速銳得技術(shù)開(kāi)放：柴油車(chē)J1939協(xié)議排放污染超標(biāo)診斷流程和方法

隨著電控發(fā)動(dòng)機(jī)的普及，靜液壓驅(qū)動(dòng)方式在柴油車(chē)、柴油機(jī)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，電控技術(shù)促進(jìn)了柴油機(jī)的自動(dòng)化和智能化，使設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)變得更加簡(jiǎn)單，診斷卻變得復(fù)雜。

在診斷環(huán)節(jié)中，基礎(chǔ)診斷和智慧診斷的區(qū)別在于，對(duì)多方采集的車(chē)輛檢測(cè)數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)診斷由診斷人員分析，智慧診斷則由云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行分析和大數(shù)據(jù)案例比對(duì)，快速定位故障范圍。

當(dāng)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如何準(zhǔn)確鎖定故障點(diǎn)、快速排查故障，縮短用戶(hù)等待時(shí)間、降低用戶(hù)損失，是作為J1939診斷和總線數(shù)據(jù)應(yīng)用必須面對(duì)和亟須解決的問(wèn)題。

發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷基于SAE J1939協(xié)議中的73診斷部分實(shí)現(xiàn)其故障代碼在CAN總線網(wǎng)絡(luò)上的傳播，ECU控制單元通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)送的故障代碼數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障代碼和MIL燈狀態(tài)的獲取。對(duì)于車(chē)身故障診斷，因?yàn)閺S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(huì)存在差別，基本都是廠家自定義，這是比較復(fù)雜的一部分，我們需要獲得他們的狀態(tài)信息，必須通過(guò)CAN總線接入，但是要獲得診斷信息，還需要進(jìn)一步的適配和研究。國(guó)外相對(duì)比較標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)就已經(jīng)傻傻辨識(shí)不出來(lái)了。

在國(guó)六遠(yuǎn)程O(píng)BD環(huán)保排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，SAE J1939的故障代碼由診斷報(bào)文發(fā)送，這些報(bào)文分為兩部分組成，第一部分是故障代碼MIL，位置是報(bào)文數(shù)據(jù)第一字節(jié)，提示有三個(gè)選項(xiàng)，停止、警告和保護(hù)。第二部分是第三到第六個(gè)字節(jié)的診斷故障碼DTC，包括可以參考編號(hào)SPN（19位）、故障類(lèi)型參數(shù)FMI（5位）、SPN轉(zhuǎn)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(dòng)故障具體器件或者線路以及發(fā)生的具體故障類(lèi)型。

車(chē)輛有多個(gè)ECU控制單元時(shí)，各ECU檢測(cè)到故障時(shí)，會(huì)發(fā)送各自的診斷報(bào)文，可通過(guò)發(fā)送診斷報(bào)文的擴(kuò)展幀ID源地址進(jìn)行區(qū)分，確定是由哪個(gè)控制單元ECU發(fā)送的診斷報(bào)文。SAE J1939協(xié)議已對(duì)248個(gè)源地址進(jìn)行定義說(shuō)明，而對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，常用的ECU及其源地址編號(hào)如下：0x00代表發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，0x03代表傳動(dòng)控制單元，0x21代表車(chē)身控制單元。

柴油車(chē)排放污染超標(biāo)診斷流程中會(huì)有兩個(gè)步驟：

一、預(yù)診斷環(huán)節(jié)

預(yù)診斷分為兩個(gè)步驟：獲取汽車(chē)排放檢驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行目視檢查。主要租用就是排除相對(duì)明顯和簡(jiǎn)單的車(chē)輛故障。為下一診斷環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備工作，提高診斷效率。

1、獲取排放檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

檢測(cè)站可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)、從汽車(chē)排放污染維修治理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)讀取柴油車(chē)排放過(guò)檢過(guò)程及結(jié)果數(shù)據(jù)，作為參考。如果檢測(cè)站無(wú)法獲得該車(chē)排放數(shù)據(jù)，特別是檢驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)，根據(jù)診斷需要，在完成車(chē)輛目視檢測(cè)后，使用工況法污染物排放檢測(cè)系統(tǒng)，獲得排放檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2、車(chē)輛目視檢查

A、檢查發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油狀況，確定機(jī)油是否正常、有無(wú)乳化現(xiàn)象，并根據(jù)需要換機(jī)油和機(jī)油濾清器，如出現(xiàn)機(jī)油故障，需要通過(guò)OBD讀取相關(guān)故障。

B、檢查空氣濾清器狀況，確認(rèn)濾芯是否破損、堵塞、臟污、并根據(jù)需要提示司機(jī)注意空氣質(zhì)量及更換空氣濾清器。

C、檢查發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣、排氣管路、確認(rèn)有無(wú)老化、破損、脫落、虛接，通過(guò)診斷儀系統(tǒng)查看排氣進(jìn)氣及加油門(mén)測(cè)試等。

D、檢查柴油機(jī)控制配置：是否配備進(jìn)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(chē)打火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，檢查車(chē)輛診斷系統(tǒng)（OBD），如前段落進(jìn)行故障診斷，有故障報(bào)警的，讀取故障碼、數(shù)據(jù)流及報(bào)警信息，對(duì)存在排放的故障車(chē)輛，進(jìn)行故障修復(fù)。

F、啟動(dòng)汽車(chē)，檢查加速踏板控制是否靈敏、良好，帶進(jìn)氣增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，查看增壓器是否正常工作，有無(wú)缺缸、燒機(jī)油，檢查火花塞、高壓包，對(duì)排氣帶有明顯濃煙的，不允許使用機(jī)動(dòng)車(chē)排氣分析儀進(jìn)行排氣檢測(cè)。

G、等待發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到正常工作溫度，用OBD系統(tǒng)查看水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，有異常的進(jìn)行相應(yīng)檢修。

二、診斷環(huán)節(jié)

超標(biāo)車(chē)輛經(jīng)過(guò)預(yù)診斷，排除了相對(duì)明顯和簡(jiǎn)單的車(chē)輛故障后，排放污染物仍然超標(biāo)的，進(jìn)入診斷環(huán)節(jié)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況進(jìn)行分析，再對(duì)后處理裝置進(jìn)行診斷確定車(chē)輛故障。

1、燃燒狀況分析

柴油機(jī)的燃燒狀況，反映出其機(jī)內(nèi)凈化的性能。壓燃式機(jī)動(dòng)車(chē)排氣分析儀，通過(guò)探測(cè)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(shuō)明顆粒物越多，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能越差。

影響柴油機(jī)燃燒性能的常見(jiàn)原因有：

A、氣缸壓力。氣門(mén)漏氣或調(diào)整不正確，氣門(mén)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(jìn)氣控制。進(jìn)氣量少、進(jìn)氣增壓異常、進(jìn)氣溫度過(guò)高、排氣背壓過(guò)高等造成進(jìn)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(shù)程序進(jìn)行多段噴油造成混合燃燒不良，空燃比差異大。

D、燃油品質(zhì)。添加了劣質(zhì)柴油。

E、EGR系統(tǒng)。未按發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷正常調(diào)整廢氣再循環(huán)，廢氣中冷失效，造成燃燒效率降低，NOx超標(biāo)。

2、后處理裝置

對(duì)于捕集PM類(lèi)型的DCO、POC、DPF，主要從排氣背壓檢測(cè)進(jìn)行診斷，發(fā)生顆粒堵塞后，排氣背壓會(huì)升高，對(duì)帶有壓差傳感器的車(chē)輛，通過(guò)壓力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，也可以使用排氣背壓表測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的排氣背壓。

對(duì)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(guò)OBD讀取故障信息和傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。如液位傳感器故障時(shí)，車(chē)身控制器其中0xFECA代表實(shí)時(shí)故障DM1參數(shù)組編號(hào)，0x21代表由車(chē)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(guó)際通用協(xié)議，速銳得采用該協(xié)議開(kāi)發(fā)的國(guó)六遠(yuǎn)程O(píng)BD在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通用性強(qiáng)、靈活性高，可有效縮短汽車(chē)診斷應(yīng)用于環(huán)保污染在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)身故障與發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的統(tǒng)一。通過(guò)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試與驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了國(guó)六遠(yuǎn)程O(píng)BD在線監(jiān)測(cè)終端對(duì)移動(dòng)源的自我診斷，以及故障點(diǎn)的快速鎖定，大大提升了污染防治的效率。