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一汽锡柴国Ⅳ客车电气维护(续完)

2014-03-01周行卜

汽车电器 2014年3期
关键词:温度传感器线束尿素

周行卜

(一汽客车 (无锡)有限公司技术中心,江苏 无锡 214177)

4 排气净化系统

4.1 SCR系统

CA6DL1-E4(682)欧Ⅳ柴油机采用SCR尾气处理技术,使用饱和尿素水溶液 (AD-Blue)为还原剂 (agent),还原柴油机废气中超量的氮氧化物NOX,从而满足国Ⅳ排放法规。

SCR系统是电控尿素喷射系统,通过读取柴油机当前状态以及各个传感器信息,计算出处理定量废气需要的尿素量,同时定量配给尿素至废气中。CA6DL1-E4柴油机配用最新的BOSCH DeNOX2.2尿素喷射控制单元,精确控制当前柴油机状态需要的尿素量。其系统主要部件为DCU(尿素喷射控制单元)、SM(尿素供给模块,简称尿素泵),DM(喷射模块,又称尿素喷嘴)。SCR系统的功能定义见表16,其引脚图参照图9c。

尿素喷射系统控制部分包括尿素喷射系统硬件与软件。尿素喷射系统硬件由DCU、尿素泵、尿素喷嘴、排温传感器、NOX传感器、尿素液位传感器等组成。图34为CA6DL1-32E4柴油机尿素喷射系统简图。

4.1.1 尿素喷射控制单元DCU

DCU为整套系统核心部件,其外形如图35所示。它通过CAN线与柴油机ECU进行数据通信,读取柴油机当前信息和状态以及柴油机上各种传感器信息,计算需要喷射的尿素量,同时给尿素泵SM、尿素喷嘴DM发出工作指令,控制整套SCR系统的工作与停止。

表16 SCR系统的功能定义

DCU具有解冻和加热尿素控制程序的功能。通过读取环境温度传感器数值,控制后处理加热用电磁水阀的开关执行整套SCR系统尿素解冻与加热功能。DCU使用4个M6螺栓安装在底盘上,安装扭矩8Nm。

DCU的工作环境要求:使用电压24VDC;环境温度-30~85℃;不能使用持续压力喷水;防水等级IPX6K~IPX9K。

4.1.2 尿素泵SM

尿素泵SM(图36)是尿素液力运动的动力所在,SCR系统重要的执行部件。当DCU发出正常工作状态指令时,尿素泵从尿素箱中吸取一定量的尿素,同时使尿素管等尿素液路内充满稳定压力。当柴油机停止时,DCU发出结束工作指令,尿素泵需把尿素液路内的尿素回抽至尿素箱内,确保尿素管路特别是尿素喷嘴DM保持清洁。尿素泵自带电加热功能,当环境温度较低时确保泵体内尿素不结冰。尿素泵上有4个连接口,分别是尿素液路的进、回尿素口和去喷嘴的压力管尿素输出口以及SCR系统线束插接口。尿素插接口处分别标有INLET、BACKFLOW和OUTLET字样。SCR系统线束插接口位于泵底。

4.1.3 尿素喷嘴DM

DM (图37)是SCR系统定量喷射尿素的执行部件。DM上有3个SAE标准快插接头公端。其中较小的SAE标准公端快插接头 (5/16")为尿素喷嘴接头,另外2个 (3/8")为喷嘴冷却水进出接口。

4.2 SCR系统附件

4.2.1 SCR后处理线束

SCR后处理线束如图38所示。尿素喷射系统线束连接DCU和尿素喷射系统传感器、尿素喷嘴等电气部件。后处理器上的排温传感器与NOX传感器线束合理捆扎固定,不允许线束与后处理器表面接触,线束应远离高温热源,线束靠排气管处应采取隔热措施。其他拆装注意事项同柴油机线束、整车线束。

4.2.2 尿素管

尿素管 (图39)为SCR系统重要的液力输送零件,连接SCR系统各个液力执行器,保证系统正常工作,尿素管路应根据整车厂要求定期更换。加热型尿素管(图40)在尿素管基础上添加加热设施,可用于极限寒区。尿素管的连接方式如图41所示。

1)喷嘴冷却水管用于冷却尿素喷嘴,不可接触高温物体,其插接位置如图42所示。

2)尿素箱总成 尿素的存储容器,集成液位温度传感器,自带呼吸器和加尿素口,如图43所示。

3)排温传感器 其测温部分是铠装的PT200的薄膜铂热电阻元件。排温传感器检测进入催化器的排气温度,其外形如图44所示。正常的测量范围:-30~650℃。排气温度传感器信号线不耐高温,不可与后处理器、管路等接触。

4)NOx传感器 检测氮氧专用传感器,用于检测柴油机尾气中NOx含量。NOx传感器总成(图45)包括传感器及NOx传感器控制器两部分。图46是NOx传感器各部分名称以及结构。

5)尿素液位温度传感器 用于测量尿素箱内尿素存量,同时提供尿素引出通道,用于尿素泵吸取尿素。尿素液位温度传感器 (图47)集成温度传感器以及柴油机冷却液流动管道,用于满足SCR系统寒区尿素加热功能。尿素液位传感器安装于尿素箱总成中。

6)柴油机冷却水通断电磁阀 选用SCR尿素加热功能时需携带柴油机冷却水通断电磁阀 (图48)。其作用是控制SCR尿素加热用柴油机冷却水通断。特性参数:流体温度-40~120℃;环境温度-40~85℃;电压12 V DC(电压范围12~32VDC);净重430g。

4.3 SCR常见故障处理

SCR系统使用DIN70070标准饱和尿素水溶液或AUS 32 ISO 22241。商标名ADBlue。常见故障以及处理方式如表17所示。

表17 SCR系统常见故障以及处理方式

图49是1208100-682-0000 SCR后处理器与排气管路的连接。CA6DL1-E4 SCR后处理器封装外形结构如图50所示。

5 柴油机故障诊断及其处理

5.1 CA6DL1-E4系列柴油机故障输出与闪码

5.1.1 故障输出

电控系统的故障检测有两种检测方式:闪码和故障代码。发现柴油机故障指示灯没有熄灭,说明柴油机控制系统有故障,也可按故障代码的方法检测和排除。闪码读取方式见下节,故障代码通过故障诊断仪读取,具体读取方法见下文故障诊断仪的使用。CA6DL1-E4系列柴油机显示的闪码和故障代码类别见表18。

表18 CA6DL1-E4系列柴油机显示的闪码和故障代码类别

表18 (续)

表18 (续)

表18 (续)

表18 (续)

表18 (续)

5.1.2 闪码故障检测方式

5.1.2.1 闪码故障检测方法

故障指示灯示意图如图51所示。系统故障灯闪码的检测步骤如下。

1)诊断请求开关在断开的情况下,将点火开关由OFF旋转到ON的位置,不要起动柴油机。这时仪表板上的系统故障灯应常亮。然后打START档起动柴油机,柴油机起动后如果系统故障灯熄灭,表示柴油机无当前故障 (还没有被排除的故障),常亮表示有当前故障。这时按下诊断请求开关,如果无当前故障,系统故障灯会连续闪烁。如果有当前故障,系统故障灯会以闪码的形式依次循环显示各个故障,比如当前有15和18两个故障,系统故障灯先显示闪码15,再显示闪码18,接着从闪码15重新循环显示。

2)诊断请求开关在接通的情况下,将点火开关由OFF旋转到ON的位置,不要起动柴油机。这时如果柴油机无当前故障,系统故障灯会连续闪烁,如果柴油机有当前故障,故障指示灯会以闪码的形式依次循环显示各个故障。

3)根据闪码对应的故障原因,采取更换相关零部件或对故障件进行检查维修的方法进行排除。故障排除后,重新检查,确认无故障,再交付使用。

注意:当柴油机控制系统检测到发生较严重故障时,即使在排除故障后,系统仍会自动保存这些故障的信息在ECU的内存中,需要用故障诊断仪清除这些故障的故障代码,不过这种情况不影响正常运行。

5.1.2.2 如何读系统输出的故障闪码

故障代码显示模式如图52所示。用故障灯的闪烁时间来表示,例如故障代码32,故障灯先连续闪3下,中间间隔0.5 s表示3,再隔1.5 s闪2下表示2。如有多个故障,依次显示,两个故障之间间隔时间较长,约4~5s。

5.2 CA6DL1B-E4、CA6DL2-E4系列柴油机故障输出

5.2.1 故障输出

CA6DL1B-E4、CA6DL2-E4系列柴油机显示的故障代码类别见表19。

表19 CA6DL1B-E4、CA6DL2-E4系列柴油机显示的故障代码类别

表19 (续)

5.2.2 闪码故障检测方式

CA6DL1B-E4、CA6DL2-E4系列柴油机的闪码故障检测方法及故障闪码的读取参考5.1.2节CA6DL1-E4系列柴油机的闪码故障检测方式。

德国博世LOGO公司的故障代码是3位数,需要按故障代码诊断开关读取故障码。故障码用故障灯的闪烁时间来表示,如212,故障灯先连续闪2下,中间间隔0.5s表示2,再隔1.5 s闪一下表示1,再隔1.5s连续闪2下。如有多个故障,则再按故障诊断开关,则出现下一个故障,直到出现重复故障为止。

5.3 CA6DL1-E4R、CA6DL2-E4R系列柴油机故障输出与闪码

CA6DL1-E4R、CA6DL2-E4R系列柴油机的闪码和故障代码类别见表20。因该系列的诊断项目油门信号、SCV、喷油器、离合器开关、巡航开关、电子风扇、排气制动、进油阻尼阀、凸轮轴、预热继电器、开关信号、ECU内部电路、转速信号、轨压、燃油滤清、进气压力、压力限制器、供油泵、机油压力、PTO、QR码、车速传感器、起动、进气温度传感器、燃油温度传感器、冷却液温度传感器、怠速开关、油水分离传感器与CA6DL1-E4系列柴油机的相同,故只列出与CA6DL1-E4系列柴油机不同的诊断项目。

CA6DL1-E4R、CA6DL2-E4R系列柴油机的闪码故障检测方式见5.1.2节。

5.4 CA6DL1-E4R、CA6DL2-E4R柴油机的OBD诊断和使用

OBD系统记录排放控制系统的相关故障代码,故障码用来存储任何检测到的与排放控制有关的故障,用来识别系统或元件的故障,根据故障的严重性点亮MIL灯和启动扭矩限制器。

5.4.1 故障指示器MIL的书面描述及示意图

故障指示器是连接于车载诊断OBD系统的,与排放相关的任何零部件或车载诊断系统OBD本身发生故障时,提示汽车驾驶人员的指示器。依据ISO 2575,1982,符号4.36定制。故障指示器MIL的示意图如图53所示。

5.4.2 故障指示器MIL激活准则

1)故障灯激活规则 MIL第3个驾驶循环(DC)亮,MIL闪烁,MIL不点亮。

2)故障灯熄灭规则 经过连续的3个DC或24个柴油机运行小时后熄灭。

3)故障码的清除 ①非不可删除代码:经过连续40个暖机循环 (WUC)或100个柴油机运行小时后清除;②不可删除代码:经过9600个柴油机运行小时或400天后清除。

4)名词术语 驾驶循环 (DC):汽车完成点火,运转 (若车辆存在故障应能被检测到),熄火的完整过程称为一个驾驶循环;暖机循环 (WUC):柴油机冷却液温度至少上升22℃且至少达到70℃的驾驶循环被认为一个暖机循环。

使用注意:故障灯在正常时,打开钥匙开关到ON档,故障灯常亮,起动后故障灯熄灭,如出现有故障时,起动后故障灯继续常亮。

5.4.3 诊断接口、通用诊断仪通信

1)诊断接口

诊断接口满足ISO15031-3标准要求,接口位于驾驶员右侧仪表板中盖板下,从驾驶员位置可以较容易连接,接口定义如图54所示。

2)通用诊断仪通信

ECU与通用诊断仪依据ISO15031标准,用CAN线进行通信。

使用故障诊断仪选择进入OBD功能,然后就可以选择各个模式进行诊断和监控了,共有9个模式可选。

模式1:读取柴油机实时数据。读取柴油机时间数据,如水温、转速、进气压力等,且可以读柴油机准备就绪代码确认故障是否测试完成。

模式2:读取冻结帧数据。故障产生后将柴油机信息存储于内存,通过该模式可以读取冻结的数据以及使该数据冻结的故障代码。

模式3:读取故障码。读取确认的故障 (经过3个驾驶循环)。

模式4:清除故障代码。不可删除故障代码不可以通过该模式删除。

模式7:读取故障码。读取未确认故障 (故障产生但未到3个驾驶循环)。

模式9:读取车辆信息。该模式用来读取VIN码等信息。

3)OBD故障的故障诊断仪的使用

选择锡柴欧Ⅳ OBD,在诊断仪显示 “功能选择”界面中,选择 “开始通信”,如图55所示。通信成功,则进入功能界面,如图56所示。数据显示ECU地址,功能名称,状态/数值。

[1]一汽集团企业文化手册[OL].www.doc88.com/p-75121519 007.html,2011-5-19.

[2]锡柴产品介绍客车样本[R].2009版.

[3]周行卜.“四面”“八方”公交系列客车——CA6121UR系列之一[J].汽车制造业,2010(18):52-54.

[4]一汽锡柴国Ⅳ柴油机使用维护手册[Z].2010版.

[5]周行卜.一汽锡柴电控共轨国Ⅲ柴油发动机及其整车电路[J].2011(1):17-22;2011(2):17-24;2011(3):10-15.

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