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【DTS維修案例】博世DNOX2.2系統(tǒng)國四尿素后處理系統(tǒng)的典型故障及案例解析<二>

發(fā)布者： DTS 發(fā)布時間：2016年10月14日

五尿素管路故障
后處理系統(tǒng)共包括3 段尿素管路，最容易出現(xiàn)3 類故障：管路堵塞、管路泄露及管路彎折。
管路堵塞：一般由于尿素結(jié)晶或者尿素質(zhì)量差引起，會影響尿素噴射和建壓，造成排放不達標；
管路泄露：原因主要兩種，管路接口型號不符或者接口密封不好，導致尿素泄露；管路老化或磨損，造成尿素泄露。
管路彎折：管路彎折會造成尿素建壓失敗或者噴射故障，導致排放不達標。
1、
SCR 尿素壓力建立錯誤——壓力管路泄露
故障碼：
441：SCR尿素壓力建立錯誤。
故障現(xiàn)象：
故障燈、OBD 燈常亮，NOx 排放超標，尿素不能正常噴射。
故障機理：
當排氣管溫度達到建壓的最低溫度時，尿素泵就開始嘗試建壓，并檢測所有尿素管路及尿素泵、噴嘴是否存在泄露或堵塞的故障。如果長時間尿素壓力達不到9bar，ECU 就懷疑有尿素泄露，并報出此故障，后處理系統(tǒng)停止工作。
可能原因：
1）尿素管路接錯，或吸液管有尿素泄露；
2）壓力管有泄露；
3）尿素泵故障。
實際解決方法與步驟：
1）檢查吸液管是否有接錯、泄露、彎折的地方；
2）檢查壓力管是否泄露；
3）發(fā)現(xiàn)，壓力管與尿素泵接口密封較差，有尿素泄露；
4）重新連接、加固后，再次跑車后，故障消失。
結(jié)論：
尿素壓力管泄露，導致尿素泵內(nèi)壓力遲遲達不到9bar，所以就報出此故障。一般情況，管路的泄露或堵塞容易引起此故障，如果確認管路正常后，不排除尿素泵本身故障。
2上次駕駛循環(huán)SCR 未排空——司機操作故障
故障碼：
447：上次駕駛循環(huán)SCR 未排空。
故障現(xiàn)象：
司機T15 上電后，故障燈、閃碼燈常亮，讀取閃碼447（上次駕駛循環(huán)未排空）。
故障機理：
為防止尿素殘留在管路和泵內(nèi)結(jié)晶，造成堵塞或?qū)δ蛩乇迷斐蓳p壞，要求司機熄火后，90 秒內(nèi)不得切斷整車電源。在這90 秒內(nèi)，尿素泵繼續(xù)工作，將管路、尿素泵內(nèi)的尿素倒吸回尿素箱。如果司機沒有按照要求操作，比如過早關(guān)閉整車開關(guān)，就會導致此故障。
可能原因：
1）司機違規(guī)操作；
實際解決方法與步驟：
1）詢問司機上次駕駛熄火后，是否等到 90 秒后才關(guān)閉的整車開關(guān)；
2）司機關(guān)閉整車開關(guān)過早，沒有達到 90 秒；
3）再次啟動后，下次駕駛循環(huán)熄火后，司機正確操作，故障消除。
結(jié)論：
發(fā)動機熄火后，司機應(yīng)該90 秒后再關(guān)閉整車電源開關(guān)。在溫度較高時，此故障影響不大，但如果在冬天溫度較低時，有可能導致殘留在管路、尿素泵內(nèi)的尿素結(jié)晶，造成堵塞甚至損壞尿素泵。
六傳感器相關(guān)故障
這里的傳感器主要指上游排氣溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和NOx 傳感器（氮氧傳感器）。
上游排氣溫度傳感器和環(huán)境溫度傳感器主要有兩類故障：
1）傳感器電壓信號高于上限或者低于下限：高于上限一般是由于線束、接插件開路或與電源短路引起，低于下限一般是線束、接插件與地短路引起；
2）溫度示數(shù)不準：這時候就要考慮傳感器安裝是否到位，安裝位置是否合適，或者傳感器是否損壞。環(huán)境溫度傳感器有故障時，會影響尿素的加熱功能，造成尿素結(jié)晶、尿素泵堵塞等，上游排溫傳感器出現(xiàn)故障時會造成尿素噴射控制失效，尾氣排放不達標等。
總之，所有造成排放不達標的故障，如果不及時修復，都將導致扭矩限制。
NOx 傳感器：
這個傳感器出現(xiàn)故障時，測得的氮氧濃度無法經(jīng)過AT101 報文發(fā)送給EDC17，就會報出“AT101報文超時的故障”，一般主要是由于接線問題引起：NOx 傳感器有4 根線連接整車線束，分別為電源正、電源負、通訊CAN 地、通訊CAN 高，需檢查這四根線束及及插件的電壓是否正常，線束、接插件是否有開路、短路等故障。在保證線束、接插件沒有故障的前提下，可以懷疑NOx 傳感器是否損壞，嘗試更換NOx 傳感器進行確認。
1、
SCR 催化劑上游溫度傳感器電壓信號高于上限——上游排溫傳感器線路開路
故障碼：
SCR催化劑上游溫度傳感器電壓信號高于上限。
故障現(xiàn)象：
故障燈、閃碼燈常亮，報出SCR 催化劑上游溫度傳感器電壓信號高于上限故障，測量上游排氣溫度，示數(shù)明顯不準確，且不變化。
故障機理：
上游排氣溫度傳感器及相關(guān)線路、接插件故障，導致傳感器開路。當檢測到此故障時，上游排氣溫度為默認值。
可能原因：
1）上游排溫傳感器接插件、線路開路；
2）傳感器老化、損壞；
3）傳感器 ECU 大插頭線路故障，導致傳感器開路；
實際解決方法與步驟：
1）檢查上游排溫傳感器接插件；
2）檢查傳感器線束是否正常導通；
3）發(fā)現(xiàn)傳感器線束由于磨損導致斷開，接好后正常，故障消除。
結(jié)論：
所有報出“傳感器電壓高于上限”的故障，基本都是指傳感器開路（極少情況是與電源短路引起），一般要檢查接插件、線束是否正常導通，傳感器是否漏接等。此故障，是因為傳感器線束與底盤長時間摩擦，導致線路中斷。
2、
環(huán)境溫度信號不可信——環(huán)境溫度傳感器安裝位置錯誤
故障碼：
235：環(huán)境溫度信號不可信。
故障現(xiàn)象：
車輛運行一段時間后，故障燈、閃碼燈常亮，并爆出235（環(huán)境溫度信號不可信）的故障。
故障機理：
環(huán)境溫度用來測量當前的大氣溫度，如果ECU 檢測環(huán)境溫度明顯不符，比如過高或者過低，就會報出此故障。
可能原因：
1）環(huán)境溫度傳感器的安裝位置錯誤（比如裝在發(fā)動機倉內(nèi)，離熱源太近）；
2）傳感器的線路電阻太大；
3）環(huán)境溫度傳感器損壞；
實際解決方法與步驟：
1）檢查環(huán)境溫度傳感器安裝位置是否符合要求；
2）發(fā)現(xiàn)傳感器在發(fā)動機倉內(nèi)，且距離發(fā)動機太近；
3）按照要求，調(diào)整環(huán)境溫度傳感器安裝位置后，故障消除。
結(jié)論：
環(huán)境溫度傳感器安裝位置錯誤，不僅會報出此故障，還可能影響尿素箱及管路的加熱功能。安裝要求參考傳感器章節(jié)。
3、
CAN 接受幀AT101 超時錯誤—— 氮氧濃度傳感器接線錯誤
故障碼：
421：CAN接收幀AT101 超時錯誤。
故障現(xiàn)象：
閃碼燈、OBD 燈常亮，并報出421（CAN 接受幀AT101 超時錯誤）。
故障機理：
氮氧濃度傳感器測得NOx 濃度后，不斷地將測量結(jié)果通過CAN 總線中的AT101 報文發(fā)送給ECU，如果ECU
接收不到AT101 報文，就會報出此故障。
可能原因：
1）氮氧傳感器接線故障，導致 AT101 沒有發(fā)送出去；
2）氮氧傳感器損壞；
3）CAN 總線網(wǎng)絡(luò)故障；
實際解決方法與步驟：
1）檢查氮氧傳感器中 4 根針腳電壓（1、2、3、4 號針腳應(yīng)分別為24V、0V、2.2V、2.8V），判斷是否存在接錯、開路、短路等故障；
2）發(fā)現(xiàn)接插件中，1 號電源針腳電壓為0，不正常；
3）將 1 號電源接好后，故障消除。
結(jié)論：
遇到這樣的故障，首先檢查氮氧傳感器各接線是否正常。如果接線正常，可嘗試更換氮氧傳感器，檢查氮氧傳感器是否損壞。
七加熱系統(tǒng)故障
加熱系統(tǒng)包括水加熱和電加熱，其中電加熱由于繼電器較多（5 個）、線束較多、加熱電阻絲較多，所以故障率較高。主要表現(xiàn)為繼電器損壞、加熱電阻絲開路及線束開路、短路等。
如下圖，五個繼電器共用電源輸出針腳K90（ECU 常供電24V），T15 上電后的初期，ECU 會對電加熱系統(tǒng)進行故障自檢：
加熱電阻絲的故障自檢1：首先，繼電器1 閉合（K94 變?yōu)?V），其他繼電器全部保持斷開狀態(tài)（控制針腳電壓與K90 電壓相同，都為24V），正常情況下，K58、K36、K20、K33 的電壓約24V。如果測得某一跟管路的電壓不正常，就會報出相關(guān)管路“加熱電阻絲無負載”或“加熱電阻絲短路”等故障，需檢查各加熱電阻絲、及K58、K36、K20、K33 是否出現(xiàn)開路、短路等故障；
繼電器故障檢測：ECU 能夠檢測各繼電器是否正確安裝，如果繼電器漏裝、損壞或線路故障，就會報出“某尿素管路加熱繼電器開路、短路等”故障，這時就要檢查相關(guān)繼電器、線束及接插件是否正常。
水加熱的故障主要有：
1）水加熱電磁閥線束、接插件故障；
2）水加熱電磁閥機械故障，比如磨損、卡死等，可能會導致尿素箱加熱失效、尿素箱溫度過低；也有可能導致尿素箱持續(xù)加熱、尿素溫度過高，尿素揮發(fā)導致排放不達標；
3）水加熱管路彎曲、堵塞，管路及接口泄露、堵塞等，會造成加熱失效或冷卻液泄露。

1、
尿素箱過度加熱—— 尿素箱水加熱電磁閥卡死
故障碼：
446/ P2043：尿素箱過度加熱。
故障現(xiàn)象：
跑車一段時間后，閃碼燈、OBD 燈常亮，并報出446（尿素箱過度加熱）故障。
故障機理：
尿素箱通過發(fā)動機冷卻液進行加熱，由EDC17 控制水加熱的電磁閥。由于尿素75℃易揮發(fā)，所以尿素箱的溫度不可以太高。如果水加熱電磁閥不能正常關(guān)閉，導致發(fā)動機冷卻液一直對尿素箱加熱，就可能導致尿素箱溫度過高，并報出此故障。其他導致尿素箱溫度高的原因，也會報出此故障。
可能原因：
1）尿素箱水加熱電磁閥卡死，處于常開狀態(tài)；
2）尿素箱溫度傳感器故障。
實際解決方法與步驟：
1）檢查尿素箱的實際溫度，確定溫度傳感器的真實性；
2）檢查尿素箱水加熱電磁閥，發(fā)現(xiàn)處于常開狀態(tài)；
3）更換新的尿素箱水加熱電磁閥后，故障消除。
結(jié)論：
水加熱電磁閥卡死，或者水加熱電磁閥選錯為常開型（應(yīng)該為常閉），就可能導致尿素箱溫度過高。
2、
尿素管加熱繼電器開路—— 尿素管路及尿素泵加熱繼電器漏裝
故障碼：
461：尿素管加熱繼電器開路；
463/ P3043：尿素加熱主繼電器開路；
465/ P3033：尿素泵加熱繼電器開路。
故障現(xiàn)象：
故障燈、OBD 燈常亮，并報出尿素加熱主繼電器、尿素管路加熱繼電器、尿素泵加熱繼電器開路的故障。
故障機理：
繼電器1 就是“尿素加熱主繼電器”，繼電器2、3、4 是“尿素管路加熱繼電器”，繼電器5 是“尿素泵加熱繼電器”，如果以上繼電器漏裝或線路損壞，就會報出開路的故障。
可能原因：
1）繼電器漏裝；
2）繼電器相關(guān)線束、接插件故障。
實際解決方法與步驟：
1）檢查全部 5 個繼電器安裝情況；
2）將 5 個繼電器正確安裝后，故障消除。
結(jié)論：
后處理的電加熱部分包括5 個繼電器，4 段加熱電阻絲。5 個繼電器漏裝或出現(xiàn)線路故障，就會報出相應(yīng)故障。
3、
尿素管加熱電阻絲開路—— 尿素管路及尿素泵加熱電阻絲漏裝
故障碼：
464：尿素管加熱電阻絲開路；
465/ P3083：尿素泵加熱電阻絲開路。
故障現(xiàn)象：
故障燈、OBD 燈常亮，并報出尿素管加熱電阻絲、尿素泵加熱電阻絲開路的故障。
故障機理：
如果尿素管路、尿素泵僅僅接了加熱繼電器，而沒有連接加熱電阻絲，或者電阻絲沒有完全按照針腳圖要求連接，ECU 也能夠檢測出此故障。
可能原因：
1）加熱電阻絲漏接；
2）K58、K36、K20、K33 沒有按照針腳圖接線，或者有開路的故障。
3）其他接線沒有完全按照針腳圖接線要求。
實際解決方法與步驟：
1）檢查電阻絲是否安裝；
2）正確連接電阻絲，保證 K58、K36、K20、K33 也連接正確，故障消除。
結(jié)論：
ECU 不僅能檢測加熱繼電器故障，也能檢測加熱電阻絲的故障，如漏接加熱電阻絲，或K58、K36、K20、K33接線錯誤，就報出此故障。
國四后處理系統(tǒng)的故障有以下特點：
1．所有影響后處理系統(tǒng)工作的故障，都會報出閃碼，區(qū)別就是：有些故障很明確（比如，尿素泵加熱電阻絲開路），有些故障范圍較廣（比如，尿素泵建壓錯誤，可能包括尿素管路、尿素泵等故障）。在深入了解后處理結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過讀取故障碼，都可以找到排查故障的方向；
2. 有些故障并不立刻報出，需經(jīng)過一定的駕駛循環(huán)或時間才開始報故障。比如，整車廠生產(chǎn)安裝過程中，避免不了插、拔、安裝尿素噴嘴，為防止整車出廠前留下故障碼，車輛使用早期是不報尿素噴嘴相關(guān)故障的；
3. 有些故障修復后，雖然閃碼燈、OBD 燈會立刻熄滅，但需要經(jīng)歷一定駕駛循環(huán)或時間，才可以清除歷史故障代碼（國家環(huán)保部要求）；
4. 有些故障，只有在后處理系統(tǒng)工作過程中才能夠檢測出來，一旦熄火后就成為歷史故障，下次后處理工作時又會報出。比如尿素管路堵塞的故障，剛啟動車輛時，由于后處理系統(tǒng)沒有工作，所以不做管路檢測；當開始建立尿素壓力時，就開始檢查管路是否堵塞，才會報出故障，一旦熄火后此故障消失。
5．國四后處理系統(tǒng)的故障都屬于部件故障，只要對后處理的工作原理及各個結(jié)構(gòu)了解透徹，就很容易解決。

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