Virtuālā zonde. Part 2

Šajā postā - info apkopojums par (vismaz vienu) šīs problēmas cēloni un (vismaz vienu) tās risinājumu.

Problēma skar

BMW N43 dzinēju auto ar 3 Lambda zondu konfigurāciju (2 gab. platjoslas zondes pirms CO katalizatoriem un viena, abām bankām kopīga, kontroles zonde).

Problēmas esence

DME ieraksta kļūdas par 2.bankas kontroles zondi (2C6C un 2C7F).

Piezīme: šiem auto NAV 2.bankas kontroles zonde, savukārt kopējā kontroles zonde atsaucas kā Bank 1 zonde.

Pēc šo kļūdu ierakstīšanas  DME turpina strādāt smagā limp mode. DME neveic droseles adaptācijas, degmaisījuma banku adaptācijas, neveic sprauslu ķīmiskās efektivitātes mērījumus Homogēnā režīmā, neveic virkni citu servisa procedūru. Cilindru degmaisījums ir nekorekts, izplūde (CO katalizatori) tiek pārslogoti, sākas misfires, dzinēja raustīšanās, nestabila tukšgaita, jaudas zudums, palielināts CO/HC saturs izplūdē.

 

Problēmas cēlonis

Rupjas kļūdas DME programmatūrā. Diemžēl, pat pēdējās software relīzes, kas paredzētas, piem., PG31/PG32, satur šīs kļūdas. Attiecīgi, software upgrade uz pēdējo software release nelīdzēs. Var mēģināt kādas vecākas software relīzes. Var mēģināt citiem FR paredzētās relīzes. Diemžēl, defekts nav tik plaši izplatīts, lai būtu pilnīgs info par visām defektīvajām relīzēm - korekti strādājošas relīzes nav apzinātas.

Priekšnosacījumi problēmas izpausmei

1. kādas problēmas ar degmaisījumu (piem., sprauslu tecēšana, problēmas ar HPFP, izplūdes vai ieplūdes gaisa piesūkšana), misfires, utml, kas noved pie DME pieprasījuma steidzami veikt platjoslas zondu trim operāciju;

2. nekorekta degmaisījuma (p.1 minēto problēmu) rezultātā izplūdē nokļuvusī degvielas saindē NOx sensora zondi. NOx sensora zondes Nernst šūnā rodas strāvas noplūde, kas izraisa nekorektu (stipri paaugstinātu) Lambda linear un (pazeminātu) Lambda binar vērtību;

3. nākošajā braukšanas sesijā: pēc kļūdu dzēšanas; vai arī - pēc degvielas maisījuma un/vai misfiru problēmu novēršanas un veco adaptāciju dzēšanas/jaunu adaptāciju veidošanas posmā (tiek veikta dzinēja re-adaptēšanas procedūra):

a. DME dzinēja uzsilšanas posmā (sasniedzot 60 .. 65oC) ieslēdz Stratified charge (strādā pilnas funkcionalitātes režīmā);

b. sasniedzot visus nosacījumus NOx sensora ieslēgšanasi Online (dzinēja t; izplūdes t; NOx sensora zondes t; laika aizture kondensāta novēršanai) DME dod komandu ieslēgt NOx sensoru;

c. ieslēdzoties NOx sensoram (tas uzsilda savu zondi, pārslēdzas Online mode, sāk sūtīt live datus), DME redz, ka sensora reportētā Lambda vērtība iziet ārpus atļautās koridora. DME ieraksta kļūdu 30DE par Lambda vērtību korelāciju un atslēdz Stratified charge.

Līdz šim brīdim DME rīcība atbilst normālai. Šajā brīdi sāk izpausties rupjās kļūdas, kas minētas problēmas aprakstā.

Ja DME statusa bitos ierakstīta nepieciešamība steidzami trimēt platjoslas zondes, šī operācija tiek veikta, tiklīdz DME ir pārslēdzies Homogēnā režīmā. Priekšnosacījumi: vienmērīgs braukšanas režīms (60+ km/h); nav citu problēmu DME darbībā.

Jau no procedūras pirmajām sekundēm redzams, ka tā tiek izpildīta pilnīgi nekorekti.

Pirmajā posmā DME veido liesu maisījumu abās bankās secīgi, sākot ar pirmo banku:

Ja visas Lambda zondes ir darba kārtībā, 1.bankas (reālā) kontroles zonde uzrāda korektu - liesu degmaisījumu (tās spriegums ir zem 0.10V).

Piezīme: 2. bankas kontroles zonde (neeksistējošā - neizmantotā DME ADC ieeja) uzrāda TREKNU maisījumu (t.i., tās spriegums ir virs 0.80 .. 0.90V).

Pēc īsa brīža DME bagātina degmaisījumu abās bankās secīgi:

1. bankas kontroles zonde uzrāda atbilstošu - bagātu maisījumu (tās spriegums virs 0.80V), bet virtuālā 2. bankas zonde - LIESU maisījumu (tās spriegums ir 0.00V). 

Piezīme. 0.00V kontroles zondes rādījums nozīmē - tas ir īssavienojumu uz GND. Iemesls: kontroles zondes Nernst (iekšējā) pretestība nav 0 Ohm, bet gan tā ir daži simti Ohm. DME ieeja caur R ir pievienota pie Reference voltage source 0.42V (šis Reference source tiek izmantots ADC ieejas īssavienojumu un pieslēguma pārbaudei). Caur šo testa R plūstošā strāva pat pilnīgi liesa degmaisījuma gadījumā veidos nelielu U nobīdi un DME nomērītais spriegums būs vismaz 0.02V. Attiecīgi - korekta kontroles zondes signāla vērtība nevar būt 0.00V!

Reizēm DME ''iet vēl tālāk'': uz brīdi veido liesu (ar Lambda līdz 1.20 .. 1.25) un treknu (ar Lambda līdz 0.75 .. 0.80) degmaisījumu abās bankās. Arī šajā testu posmā īstā zonde reportē atbilstošu degmaisījumu, bet virtuālā zonde - pretēju (neatbilstošu)!

Pēc šīs procedūras DME atmiņā ieraksta 2C6C un 2C7F kļūdas, kas abas attiecas uz 2. bankas kontroles zondi. Turklāt 2C7F atribūtos redzam 0.00V kontroles zondes rādījumus:

Izskatās, ka DME vispār neredz kontroles zondes rādījumus! Jeb arī - veicot abu platjoslas zondu trimēšanu, tik būtiski jauc reālos (un - korektos!) kontroles zondes rādījumus ar neeksistējošās zondes nekorektajiem datiem, ka nespēj korekti veikt pat 1. bankas trimēšanu. Otrās bankas platjoslas zondes trimēšana beidzas ar pilnīgu crash. 

Tik būtiskas degmaisījuma atšķirības no korektas (Lambda 1.00) nav normālas! Tās gan papildus slogo izplūdi (CO katalizatorus), gan atkārtoti saindē NOx zondi, neļaujot tai ''atveseļoties''.

Darbības, kas tika veiktas, lai novērstu šo software bug

1. ierakstīta jaunākā software relīze. Nesekmīgi;

2. pēc software upgrade konkrētajam auto pēkšņi parādījās 2AF3 kļūda (incorrect coding), tika veikta kodējuma pārrakstīšana DME u.c. blokos. Nesekmīgi;

3. ar WinKFP forsēti pārrakstīti visi atmiņas sektori. Nesekmīgi;

4. pamēģināta iepriekšejā software relīze. Nesekmīgi;

5. no cita auto paņemts DME un CAS, ierakstīta pēdēja software relīze un auto atbilstošs kodējums. Nesekmīgi.

Šajā brīdī tika veikts izmisuma solis - novērsti it kā pilnīgi nesaistīti apstākļi, kas varētu izprovocēt šo problēmu. Es nolēmu novērst visas citas/atlikušās dzinēja problēmas. Ideja: bez kļūdām strādājošs dzinējs taču būs kaut minimāli testēts un tam jāspēj strādāt korekti. Vienīgā atlikusī problēma: NOx sensora Lambda rādījumu neatbilstība.

NOx sensors tika nomainīts pret citu: jaunu, kas reportē korektu Lambda.

Nākošajā braukšanas sesijā DME pēc dzinēja iedarbināšanas rīkojās līdzīgi: minūti/divas padarbojies Stratified charge, tas pārslēdzās Homogēnā režīmā, lai veiktu platjoslas Lambda zondu trim operāciju. 

Un, jā, šoreiz trim funkcija sekmīgi tika pabeigta 15..20 sekunžu laikā! Interesanta nianse - šoreiz virtuālās zondes rādījumi atbilda degmaisījumam!

Izskatās, ka BMW inženieri ir veikuši labojumus citās (ar NOx sistēmas managementu nesaistītās) sadaļās un nav veikuši pat elementāru funkcionalitātes pārbaudi - atkļūdošanu. Diemžēl, jau kopš 2012.gada BMW ir pārtraucis šo DME programmatūras atjaunošanu.

Lūk, vēl viens fundamentāls iemesls, kādēļ NOx sistēmai jābūt darba kārtībā! NOx sensora problēmas var būt iemesls pilnīgam degmaisījuma crash, nenovēršamām un pat neloģiskām kļūdām par Lambda zondu darbību, ar laiku - pārslogotiem un bojātiem CO katalizatoriem, nespēju iziet TA. Pašsaprotami - Lambda zondu maiņa nedos nekādu rezultātu. Kā parasti (saskaņā ar klientu ziņoto), pēc zondu maiņas servisi piedāvās mainīt sprauslas, HPFP - visas iespējamās dārgās detaļas, nedodot nekādu garantiju rezultātam.

Diemžēl, šādas problēmas gadījumā scenārijs ''attīrīt piesārņoto NOx sensora zondi braucot'' atkrīt, jo DME strādā tik nekorekti, ka NOx sensora (un arī citas) zonde tiek atkārtoti un regulāri saindēta ar milzīgu degvielas pārpalikumu. Tādēļ vienīgā remonta stratēģija - nekavējoša NOx sensora (vai tā zondes) maiņa, vienlaikus rūpējoties, lai būtu novērstas visas problēmas ar sprauslām, HPFP u.c. sistēmām, kas var izraisīt zondu bojājumus.