• 速銳得技術開放:柴油車J1939協議排放污染超標診斷流程和方法

    2020-04-01 15:15:15 劉國瓊 205

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    隨著電控發動機的普及,靜液壓驅動方式在柴油車、柴油機得到越來越多的應用,電控技術促進了柴油機的自動化和智能化,使設備狀態檢測變得更加簡單,診斷卻變得復雜。

    在診斷環節中,基礎診斷和智慧診斷的區別在于,對多方采集的車輛檢測數據,基礎診斷由診斷人員分析,智慧診斷則由云計算平臺進行分析和大數據案例比對,快速定位故障范圍。

    當電控系統出現故障時,如何準確鎖定故障點、快速排查故障,縮短用戶等待時間、降低用戶損失,是作為J1939診斷和總線數據應用必須面對和亟須解決的問題。

    發動機故障診斷基于SAE J1939協議中的73診斷部分實現其故障代碼在CAN總線網絡上的傳播,ECU控制單元通過CAN總線網絡接收發動機發送的故障代碼數據,實現發動機故障代碼和MIL燈狀態的獲取。對于車身故障診斷,因為廠家零配件和電控裝置不同,故障代碼的定義及采用的傳輸協議會存在差別,基本都是廠家自定義,這是比較復雜的一部分,我們需要獲得他們的狀態信息,必須通過CAN總線接入,但是要獲得診斷信息,還需要進一步的適配和研究。國外相對比較標準,國內就已經傻傻辨識不出來了。

    在國六遠程OBD環保排放監測系統中,SAE J1939的故障代碼由診斷報文發送,這些報文分為兩部分組成,第一部分是故障代碼MIL,位置是報文數據第一字節,提示有三個選項,停止、警告和保護。第二部分是第三到第六個字節的診斷故障碼DTC,包括可以參考編號SPN(19位)、故障類型參數FMI(5位)、SPN轉換方式CM(1位)和故障發生次數OC(7位)。根據故障代碼中的SPN、FMI的數值就可以鎖定發動故障具體器件或者線路以及發生的具體故障類型。

    車輛有多個ECU控制單元時,各ECU檢測到故障時,會發送各自的診斷報文,可通過發送診斷報文的擴展幀ID源地址進行區分,確定是由哪個控制單元ECU發送的診斷報文。SAE J1939協議已對248個源地址進行定義說明,而對柴油機來說,常用的ECU及其源地址編號如下:0x00代表發動機控制單元,0x03代表傳動控制單元,0x21代表車身控制單元。


    柴油車排放污染超標診斷流程中會有兩個步驟:

    一、預診斷環節

    預診斷分為兩個步驟:獲取汽車排放檢驗過程及結果數據對車輛進行目視檢查。主要租用就是排除相對明顯和簡單的車輛故障。為下一診斷環節做好準備工作,提高診斷效率。

    1、獲取排放檢驗數據

    檢測站可以通過聯網、從汽車排放污染維修治理監測系統讀取柴油車排放過檢過程及結果數據,作為參考。如果檢測站無法獲得該車排放數據,特別是檢驗過程數據,根據診斷需要,在完成車輛目視檢測后,使用工況法污染物排放檢測系統,獲得排放檢驗數據。

    2、車輛目視檢查

    A、檢查發動機機油狀況,確定機油是否正常、有無乳化現象,并根據需要換機油和機油濾清器,如出現機油故障,需要通過OBD讀取相關故障。

    B、檢查空氣濾清器狀況,確認濾芯是否破損、堵塞、臟污、并根據需要提示司機注意空氣質量及更換空氣濾清器。

    C、檢查發動機進氣、排氣管路、確認有無老化、破損、脫落、虛接,通過診斷儀系統查看排氣進氣及加油門測試等。

    D、檢查柴油機控制配置:是否配備進氣增壓器、燃料噴射方式、二次空氣噴射系統、廢氣再循環系統、后處理裝置。

    E、把柴油車打火開關打開,檢查車輛診斷系統(OBD),如前段落進行故障診斷,有故障報警的,讀取故障碼、數據流及報警信息,對存在排放的故障車輛,進行故障修復。

    F、啟動汽車,檢查加速踏板控制是否靈敏、良好,帶進氣增壓的發動機,查看增壓器是否正常工作,有無缺缸、燒機油,檢查火花塞、高壓包,對排氣帶有明顯濃煙的,不允許使用機動車排氣分析儀進行排氣檢測。

    G、等待發動機運轉到正常工作溫度,用OBD系統查看水溫、發動機工作溫度,有異常的進行相應檢修。

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    二、診斷環節

    超標車輛經過預診斷,排除了相對明顯和簡單的車輛故障后,排放污染物仍然超標的,進入診斷環節,對發動機燃燒狀況進行分析,再對后處理裝置進行診斷確定車輛故障。

    1、燃燒狀況分析

    柴油機的燃燒狀況,反映出其機內凈化的性能。壓燃式機動車排氣分析儀,通過探測排氣不透光率,反饋排氣中顆粒物的綜合濃度,不透光度越高,說明顆粒物越多,柴油發動機燃燒性能越差。

    影響柴油機燃燒性能的常見原因有:

    A、氣缸壓力。氣門漏氣或調整不正確,氣門和噴油提前角不正確、凸輪軸凸輪磨損、氣缸套或活塞磨損等造成氣缸壓力異常。

    B、進氣控制。進氣量少、進氣增壓異常、進氣溫度過高、排氣背壓過高等造成進氣量異常。

    C、燃油噴射。燃油壓力不正確、噴油器故障、噴油器未能按凈化技術程序進行多段噴油造成混合燃燒不良,空燃比差異大。

    D、燃油品質。添加了劣質柴油。

    E、EGR系統。未按發動機負荷正常調整廢氣再循環,廢氣中冷失效,造成燃燒效率降低,NOx超標。

    2、后處理裝置

    對于捕集PM類型的DCO、POC、DPF,主要從排氣背壓檢測進行診斷,發生顆粒堵塞后,排氣背壓會升高,對帶有壓差傳感器的車輛,通過壓力傳感器的數據進行診斷,也可以使用排氣背壓表測量發動機機的排氣背壓。

    對于選擇催化還原NOx的SCR系統,其帶有診斷控制單元ECU,可以通過OBD讀取故障信息和傳感器信號進行檢測。如液位傳感器故障時,車身控制器其中0xFECA代表實時故障DM1參數組編號,0x21代表由車身ECU控制單元發出的數據,根據解析規則,故障碼為SPN96.FMI04即液位傳感器斷路故障。


    SAE J1939是國際通用協議,速銳得采用該協議開發的國六遠程OBD在線監測系統,通用性強、靈活性高,可有效縮短汽車診斷應用于環保污染在線監測系統,實現了車身故障與發動機故障診斷的統一。通過在柴油發動機的測試與驗證,實現了國六遠程OBD在線監測終端對移動源的自我診斷,以及故障點的快速鎖定,大大提升了污染防治的效率。

     


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