|
W systemie OBD II są realizowane następujące testy diagnostyczne:
— sprawności elektrycznej elementów pomiarowych i wykonawczych,
— pasywne testy sprawności metrologicznej elementów pomiarowych,
— funkcjonalne elementów wykonawczych,
— aktywne testy sprawności metrologicznej elementów pomiarowych,
— emisyjne elementów i układów pojazdu.
Pierwsze cztery rodzaje testów były stosowane od dłuższego czasu w firmowych systemach diagnostycznych, a także w systemie OBD I obowiązującym w Kalifornii przed wprowadzeniem systemu OBD II.
Test sprawności elektrycznej.
Testy sprawności elektrycznej dotyczą fizycznego poziomu układów pomiarowych i wykonawczych oraz obejmują sprawdzenie ciągłości obwodu pomiarowego, zwarć linii sygnałowej czujnika lub zasilającej element wykonawczy do masy pojazdu lub do napięcia zasilania. Stałym elementem każdego testu sprawności elektrycznej jest też porównanie napięcia z czujnika ze zdefiniowanymi przez producenta granicami: górną i dolną, tzn. sygnał mniejszy od dopuszczalnego minimum lub większy od dopuszczalnego maksimum jest symptomem uszkodzenia czujnika. Dla przykładu czujnik położenia przepustnicy TPS jest czujnikiem, który wytwarza napięcie pomiędzy 0 i Uref, równym zwykle 5 V. Czujnik jest tak zaprojektowany, że mechanicznie nie może przyjmować napięć granicznych 0 i 5 V. Wartości poniżej 0,2 V i 5 V. Wartości poniżej 0,2 V i powyżej 4,9 V oznaczają, że czujnik lub związany z nią obwód elektryczny jest zwarty lub przerwany.
W przypadku testów elementów wykonawczych dodatkowo jest mierzony prąd płynący do elementu, którego wartość jest parametrem diagnostycznym jego stanu technicznego. Testy poprawności elektrycznej umożliwiają wykrywanie najczęściej spotykanych w praktyce eksploatacyjnej prostych uszkodzeń elektrycznych, a ich pozytywny wynik jest warunkiem koniecznym, lecz niewystarczającym sprawności testowanych elementów. Po dłuższym bowiem okresie eksploatacji elementy pomiarowe i wykonawcze ulegają naturalnemu zużyciu, co w przypadku elementów pomiarowych odbija się na ich właściwościach metrologicznych, tj. dokładności pomiaru w stanach ustalonych i nieustalonych, a w przypadku elementów wykonawczych na ich właściwościach funkcjonalnych. Tego typu uszkodzenia elementów mogą być wykryte w przypadku elementów pomiarowych za pomocą pasywnych i aktywnych testów sprawności metrologicznej, a w przypadku elementów wykonawczych za pomocą testów funkcjonalnych.
Pasywny test sprawności metrologicznej.
Pasywny test sprawności metrologicznej jest według wymagań OBD II procedurą diagnostyczną polegającą na sprawdzeniu poprawności wskazań testowanego czujnika na podstawie porównania tych wskazań z tzw. obszarem wskazań racjonalnych. Obszar wskazań racjonalnych jest obliczany na podstawie innych wartości fizycznych układu napędowego (już zmierzonych do celów sterowania lub mierzonych specjalnie tylko do tego celu). Ponieważ większość wielkości jest ze sobą wzajemnie związana za pomocą zależności matematycznych opisujących procesy w układzie napędowym, obliczenie takiego obszaru jest zawsze możliwe. Dla przykładu, wskazanie czujnika temperatury cieczy chłodzącej odpowiadające temperaturze 30°C po 10 minutach pracy silnika nie jest informacją poprawną, ponieważ ta temperatura powinna być znacznie wyższa. W takim przypadku układ pomiaru temperatury powinien być uznany za uszkodzony, pomimo braku prostych elektrycznych uszkodzeń typu zwarcie lub przerwa. Innym przykładem może być porównanie wskazań czujników masowego przepływu powietrza MAF (Mass Air Flow) ze wskazaniami czujnika położenia przepustnicy TPS (Throttle Position Sensor). Przy znanej prędkości obrotowej oba wskazania są ze sobą skorelowane i każda większa odchyłka od ich wzajemnej zależności musi być traktowana jako objaw uszkodzenia jednego z układów pomiarowych.
Test funkcjonalności.
Test funkcjonalności odnosi się do elementów wykonawczych i polega na aktywnym badaniu sprawności elementu za pomocą celowego pobudzania go znanym sygnałem testującym. Odpowiedź podsystemu lub całego układu napędowego oceniana przez sterownik na podstawie informacji z czujników jest porównywana z odpowiedzią prawidłową. Odpowiednio zdefiniowana odchyłka rzeczywistej odpowiedzi od prawidłowej odpowiedzi teoretycznej stanowi kryterium uszkodzenia elementu wykonawczego. Typowym przykładem elementu testowanego funkcjonalnie może być element wykonawczy regulatora prędkości biegu jałowego silnika. Przesłanie sygnału testującego zadającego małe zmiany prędkości (niezauważalne przez kierowcę) pozwala na podstawie obserwacji zmian prędkości w czasie na kompleksową ocenę sprawności układu regulacji. Kształt sygnałów testujących i chwile realizacji aktywnych testów funkcjonalnych powinny być tak do brane, by:
1) nie pogarszać właściwości dynamicznych pojazdu (praktycznie ich przebieg powinien być niezauważalny dla kierowców);
2) nie zakłócać pracy innych elementów w stopniu zagrażającym ich bezpieczeństwu;
3) nie powodować wzrostu zużycia paliwa i emisji związków toksycznych.
Testy emisyjne.
Testy emisyjne są nowym pojęciem wprowadzonym przez normę OBD II i stanowią jej ideę przewodnią. Cechą charakterystyczną testów emisyjnych jest wykorzystywane przez nie następujące kryterium sprawności diagnozowanego elementu lub układu.
Element lub układ uważa się za uszkodzony, jeżeli sam jeden (przy założeniu, że inne elementy lub układy są całkowicie sprawne) powoduje zwiększenie emisji HC, CO, NOx powyżej zdefiniowanych normą progów. Zarówno wartości emisji, jak i progi są wyrażone w g/km i mierzone za pomocą obowiązującego testu (w krajach UE test typu I, w USA testu typu FTP). W przeciwnym razie element lub układ uważa się za sprawny.
Oszacowanie tak zdefiniowanej sprawności emisyjnej wymaga zazwyczaj realizacji zbioru procedur kontrolno-pomiarowych, obliczeniowych i decyzyjnych o zakresie i stopniu złożoności znacznie przekraczających znane wcześniej testy diagnostyczne. Stąd też testy emisyjne są określane w normie OBD terminem monitorów diagnostycznych. Należy tu podkreślić, że sprawność emisyjna najlepiej wyraża ogólny interes społeczny, jakim jest rzeczywista redukcja zanieczyszczeń atmosfery. Związanie sprawności elementu z ogólną emisją pojazdu ułatwia także sprawdzanie poprawności działania systemu OBD II w czasie badań homologacyjnych. Z punktu widzenia interesu producenta tak zdefiniowana zasada pracy systemu diagnostycznego wymaga jednak zastosowania całkiem nowych technologii i procedur obliczeniowych.
Po pierwsze, obecnie nie są dostępne techniki pomiaru chwilowej wartości stężeń związków toksycznych w spalinach, które mogłyby być stosowane w systemach pokładowych. Przy obecnie obowiązujących poziomach emisji HC, CO, NOx nie należy się także spodziewać, że techniki te kiedykolwiek będą opracowane. Stąd też ocena emisji z układu wylotowego w systemach pokładowych może być jedynie dokonana na podstawie wartości pewnych parametrów pośrednich jednoznacznie związanych z emisją. Pomiar tych parametrów wymaga instalacji specjalnych czujników.
Po drugie, emisja związków toksycznych z układu wylotowego pojazdu jest mierzona w cyklu jezdnym na hamowni podwoziowej i zależy także od warunków jazdy reprezentowanych przez ten cykl jezdny. Wynika stąd wniosek, że ocena emisji na podstawie parametrów pośrednich może być dokonana nie na podstawie wartości chwilowych tych parametrów, lecz na podstawie obserwacji przebiegów tych parametrów w czasie jazdy w warunkach podobnych do reprezentowanych przez obowiązujący cykl jezdny.
Po trzecie, dokładność oceny emisji przez system pokładowy powinna być nie gorsza niż 10% obowiązującej normy w czasie całego okresu eksploatacji, tj. 100 lub 150 tys. km. Dokładność taka wynika z procedur homologacyjnych przewidzianych normą OBD II.
|
|
Nowości • 
Mapa Strony • 
Index Mapy strony • 
RSS • 