Järjestelmä Euro 6 -moottoreiden esilämmittämiseksi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella järjestelmä, joka mahdollistaa Euro 6 -päästömääräykset täyttävien moottoreiden esilämmittämisen polttoainekäyttöisillä esilämmittimillä. Euro 6 -moottoreiden esilämmittäminen aiheuttaa toisinaan vikakoodeja OBD- järjestelmään ja moottorin häiriövalon syttymisen. Pitkän seisonta-ajan jälkeen moottorin itsediagnostiikka vertailee lämpötunnistimien signaaleja. Jos yksi tunnistinsignaaleista poikkeaa muista signaaleista, itsediagnostiikka tulkitsee kyseisen tunnistimen vialliseksi. Moottorin esilämmittäminen vaikuttaa vain jäähdytysnesteen lämpötunnistimeen, jolloin auton seisonta-aikana tapahtuva esilämmittäminen aiheuttaa vikakoodin ja moottorin häiriövalon syttymisen. Esilämmittämisen haasteista huolimatta autoilijat haluavat usein esilämmittää moottorinsa.

Työ tehtiin Webaston viralliselle maahantuojalla Kaha Oy:lle ja työssä tutkittiin eri menetelmiä esilämmittämisen mahdollistamiseksi ilman, että se aiheuttaisi vikakoodeja ja moottorin häiriövalon syttymistä. Mahdollisia vaihtoehtoja etsittiin systemaattisesti, minkä jälkeen vaihtoehdoille tehtiin menetelmävertailu. Siinä päädyttiin ohjainlaitteeseen, joka estää moottorin ohjainlaitetta havaitsemasta esilämmityksestä aiheutunutta vikatilannetta.

Työn tuloksena syntyi toimiva prototyyppi autoon asennettavasta ohjainlaitteesta, jolla voidaan manipuloida jäähdytysnesteen lämpötunnistimen signaalia. Signaalimanipuloinnilla vaikutetaan moottorin ohjainlaitteen lukemaan jäähdytysnesteen lämpötilaan siten, ettei se havaitse esilämmittämisestä johtuvaa jäähdytysnesteen lämpötilan nousua. Ohjainlaitteen toimintaa testattiin OBD-simulaattorilla. Testausten perusteella todettiin, että ohjainlaite toimi suunnitellusti normaaleissa testausolosuhteissa. Tuotteen kaupallistaminen vaatisi lisätestausta ja jatkokehitystä.

The aim of this Bachelor’s thesis was to plan a system which allows preheating of Euro 6 emission regulation engines with a fuel operated preheater. In some cases, preheating of Euro 6 emission regulation engines will cause fault codes to the OBD system and the engine malfunction indicator will switch on. The engine self-diagnosis will crosscheck the temperature sensors’ signal correctness after a long stand-by period. If one of the temperature sensors signals deviates from others, the self-diagnosis will deduce that the sensor is faulty. Preheating of the engine will heat up the coolant temperature sensor only, then preheating during a stand by period will cause a fault code and the engine malfunction indicator will switch on. Despite the challenges of preheating many motorists want their engines to be preheated, so a solution needed to be found.

The thesis was carried out for the official Webasto importer, Kaha Oy. In the thesis various methods were investigated to allow preheating the engine without causing fault codes and without causing the engine malfunction indicator to switch on. Possible methods were researched systematically, followed by method comparison. The best solution found using method comparison was a control unit, which prevents the self-diagnosis to detect the preheating of the engine.

The result of this thesis was a vehicle-mounted prototype of a well-functioning control unit, which was capable of manipulating the coolant sensor signal. The signal manipulation affects the ability of the engine control unit to detect a rise in the coolant temperature after preheating. The function of the control device was tested with the OBD simulator. According to the test the control unit operated as planned under normal test conditions.