунд, а датчик кислорода с подогревом (HO2) имеет максимальную задержку выходного сигнала примерно 20 секунд.

При выполнении процедуры A/F CONTROL специалист может проверить и построить график выходных напряжений датчиков A/F и HO2.
Чтобы отобразить график, выберите на тестере следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / A/F CONTROL / USER DATA / AFS B1S1 и O2S B1S2 или AFS B2S1 и O2S B2S2. Нажмите кнопку YES, затем кнопку ENTER. Затем нажмите кнопку F4.

ПОДСКАЗКА:

Считайте данные стоп-кадра с помощью интеллектуального тестера (intelligent tester). ECM записывает информацию о состоянии автомобиля и условиях движения в виде данных стоп-кадра в момент сохранения DTC. При диагностике данные стоп-кадра помогают определить, двигался ли автомобиль или стоял, прогрет ли двигатель, был ли состав смеси бедным или богатым, а также другие данные, зафиксированные в момент неисправности.
Низкое напряжение датчика A/F может быть вызвано богатой воздушно-топливной смесью. Проверьте условия, которые приводят к обогащению смеси двигателя.
Высокое напряжение датчика A/F может быть вызвано бедной воздушно-топливной смесью. Проверьте условия, которые приводят к обеднению смеси двигателя.

1 ПРОВЕРЬТЕ НАЛИЧИЕ ДРУГИХ DTC (ПОМИМО P2195, P2196, P2197 ИЛИ P2198)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Переведите выключатель зажигания в положение ON.

(d) Выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / CURRENT CODES.

(e) Считайте DTC.

Результат

ПОДСКАЗКА:

Если выводятся какие-либо DTC, отличные от P2195, P2196, P2197 или P2198, сначала устраните неисправности, соответствующие этим DTC.

2 СЧИТАЙТЕ ЗНАЧЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ТЕСТЕРА (ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДАТЧИКА A/F)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Переведите выключатель зажигания в положение ON и включите тестер.

(d) Ведите автомобиль в соответствии с режимом движения, описанным в разделе CONFIRMATION DRIVING PATTERN.

(e) Выберите на тестере следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / MONITOR INFO / MONITOR STATUS.

(f) Убедитесь, что статус O2S MON — COMPL.

Если статус по-прежнему INCMPL, снова выполните режим движения.

ПОДСКАЗКА:

AVAIL означает, что компонент еще не проверялся.
COMPL означает, что компонент работает нормально.
INCMPL означает, что компонент неисправен.

(g) Выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / MONITOR INFO / TEST RESULT / RANGE B1S1, затем нажмите кнопку ENTER.

(h) Проверьте испытательное значение выходного тока датчика A/F во время отключения подачи топлива.

Результат

3 СЧИТАЙТЕ ЗНАЧЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ТЕСТЕРА (ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА A/F)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Запустите двигатель.

(d) Прогрейте датчик соотношения «воздух-топливо» (A/F) при частоте вращения коленчатого вала двигателя 2500 об/мин в течение 90 секунд.

(e) Выберите на тестере следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / SNAPSHOT / MANUAL SNAPSHOT / USER DATA / AFS B1S1 или AFS B2S1 и ENGINE SPD.

(f) Проверьте напряжение датчика A/F 3 раза при каждом из следующих состояний двигателя:

(1) На холостом ходу (проверка не менее 30 секунд) (Шаг (1)) (2) При частоте вращения коленчатого вала примерно 2500 об/мин (без резких изменений частоты вращения) (Шаг (2)) (3) Повысьте частоту вращения коленчатого вала до 4000 об/мин, а затем быстро отпустите педаль акселератора, чтобы дроссельная заслонка полностью закрылась (Шаг (3)).

Стандартное напряжение

ПОДСКАЗКА:

Подробнее см. схемы ниже.

READ VALUE OF INTELLIGENT TESTER (OUTPUT VOLTAGE OF A/F SENSOR)

ПОДСКАЗКА:

Если выходное напряжение датчика A/F остается примерно на уровне 3,3 В (см. схему состояния неисправности) при любых условиях, включая описанные на предыдущей странице, возможно, в датчике A/F обрыв цепи. (Это также происходит при обрыве цепи нагревателя датчика A/F.)
Если выходное напряжение датчика A/F остается примерно на уровне 3,8 В или выше либо 2,8 В или ниже (см. схему состояния неисправности) при любых условиях, включая описанные на предыдущей странице, возможно, в датчике A/F короткое замыкание.
ЭБУ прекращает впрыск топлива (отключение подачи топлива) при торможении двигателем. Это вызывает обеднение смеси и приводит к кратковременному увеличению выходного напряжения датчика A/F.
ЭБУ должен определить значение обучения положения закрытой дроссельной заслонки для выполнения отключения подачи топлива. Если клемма аккумуляторной батареи была подключена вновь, необходимо проехать более 16 км/ч, чтобы ЭБУ смог выполнить обучение положения закрытой дроссельной заслонки.
При движении автомобиля: выходное напряжение датчика A/F может опускаться ниже 2,8 В во время обогащения смеси. Для автомобиля это соответствует резкому увеличению скорости при полностью нажатой педали акселератора во время обгона другого автомобиля. Датчик A/F работает нормально.
Датчик A/F является элементом с токовым выходом; поэтому ток преобразуется в напряжение внутри ЭБУ. Измерение напряжения на разъемах датчика A/F или ЭБУ покажет постоянное значение напряжения.