Руководство по обслуживанию Toyota Sienna: цепь кислородного датчика

ПОДСКАЗКА:

Датчик 2 — это датчик, установленный за трёхкомпонентным нейтрализатором (TWC) и расположенный далеко от двигателя.

ОПИСАНИЕ

Трёхкомпонентный нейтрализатор (TWC) предназначен для преобразования оксида углерода (CO), углеводородов (HC) и оксидов азота (NOx) в менее вредные вещества. Чтобы TWC работал эффективно, соотношение воздух-топливо двигателя должно быть близко к стехиометрическому. Для того чтобы ECM мог точно регулировать соотношение воздух-топливо, используется датчик кислорода с подогревом (HO2).

Датчик HO2 установлен за TWC и определяет концентрацию кислорода в отработавших газах.

Поскольку датчик объединен с нагревателем, который нагревает чувствительный элемент, концентрация кислорода может определяться даже при малом расходе впускного воздуха (низкой температуре отработавших газов).

Когда смесь становится бедной, концентрация кислорода в отработавших газах повышается. Датчик HO2 сообщает ECM, что соотношение воздух-топливо после TWC бедное (низкое напряжение, то есть менее 0,45 В).

И наоборот, когда соотношение воздух-топливо богаче стехиометрического, концентрация кислорода в отработавших газах снижается (смесь богатая). Датчик HO2 сообщает ECM, что соотношение воздух-топливо после TWC богатое (высокое напряжение, то есть более 0,45 В). Датчик HO2 резко меняет выходное напряжение, когда соотношение воздух-топливо близко к стехиометрическому.

ECM использует дополнительную информацию от датчика HO2, чтобы определить, является ли соотношение воздух-топливо после TWC богатым или бедным, и соответствующим образом корректирует время впрыска топлива. Поэтому, если датчик HO2 работает неправильно из-за внутренней неисправности, ECM не может компенсировать отклонения в основном регулировании соотношения воздух-топливо.

ОПИСАНИЕ КОНТРОЛЯ

Активное управление соотношением воздух-топливо

ECM обычно выполняет регулирование по обратной связи соотношения воздух-топливо так, чтобы выходной сигнал датчика соотношения воздух-топливо (A/F) соответствовал значению, близкому к стехиометрическому. Данный автомобиль помимо обычного регулирования соотношения воздух-топливо оснащён активным управлением соотношением воздух-топливо. ECM выполняет активное управление соотношением воздух-топливо для выявления деградации трёхкомпонентного нейтрализатора (TWC) и неисправностей датчика HO2 (см. схему ниже).

Активное управление соотношением воздух-топливо выполняется примерно 15–20 секунд во время движения при прогретом двигателе. Во время активного управления соотношением воздух-топливо ECM принудительно переводит смесь в бедную или богатую.

Если ECM обнаруживает неисправность, записывается один из следующих DTC: DTC P0136 или P0156 (некорректный выходной сигнал напряжения), P0137 или P0157 (обрыв цепи) либо P0138 или P0158 (короткое замыкание).

Некорректный выходной сигнал напряжения датчика HO2 (DTC P0136 и P0156)

Во время активного управления соотношением воздух-топливо ECM принудительно переводит смесь в богатую или бедную. Если датчик работает неправильно, изменение выходного напряжения мало. Например, если напряжение датчика HO2 не снижается до значения менее 0,21 В или не повышается до значения более 0,59 В во время активного управления соотношением воздух-топливо, ECM определяет, что выходное напряжение датчика некорректно, и записывает DTC P0136 и P0156.

Обрыв или короткое замыкание в цепи датчика кислорода с подогревом (HO2) (DTC P0137 и P0157 или P0138 и P0158)

Во время активного управления соотношением воздух-топливо ECM рассчитывает ёмкость накопления кислорода (OSC)* трёхкомпонентного нейтрализатора (TWC), принудительно переводя соотношение воздух-топливо в богатое или бедное.

Если в датчике HO2 есть обрыв или короткое замыкание либо выходное напряжение датчика заметно снижено, значение OSC оказывается чрезмерно высоким. Даже если ECM продолжает регулировать соотношение воздух-топливо в сторону богатой или бедной смеси, выходной сигнал датчика HO2 не меняется.

Во время активного управления соотношением воздух-топливо, когда целевое соотношение богатое, а напряжение датчика HO2 составляет 0,21 В или менее (бедная смесь), ECM расценивает это как аномально низкое выходное напряжение датчика и записывает DTC P0137 или P0157. Когда целевое соотношение бедное, а выходное напряжение составляет 0,59 В или более (богатая смесь) во время активного управления соотношением воздух-топливо, ECM определяет, что выходное напряжение датчика аномально высокое, и записывает DTC P0138 или P0158.

СОВЕТ: DTC P0138 или P0158 также записывается, если напряжение на выходе датчика HO2 превышает 1,2 В в течение 30 секунд или более.

*: TWC способен накапливать кислород. Значения OSC и эффективность очистки отработавших газов TWC взаимосвязаны. ECM определяет, деградировал ли катализатор, по рассчитанному значению OSC (см. страницу ES-250).

Высокое или низкое полное сопротивление датчика кислорода с подогревом (HO2) (DTC P0136 и P0156 или P0137 и P0157)

При нормальном регулировании соотношения воздух-топливо по обратной связи концентрация кислорода в отработавших газах незначительно колеблется. Чтобы непрерывно контролировать небольшие колебания сигнала датчика HO2 при работающем двигателе, ECM измеряет полное сопротивление* датчика. ECM определяет неисправность датчика, когда измеренное полное сопротивление выходит за пределы стандартного диапазона.

*: Эффективное сопротивление в цепи переменного тока.

ПОДСКАЗКА:

Полное сопротивление нельзя измерить омметром.
Коды DTC P0136 и P0156 указывают на ухудшение характеристик датчика HO2. ECM устанавливает эти коды, рассчитывая импеданс датчика при выполнении типовых условий разрешения (1 цикл движения).
Коды DTC P0137 и P0157 указывают на обрыв или короткое замыкание в цепи датчика HO2 (1 цикл движения). ECM устанавливает эти коды, когда импеданс датчика превышает пороговое значение 15 кОм.

СТРАТЕГИЯ КОНТРОЛЯ

ТИПОВЫЕ УСЛОВИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ

ТИПОВЫЕ ПОРОГИ НЕИСПРАВНОСТИ

РАБОЧИЙ ДИАПАЗОН КОМПОНЕНТА

РЕЗУЛЬТАТ ПРОВЕРКИ

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

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА

ПРОВЕРОЧНЫЙ ЦИКЛ ДВИЖЕНИЯ

ПОДСКАЗКА:

Этот проверочный цикл движения используется на шагах 5, 8 и 11 следующей процедуры диагностики при работе с интеллектуальным тестером.
Выполнение этого проверочного цикла активирует мониторинг датчика кислорода с подогревом (HO2). (Одновременно выполняется мониторинг катализатора.) Это очень полезно для подтверждения завершения ремонта.

1. Подключите интеллектуальный тестер к диагностическому разъёму DLC3.

2. Переведите выключатель зажигания в положение ON.

3. Включите тестер.

4. Удалите коды DTC (если они установлены) (см. стр. ES-39).

5. Выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / CARB OBD II / READINESS TESTS.

6. Убедитесь, что O2S EVAL находится в состоянии INCMPL (не завершено).

7. Запустите двигатель и прогрейте его (процедура A).

8. Ведите автомобиль со скоростью от 38 миль/ч до 60 км/ч не менее 10 минут (процедура B).

9. Проверьте состояние пунктов Readiness Tests. Эти пункты перейдут в состояние COMPL (завершено) по мере работы монитора O2S EVAL.

10. На тестере выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / PENDING CODES и проверьте, установлены ли какие-либо коды DTC (ожидающие коды DTC).

ПОДСКАЗКА: Если O2S EVAL не переходит в состояние COMPL и ожидающие коды DTC не устанавливаются, увеличьте время движения.

ПРОЦЕДУРА ПРОВЕРКИ

ПОДСКАЗКА: Только для интеллектуального тестера: 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 возможные причины неисправности.

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

1. Подключите интеллектуальный тестер к диагностическому разъёму DLC3.

2. Запустите двигатель и включите тестер.

3. Прогрейте двигатель при частоте вращения 2500 об/мин примерно 90 секунд.

4. На тестере выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / A/F CONTROL.

5. Выполните операцию A/F CONTROL при работе двигателя на холостом ходу (нажимайте кнопку RIGHT или LEFT для изменения объёма впрыска топлива).

6. Контролируйте выходное напряжение датчиков A/F и HO2 (AFS B1S1 и O2S B1S2 или AFS B2S1 и O2S B2S2), отображаемое 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 задержка выходного сигнала датчика кислорода с подогревом (HO2) составляет максимум около 20 секунд.

Выполнение процедуры A/F CONTROL позволяет проверить график выходного напряжения 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:

Если одновременно выводятся другие DTC, относящиеся к различным системам, в которых в качестве массы используется клемма E2, возможно обрыв цепи клеммы E2.
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.
Если провод OX1B от разъёма ECM замкнут на провод +B, будут установлены коды DTC P0136 или P0156.

1 СЧИТАТЬ ВЫВОД DTC

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

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

(d) Считайте DTC.

Результат

2 СЧИТАТЬ ЗНАЧЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ТЕСТЕРА (ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА С ПОДОГРЕВОМ)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

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

(d) Дайте двигателю поработать на холостом ходу.

(e) Считайте выходное напряжение датчика кислорода с подогревом (HO2) на холостом ходу.

Результат

3 ПРОВЕРКА ЖГУТА ПРОВОДОВ И РАЗЪЁМОВ (ПРОВЕРКА НА КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ)

CHECK HARNESS AND CONNECTOR (CHECK FOR SHORT)

(a) Выключите зажигание и подождите 5 минут.

(b) Отсоедините разъёмы E9 или E10 ECM.

Стандартное сопротивление

(d) Подсоедините разъёмы ECM обратно.

ЗАМЕНИТЕ ECM (См. стр. ES-498)

4 ПРОВЕРКА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА С ПОДОГРЕВОМ (ПРОВЕРКА НА КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ)

4 INSPECT HEATED OXYGEN SENSOR (CHECK FOR SHORT)

(a) Отсоедините разъём датчика кислорода с подогревом H14 (банк 1, датчик 2) или разъём датчика кислорода с подогревом H9 (банк 2, датчик 2).

(b) Измерьте сопротивление в соответствии со значениями, указанными в таблице ниже.

Стандартное сопротивление:

Результат

РЕМОНТ ИЛИ ЗАМЕНА ЖГУТА ПРОВОДОВ ИЛИ РАЗЪЁМА (ДАТЧИК КИСЛОРОДА С ПОДОГРЕВОМ — ECM)

5 ПРОВЕРКА ДАТЧИКА СООТНОШЕНИЯ ВОЗДУХ-ТОПЛИВО

ПОДСКАЗКА:

Этот тест датчика A/F проверяет ток датчика A/F во время отсечки подачи топлива. Если датчик исправен, в ходе этого теста ток датчика будет ниже 3 мА.

(a) Удалите код DTC.

(b) Проведите автомобиль по следующему циклу движения:

(1) Прогрейте двигатель.

(2) Ведите автомобиль со скоростью 60 км/ч и более в течение 10 минут и более.

(3) Остановите автомобиль.

(4) Разгоняйте автомобиль до 60 км/ч и более, затем сбрасывайте газ в течение 3 секунд и более.

Выполните это три раза.

(d) Убедитесь, что RANGE B1S1 имеет значение PASS или FAIL.

(e) Выберите RANGE B1S1 и нажмите ENTER.

(f) Считайте значение теста.

Норма: менее 3,0 мА

ВНИМАНИЕ: Не выключайте замок зажигания на этом этапе, так как результаты теста будут потеряны.

ЗАМЕНА ДАТЧИКА СООТНОШЕНИЯ ВОЗДУХ/ТОПЛИВО

6 СЧИТАТЬ ЗНАЧЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ТЕСТЕРА (ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА С ПОДОГРЕВОМ)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Включите зажигание и включите тестер.

(d) Выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DATA LIST / PRIMARY / O2S B1 S2 или O2S B2 S2.

(e) После прогрева двигателя поддерживайте частоту вращения 2500 об/мин в течение 3 минут.

(f) Считайте выходное напряжение датчика HO2 при резком увеличении частоты вращения двигателя.

ПОДСКАЗКА:

Быстро разгоните двигатель до 4000 об/мин 3 раза с помощью педали акселератора.

Стандартное напряжение: колеблется от 0,4 В или менее до 0,5 В или более.

7 ВЫПОЛНИТЬ ПРОВЕРОЧНЫЙ ЦИКЛ ДВИЖЕНИЯ

8 ПРОВЕРИТЬ, ПОВТОРЯЕТСЯ ЛИ ВЫВОД DTC (DTC P0136 ИЛИ P0156)

(a) На интеллектуальном тестере выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / CURRENT CODES.

(b) Считайте коды DTC.

Результат

9 ЗАМЕНИТЬ ДАТЧИК КИСЛОРОДА С ПОДОГРЕВОМ

10 ВЫПОЛНИТЬ ПРОВЕРОЧНЫЙ ЦИКЛ ДВИЖЕНИЯ

11 ПРОВЕРИТЬ, ПОВТОРЯЕТСЯ ЛИ ВЫВОД DTC (DTC P0136 ИЛИ P0156)

(a) На интеллектуальном тестере выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / DTC INFO / CURRENT CODES.

(b) Считайте коды DTC.

Результат

12 ВЫПОЛНИТЬ АКТИВНЫЙ ТЕСТ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ТЕСТЕРА (ОБЪЁМ ВПРЫСКА)

(a) Подключите интеллектуальный тестер к DLC3.

(b) Запустите двигатель и включите тестер.

(d) Выберите следующие пункты меню: DIAGNOSIS / ENHANCED OBD II / ACTIVE TEST / INJ VOL.

(e) Изменяйте объём впрыска топлива с помощью тестера, контролируя выходное напряжение датчиков соотношения воздух-топливо (A/F) и HO2, отображаемое на тестере.

ПОДСКАЗКА:

Изменяйте объём впрыска топлива в диапазоне от -12 % до +12 %. Объём впрыска можно изменять с шагом 1 % в пределах этого диапазона.
На интеллектуальном тестере датчик A/F отображается как AFS B1S1 или AFS B2S1, а кислородный датчик с подогревом (HO2) как O2S B1S2 или O2S B2S2.

Результат

ПОДСКАЗКА:

Нормальное напряжение кислородного датчика HO2 (O2S B1S2 или O2S B2S2) изменяется в соответствии с увеличением и уменьшением объёма впрыскиваемого топлива. Если напряжение датчика A/F остаётся ниже или выше 3,3 В, хотя датчик HO2 показывает нормальную реакцию, датчик A/F неисправен.

PERFORM ACTIVE TEST BY INTELLIGENT TESTER (INJECTION VOLUME)

Результат

ПРОВЕРЬТЕ И ЗАМЕНИТЕ ПРИ ЧРЕЗМЕРНО БОГАТОЙ ИЛИ БЕДНОЙ ФАКТИЧЕСКОЙ ВОЗДУШНО-ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ (ФОРСУНКА, ДАВЛЕНИЕ ТОПЛИВА, УТЕЧКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ИЗ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ)