隨著電控發(fā)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(tài)檢測變得更加簡單,診斷卻變得復雜。
在診斷環(huán)節(jié)中,基礎診斷和智慧診斷的區(qū)別在于,對多方采集的車輛檢測數(shù)據(jù),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(shù)據(jù)案例比對,快速定位故障范圍。
當電控系統(tǒng)出現(xiàn)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(shù)據(jù)應用必須面對和亟須解決的問題。
發(fā)動機故障診斷基于SAE J1939協(xié)議中的73診斷部分實現(xiàn)其故障代碼在CAN總線網(wǎng)絡上的傳播,ECU控制單元通過CAN總線網(wǎng)絡接收發(fā)動機發(fā)送的故障代碼數(shù)據(jù),實現(xiàn)發(fā)動機故障代碼和MIL燈狀態(tài)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(xié)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(tài)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(jīng)傻傻辨識不出來了。
在國六遠程OBD環(huán)保排放監(jiān)測系統(tǒng)中,SAE J1939的故障代碼由診斷報文發(fā)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(shù)據(jù)第一字節(jié),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(jié)的診斷故障碼DTC,包括可以參考編號SPN(19位)、故障類型參數(shù)FMI(5位)、SPN轉換方式CM(1位)和故障發(fā)生次數(shù)OC(7位)。根據(jù)故障代碼中的SPN、FMI的數(shù)值就可以鎖定發(fā)動故障具體器件或者線路以及發(fā)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(fā)送各自的診斷報文,可通過發(fā)送診斷報文的擴展幀ID源地址進行區(qū)分,確定是由哪個控制單元ECU發(fā)送的診斷報文。SAE J1939協(xié)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(fā)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(huán)節(jié)
預診斷分為兩個步驟:獲取汽車排放檢驗過程及結果數(shù)據(jù)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(huán)節(jié)做好準備工作,提高診斷效率。
1、獲取排放檢驗數(shù)據(jù)
檢測站可以通過聯(lián)網(wǎng)、從汽車排放污染維修治理監(jiān)測系統(tǒng)讀取柴油車排放過檢過程及結果數(shù)據(jù),作為參考。如果檢測站無法獲得該車排放數(shù)據(jù),特別是檢驗過程數(shù)據(jù),根據(jù)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(tǒng),獲得排放檢驗數(shù)據(jù)。
2、車輛目視檢查
A、檢查發(fā)動機機油狀況,確定機油是否正常、有無乳化現(xiàn)象,并根據(jù)需要換機油和機油濾清器,如出現(xiàn)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(jù)需要提示司機注意空氣質量及更換空氣濾清器。
C、檢查發(fā)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(tǒng)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(tǒng)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、后處理裝置。
E、把柴油車打火開關打開,檢查車輛診斷系統(tǒng)(OBD),如前段落進行故障診斷,有故障報警的,讀取故障碼、數(shù)據(jù)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(fā)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(fā)動機運轉到正常工作溫度,用OBD系統(tǒng)查看水溫、發(fā)動機工作溫度,有異常的進行相應檢修。
二、診斷環(huán)節(jié)
超標車輛經(jīng)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(huán)節(jié),對發(fā)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(fā)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(tǒng)。未按發(fā)動機負荷正常調整廢氣再循環(huán),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(fā)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(shù)據(jù)進行診斷,也可以使用排氣背壓表測量發(fā)動機機的排氣背壓。
對于選擇催化還原NOx的SCR系統(tǒng),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(shù)組編號,0x21代表由車身ECU控制單元發(fā)出的數(shù)據(jù),根據(jù)解析規(guī)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(xié)議,速銳得采用該協(xié)議開發(fā)的國六遠程OBD在線監(jiān)測系統(tǒng),通用性強、靈活性高,可有效縮短汽車診斷應用于環(huán)保污染在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了車身故障與發(fā)動機故障診斷的統(tǒng)一。通過在柴油發(fā)動機的測試與驗證,實現(xiàn)了國六遠程OBD在線監(jiān)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。