潍柴国四培训资料_技术中心OBD标定室_2013-2-28

1、潍柴国四技术培训三羚公司400届课件2014 04 112014 04 11技术中心技术中心 OBDOBD标定室标定室主要内容主要内容国国IV实施背景实施背景&与国与国III区别区别OBD简介简介SCR系统工作原理及过程系统工作原理及过程主要零部件及其故障模式介绍主要零部件及其故障模式介绍案例汇总案例汇总主要内容主要内容国国IV实施背景实施背景&与国与国III区别区别OBD简介简介SCR系统工作原理及过程系统工作原理及过程主要零部件及其故障模式介绍主要零部件及其故障模式介绍案例汇总案例汇总背景介绍背景介绍排放实施阶段和时间列表排放实施阶段和时间列表背景介绍背景介绍 欧美城市在欧

2、美城市在20世纪世纪6070年代曾出现过严重的机动车排年代曾出现过严重的机动车排放污染放污染,后通过不断提高新车排放标准和加强在用车管理使之大大后通过不断提高新车排放标准和加强在用车管理使之大大缓解。缓解。 2005年年4月国家环保部出台一系列排放监测的细则，并与月国家环保部出台一系列排放监测的细则，并与07年年1月全国实行国月全国实行国III标准，北京标准，北京08年年7月实行国月实行国IV排放标准，原排放标准，原定定10年年1月全国实行国月全国实行国IV排放标准由于油品等因素推迟执行。排放标准由于油品等因素推迟执行。 而受而受12年底的雾霾天气影响，环保部于年底的雾霾天气影响，环保部于13

3、年年3月提前在北月提前在北京实行国京实行国V标准，还可能于标准，还可能于14年年9月在北京推行京月在北京推行京V排放标准，并排放标准，并定于定于13年年7月月1号正式在全国推行国号正式在全国推行国IV排放标准，以防止走欧美老排放标准，以防止走欧美老路，出现严重的排放污染。路，出现严重的排放污染。国国IVIV与国与国IIIIII的区别的区别主要的区别：主要的区别：1.排放监测限值不同，车辆更加环保。排放监测限值不同，车辆更加环保。ESC:一种发动机稳一种发动机稳态（转速扭矩态（转速扭矩恒定）试验循恒定）试验循环，环，13工况点；工况点；ETC:一种发动机瞬态一种发动机瞬态（模拟整车实（模拟整车实

4、际的工况）试际的工况）试验循环验循环国国IVIV与国与国IIIIII的区别的区别2.增加了降增加了降NOx的系统的系统 国国IV相比国相比国III增加了排放控制和监测部件，使排放的控制和监测更加准确。增加了排放控制和监测部件，使排放的控制和监测更加准确。国国IVIV与国与国IIIIII的区别的区别3. 控制单元（控制单元（ECU）软硬件不同：国）软硬件不同：国III的的ECU是博世是博世EDC7系统，而国系统，而国IV是是EDC17系统（见下图）。另外国系统（见下图）。另外国IV的的ECU无论硬件和软件都增加了很多功能和部无论硬件和软件都增加了很多功能和部件，国件，国IV的控制系统更加精确更加

5、完善。的控制系统更加精确更加完善。 另外国另外国IV柴油车对于柴油的要求要比国柴油车对于柴油的要求要比国III的高，需用国的高，需用国IV油标准油标准(要求见下页要求见下页).国国IIIECU国国IVECU接插件接插件2（发动（发动机相关传感器执机相关传感器执行器）行器）接插件接插件1（整（整车功能）车功能）国国IVIV与国与国IIIIII的区别的区别4.诊断系统更加完善。诊断系统更加完善。 国国IV的诊断系统更加完备，故障的查找更加精确。增加了先进的的诊断系统更加完备，故障的查找更加精确。增加了先进的OBD监测系统和故障诊断管理系统，对故障尤其在对排放的监测和诊断监测系统和故障诊断管理系统，

6、对故障尤其在对排放的监测和诊断上更具优势。上更具优势。主要内容主要内容国国IV实施背景实施背景&与国与国III区别区别OBD简介简介SCR系统工作原理及过程系统工作原理及过程主要零部件及其故障模式介绍主要零部件及其故障模式介绍案例汇总案例汇总OBDOBD简介简介1. 什么是什么是OBD？ OBD是英文是英文On-Board Diagnostics的缩写，中文翻译为的缩写，中文翻译为“车载自动诊断系统车载自动诊断系统”，主要是，主要是用于控制车辆排放的一种在线监测诊断系统，同时也监测其他发动机相关故障。该系统用于控制车辆排放的一种在线监测诊断系统，同时也监测其他发动机相关故障。该系统将从

7、发动机的运行状况随时监控将从发动机的运行状况随时监控汽车汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障统出现故障时，故障(MIL)灯或服务诊断（灯或服务诊断（Service）灯亮，故障诊断管理系统）灯亮，故障诊断管理系统(DSM)将将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从DSM中读出。根据故障码的提示，中读出。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。2. OBD的作用的作用 检测到排放检测到排放发动机相关故障时，

8、发动机相关故障时，OBD系统用系统用MIL灯灯服务诊断（服务诊断（Service）灯给驾驶员）灯给驾驶员报警报警 故障车可以及时得到提醒，减少车辆排放故障车可以及时得到提醒，减少车辆排放 OBD系统有助于技师迅速诊断，对症修理，降低维修成本系统有助于技师迅速诊断，对症修理，降低维修成本OBDOBD简介简介OBD监测内容及作用监测内容及作用OBDOBD简介简介OBD概述概述OBDOBD简介简介国国IVIV重型柴油车重型柴油车OBDOBD法规介绍法规介绍中国重型柴油车中国重型柴油车OBDOBD法规：国法规：国IVIV重型车重型车( (发动机发动机)OBD)OBD技术及认证试验规范技术及认证试验规范

9、( (建议建议) ) 主要内容：主要内容： 1.OBD1.OBD的限值的限值 2.OBD12.OBD1阶段监测要求阶段监测要求 3.3.确保确保NOxNOx控制方式正确工作的要求控制方式正确工作的要求 4.4.发动机系统的发动机系统的NOxNOx控制控制 5. 5.反应试剂控制反应试剂控制 6.6.防止排放后处理系统损坏的措施：扭矩限制器防止排放后处理系统损坏的措施：扭矩限制器 7.7.排放控制监测系统的工作条件和失效排放控制监测系统的工作条件和失效 8. 8.故障指示器故障指示器(MI(MI灯灯) )的激活和熄灭的激活和熄灭 9. 9.故障代码和故障信息的存储和清除故障代码和故障信息的存储和

10、清除 10.OBD10.OBD诊断信息诊断信息OBDOBD简介简介OBDOBD之不可清除代码与之不可清除代码与MILMIL不可清除代码：不可清除代码： 当当NOxNOx排放超标时，要存储不可清除代码，此代码要储存排放超标时，要存储不可清除代码，此代码要储存400400天天或或96009600发动机运行小时发动机运行小时。同时至少指示下列导致排放超标的原因：同时至少指示下列导致排放超标的原因：1 1、尿素用尽、尿素用尽2 2、反应剂定量给料动作中断、反应剂定量给料动作中断3 3、反应剂质量差、反应剂质量差4 4、反应剂消耗量过低、反应剂消耗量过低、5 5、高、高NOxNOx排放，原因不明。排放，

11、原因不明。故障指示器（故障指示器（MIL）MILMIL亮：亮：1 1、排放超过、排放超过OBDOBD限值限值 2 2、监测系统故障、监测系统故障3 3、缺乏反应试剂、缺乏反应试剂 4 4、发动机上电但不起动时、发动机上电但不起动时MILMIL熄灭：熄灭：1 1、排放不超了、排放不超了 2 2、三个驾驶循环或、三个驾驶循环或2424小时后小时后3 3、添加反应试剂、添加反应试剂 4 4、发动机启动后、发动机启动后OBDOBD简介简介OBDOBD之扭矩限制之扭矩限制( (商用车商用车) )当排放超过限值当排放超过限值2 2（NOxNOx超超7g/kwh7g/kwh），），OBDOBD法规要求的法规

12、要求的OBDOBD扭矩限制（扭矩限制（参照标准参照标准）如）如下：下： 扭矩限制到最大扭矩的扭矩限制到最大扭矩的75%75%（M M载重，载重，N N座数）座数）扭矩限制到最大扭矩的扭矩限制到最大扭矩的60%60%OBDOBD简介简介OBDOBD之监测临时中断之监测临时中断OBDOBD中断是法规允许的在某些特定的工况或者条件下（例：跛行回家），对于中断是法规允许的在某些特定的工况或者条件下（例：跛行回家），对于排放的监测可以暂时性的不监测（排放的监测可以暂时性的不监测（MIMI灯不亮，不存不可清除代码）。在以下条件时，灯不亮，不存不可清除代码）。在以下条件时，OBDOBD对排放的监测可以临时中

13、断：对排放的监测可以临时中断：1 1、环境温度不在范围、环境温度不在范围275K-303K(2275K-303K(230) 30) 。2 2、海拔高于、海拔高于10001000米米 。3 3、发动机冷却液温度不在范围、发动机冷却液温度不在范围343K343K到到373K (70373K (70100) 100) 。 4 4、油量低于、油量低于20%20%5 5、PTOPTO激活（工程机械对外做功时：如挖掘机挖掘作业时）激活（工程机械对外做功时：如挖掘机挖掘作业时）6 6、跛形回家、跛形回家SCRSCR系统工作原理系统工作原理尿素水解为氨气：（尿素喷射系统）尿素水解为氨气：（尿素喷射系统）(NH

14、(NH2 2) )2 2CO + HCO + H2 2O 2NHO 2NH3 3 + CO + CO2 2 ( (要求温度要求温度200200以上以上) )SCR后处理反应：后处理反应：（SCR催化转化器）催化转化器）NO + NONO + NO2 2 + 2NH + 2NH3 3 2N 2N2 2 + 3H + 3H2 2OO4NO + O4NO + O2 2 + 4NH + 4NH3 3 4N 4N2 2 + 6H + 6H2 2OO2NO2NO2 2 + O + O2 2 + 4NH + 4NH3 3 3N 3N2 2 + 6H + 6H2 2OO主要内容主要内容国国IV实施背景实施背景

15、&与国与国III区别区别OBD简介简介SCR系统工作原理及过程系统工作原理及过程主要零部件及其故障模式介绍主要零部件及其故障模式介绍案例汇总案例汇总SCRSCR系统工作原理系统工作原理SCR系统组成（博世) 1.控制单元ECU (EDC17系统) 2.尿素泵 3.尿素喷嘴 4.SCR排气连接管 5.尿素箱总成 6.加热冷却水管路 7.尿素液力管路 8.信号线信号线 9.SCR催化转化器 10.传感器 12356478910排温传排温传感器感器回流管回流管吸液管吸液管压力管压力管SCRSCR系统工作原理系统工作原理尿素泵工作为尿素泵工作为5个状态（个状态（CoSCR_st）：）：Stan

16、d by（静态）（静态）NoPressure Control（无压力控制状态）（无压力控制状态）Pressure Control（压力控制状态）（压力控制状态）Pressure Reduction（压力下降回流阀打开过程）（压力下降回流阀打开过程）AfterRun（断电后倒吸过程）（断电后倒吸过程）Pressure Control又分又分5个子状态：个子状态：Refill（建压前吸尿素过程）（建压前吸尿素过程）Pressure BuildUp（建压状态）（建压状态）Ventilation（压力控制状态）（压力控制状态）Pressure Reduction（压力下降回流阀打开过程）（压力下降回流

17、阀打开过程）AfterRun（断电后倒吸过程）（断电后倒吸过程）尿素喷射系统工作状态图尿素喷射系统工作状态图SCRSCR系统工作原理系统工作原理SCR喷射系统工作过程简介喷射系统工作过程简介1.1.初步建压初步建压 T15 T15上电后，当尿素建压条件达到时（系统无故障且前排温传感器测量值大于上电后，当尿素建压条件达到时（系统无故障且前排温传感器测量值大于180180，发动机转速大于发动机转速大于550550转），转），SCRSCR系统开始建立压力：吸液系统开始建立压力：吸液填充填充压力建立压力建立( (目标值目标值5.5bar5.5bar，时间时间t1t13535秒秒) )。泵压力到达。泵压

18、力到达8bar8bar，系统开始自检。，系统开始自检。注：一个驾驶循环的建压时间注：一个驾驶循环的建压时间3535秒秒3 3次，如果三次均失败，系统报错，此次驾驶循环不次，如果三次均失败，系统报错，此次驾驶循环不再尝试建压。次与次之间伴随尿素泵自动排气及泄压倒吸过程。再尝试建压。次与次之间伴随尿素泵自动排气及泄压倒吸过程。2.2.自检：自检： 系统自行检查压力管路和回流管路有无堵塞情况，如果有，控制系统报错，管路和尿系统自行检查压力管路和回流管路有无堵塞情况，如果有，控制系统报错，管路和尿素泵泄压。如果检测通过（表示各管路均无堵塞情况），则系统建压成功，尿素泵至喷嘴素泵泄压。如果检测通过（表示

19、各管路均无堵塞情况），则系统建压成功，尿素泵至喷嘴压力稳定在压力稳定在9 9土土0.5bar0.5bar。注：整个建压过程总时间注：整个建压过程总时间320320秒。超过秒。超过320320秒，系统报错，此次驾驶循环不再尝试建压。秒，系统报错，此次驾驶循环不再尝试建压。 SCRSCR系统工作原理系统工作原理SCR喷射系统工作过程简介喷射系统工作过程简介3.3.正常喷射：正常喷射： 根据排温（大于根据排温（大于260260）和工况进行喷射。）和工况进行喷射。4.4.断电倒吸：断电倒吸： T15 T15下电（整车总电源开关不断）后，下电（整车总电源开关不断）后，SCRSCR系统进入倒吸过程，利用反

20、向阀使尿素泵及系统进入倒吸过程，利用反向阀使尿素泵及尿素管中的液体排空，防止管路中残留尿素对系统造成影响。尿素管中的液体排空，防止管路中残留尿素对系统造成影响。注：断电倒吸的过程时间注：断电倒吸的过程时间9090秒，该过程中严禁关闭整车电源。秒，该过程中严禁关闭整车电源。 另外，在气温低于另外，在气温低于-11-11时，尿素结冰。潍柴时，尿素结冰。潍柴SCRSCR系统中配备了加热系统，其中尿素箱系统中配备了加热系统，其中尿素箱为发动机冷却水加热，尿素泵及尿素管路为电加热，从而保证尿素喷射系统在低温环境下为发动机冷却水加热，尿素泵及尿素管路为电加热，从而保证尿素喷射系统在低温环境下正常工作。正常

21、工作。 拓展知识之拓展知识之INCAINCA篇：篇：主要内容主要内容国国IV实施背景实施背景&与国与国III区别区别OBD简介简介SCR系统工作原理及过程系统工作原理及过程主要零部件及其故障模式介绍主要零部件及其故障模式介绍案例汇总案例汇总主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介1.1.尿素泵尿素泵主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介 常见故障码常见故障码uP3006:P3006:尿素泵电机驱动开路；尿素泵电机驱动开路；uP3010:P3010:尿素换向阀执行器开路；尿素换向阀执行器开路；uP3033:P3033:尿素泵加热继电器开路；尿素泵

22、加热继电器开路；出现这些故障码出现这些故障码MIMI灯点亮，后处理系统不工作，尿素不消耗，一般导致发动机限扭。灯点亮，后处理系统不工作，尿素不消耗，一般导致发动机限扭。 排查思路：排查思路：l排查部件针脚信号线或者地线是否存在开路；排查部件针脚信号线或者地线是否存在开路；l检查部件正和地的电压是否正常；检查部件正和地的电压是否正常；l检查线束有无虚接和退针的针脚，对应针脚有无解反或检查线束有无虚接和退针的针脚，对应针脚有无解反或 接错情况；接错情况；l检查检查ECUECU端的相应针脚端有没有针脚歪斜或断的情况；端的相应针脚端有没有针脚歪斜或断的情况；l检查泵本身是否失效；检查泵本身是否失效；主

23、要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介2.2.尿素喷嘴尿素喷嘴尿素泵压尿素泵压力力9bar发动机冷发动机冷却水却水ECUK10（高端）（高端） K09（低端）（低端）PWM脉宽信号，脉宽信号，24V供电供电主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介 常见故障码常见故障码uP2049:SCRP2049:SCR尿素喷嘴驱动高端对电源短路或者开路；尿素喷嘴驱动高端对电源短路或者开路；uP2047:SCRP2047:SCR尿素喷嘴驱动高端短路；尿素喷嘴驱动高端短路；uP2048 :SCRP2048 :SCR尿素喷嘴驱动对地短路；尿素喷嘴驱动对地短路；出现这些故障码

24、出现这些故障码MIMI灯点亮，后处理系统不工作，尿素不消耗，发动机限扭。灯点亮，后处理系统不工作，尿素不消耗，发动机限扭。 排查思路：排查思路：l排查部件针脚信号线或者地线是否存在开路，短路；排查部件针脚信号线或者地线是否存在开路，短路；l检查部件正和地的电压是否正常；检查部件正和地的电压是否正常；l检查线束有无虚接和退针的针脚，检查线束有无虚接和退针的针脚，K10K10与与K09K09有没有接反；有没有接反；l检查喷嘴电阻值是否正常，确定喷嘴的好坏；检查喷嘴电阻值是否正常，确定喷嘴的好坏；l检查检查ECUECU端的相应针脚端有没有针脚歪斜或断的情况；端的相应针脚端有没有针脚歪斜或断的情况；主

25、要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介3.3.尿素管路及加热尿素管路及加热1.尿素箱尿素箱冷却水冷却水管管4.尿素泵尿素泵吸吸液管路液管路2尿素泵尿素泵压压力力管路管路3.尿素泵尿素泵回回流管路流管路5.尿素箱水尿素箱水加热加热电磁阀电磁阀6.后处理加热线后处理加热线路路控制控制继电器继电器7.后处理加热后处理加热线路线路主主继电器继电器8.后处理加热后处理加热保保险险主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介常见后处理系统加热故障码常见后处理系统加热故障码主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介以上故障码如果出现在环境温度低于以上故障

26、码如果出现在环境温度低于-7-7时，通常会引起后处理系统的不工作，时，通常会引起后处理系统的不工作，共有两类故障点：继电器故障、加热电阻丝故障；共有两类故障点：继电器故障、加热电阻丝故障；三种故障模式：短路（对地和对电源）、开路（断路）、不可信故障。三种故障模式：短路（对地和对电源）、开路（断路）、不可信故障。 排查思路：排查思路：l根据故障码检查相应的加热线路或者加热继电器；根据故障码检查相应的加热线路或者加热继电器；l检查加热的各个保险有无烧断情况；检查加热的各个保险有无烧断情况；l检查各个线路的通断和有无错接、检查各个线路的通断和有无错接、 混接的情况；混接的情况；l检查加热针脚的电压和

27、有无退针检查加热针脚的电压和有无退针 情况；情况；l检查尿素管路中电阻丝的通断并检查尿素管路中电阻丝的通断并 进行更换。进行更换。主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介 常见管路建压相关故障码如右表所示：常见管路建压相关故障码如右表所示： 右表所示故障码除右表所示故障码除P3015P3015外都会引起后处理系统不工作，外都会引起后处理系统不工作， MI MI灯亮，动力不足。灯亮，动力不足。 排查思路：排查思路：lP3050P3050：尿素：尿素回流管回流管有结晶或者堵塞的情况，及时更换或者清理；有结晶或者堵塞的情况，及时更换或者清理；lP3053P3053：尿素：尿素压力

28、管压力管有结晶或者堵塞的情况，及时更换或者清理；有结晶或者堵塞的情况，及时更换或者清理；lP3054P3054：管路存在泄漏，特别检查：管路存在泄漏，特别检查压力压力管及其管接头管及其管接头垫圈，垫圈，并进行更换；并进行更换；lP3015P3015：司机驾驶习惯不好，造成倒吸没有完成：司机驾驶习惯不好，造成倒吸没有完成： 断电倒吸的过程时间断电倒吸的过程时间9090秒，该过程中严禁关闭整车电源秒，该过程中严禁关闭整车电源。lP3040P3040：系统在较长时间尿素压力没有建立起来：管路存在泄漏，：系统在较长时间尿素压力没有建立起来：管路存在泄漏， 特别检查特别检查吸液吸液管及其管接头管及其管接

29、头垫圈，垫圈，并进行更换；并进行更换；尿素管路接头出尿素管路接头出现断裂，造成管现断裂，造成管路漏气。路漏气。主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介上游上游温度温度传感传感器器传感传感器线器线束束传传感感器器接接插插件件4.4.排温传感器排温传感器主要零部件及主要零部件及其故障失效模式简介其故障失效模式简介常见故障常见故障 排温传感常见故障为线束断路、短路，错接等，另外还有传感器自身故障：如排温传感常见故障为线束断路、短路，错接等，另外还有传感器自身故障：如排温传感器电阻丝失效或者电阻值发生变化等。排温传感器电阻丝失效或者电阻值发生变化等。常见故障码：常见故障码： P042D P042D， SCRSCR催化剂上游温度传感器电压高于上限；催化剂上游温度传感器电压高于上限；出现这些故障码出现这些故障码MIMI灯