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【DTS维修案例】潍柴国四后处理系统故障排查指南V1.1

发布者: DTS     发布时间:2016年07月29日
1尿素液位传感器电压高于上限(低于下限)-传感器接插件退针

故障现象

故障灯/OBD灯常亮,报出闪码445(尿素液位传感器电压高于上限),仪表中尿素液位的显示不准确。

故障机理

如果整车出厂前没有此故障,车辆运行一段时间后报出此故障,一般是由于传感器线束或接插件开路引起,请检查传感器接插件1号脚(ECU针脚K57)是否出现开路、与电源短路的故障。如果不能解决,进一步检查其它针脚、线束是否有故障。

可能原因


Ø传感器接插件或整车线束大插头退针;

Ø线束开路或虚接;

ØK57与电源短路;

Ø传感器损坏,或传感器参数与潍柴要求不匹配。

实际解决方法与步骤

1)从简单入手,检查故障率最高的地方:传感器接插件和线束;2)拔下传感器接插件后,发现个别针脚退针,造成线束开路;3)重新固定插针后,故障灯熄灭,尿素液位显示正常;4)故障消除

结论

尿素液位温度传感器接插件退针,导致液位信号线K57针脚开路。

2尿素液位、温度显示异常-传感器参数与潍柴要求产品不匹配

故障现象

尿素液位显示不准确(比如,尿素很少时,仪表线是尿素100%),尿素温度与当前环境温度差别很大,且没有报出相关传感器故障。

故障机理

这种故障一般是由于尿素箱传感器与潍柴指定的不匹配,或者整车最近更换过尿素箱,但尿素箱内部的传感器与原车出厂前的型号不同。传感器的电器参数不同,导致数据标定不匹配,液位温度显示错误。

可能原因


Ø客户更换了尿素箱,与原车尿素箱不同;

Ø整车厂配套时,自主采购尿素箱,但没有通知潍柴技术人员重新标定数据;

Ø传感器或相关线束被损坏,导致电器参数变化(这种可能性较小),但没有报出传感器相关故障;

实际解决方法与步骤

1)检查尿素箱及传感器,核实与原车尿素箱是否相同;2)发现尿素箱属于不同厂家;3)更换尿素箱,安装与原车相同尿素箱后,液位、温度示数正常;4)故障解决。

结论

客户更换的尿素箱与原车尿素箱不同,造成电器参数不匹配,安装与原车相同尿素箱后,故障解决。也可以不更换尿素箱,只需重新标定ECU即可,使用EOL标定尿素液位温度的方法。

3尿素液位、温度显示异常-ECU针脚内电阻过大

故障现象

此车为国四试装样车,尿素液位、温度显示不准确,很少的尿素时,仪表线是尿素液位100%;用EOL测得环境温度21℃时,尿素箱温度却达42℃,明显不符。没有尿素液位传感器的其他故障。

故障机理

这种故障一般是因为尿素箱与潍柴指定产品不符导致,但也有特殊情况;比如线路电阻值过大,ECU内阻过大或者其他电器故障。

可能原因


Ø尿素箱与潍柴指定产品不符

Ø传感器相关线束内阻过大

ØECU传感器针脚两端内阻过大

实际解决方法与步骤

1)检查尿素箱及传感器,核实是否为潍柴指定尿素箱;2)发现尿素箱正常,然后检查传感器线束:正常接通,电阻也正常;3)测量ECU尿素液位温度传感器K57和K52、K80和K64之间的电阻均为3.675kΩ,明显高于旧ECU的内阻,测量多台新ECU后,内阻都3.675kΩ;4)联系潍柴技术人员,发现新版ECU内阻都变成3.675kΩ,但ECU内标定数据却没有及时更新,所以需要刷写最新数据;5)刷写数据后,故障解决。(未来出厂的发动机ECU及数据都是最新的,所以不会再出现这类故障)

结论

ECU内部电阻发生改变,但ECU数据没有重新标定,与新版ECU不符。当前,所有数据已经更新,所以基本不会再有ECU内阻导致液位、温度不准的故障了。

另:遇到这样故障也可以使用EOL重新标定尿素液位温度传感器,标定方法参考上面内容。

4尿素换向阀执行高端开路-尿素泵12孔接插件退针

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,尿素不消耗

故障机理

尿素换向阀在尿素泵12孔接插件内,由EDC12控制,它的作用是:为防止尿素溶液残留在管道和泵内,每次发动机熄火后,换向阀工作,90秒内将管路内的尿素溶液倒吸回尿素箱。像这种同时报出多个故障,且在同一个接插件内,接插件出现故障的可能性较大,比如锁片松动导致退针,或者接插件进水等。

可能原因


Ø接插件松动或退针;

Ø接插件进水

Ø相关线束故障

实际解决方法与步骤

1)检检查尿素泵接插件;2)发现接插件内个别针脚退针;3)将退针的线束修复后,故障消除。

结论

尿素泵接插件退针,导致换向阀、尿素泵电机的开路故障。

5SCR尿素压力建立错误-尿素泵内部机械故障

故障现象

每次跑车几分钟到几十分钟后,故障灯、OBD灯常亮,就会报出441(SCR尿素压力建立错误)的故障,尿素不消耗。

故障机理

尿素喷射前,尿素泵将尿素建立到9bar的压力,通过尿素泵内的压力传感器进行检测。当发动机启动之后,尿素泵多次尝试对尿素建压,如尿素压力仍达不到9bar,就会报出此故障。此故障的导致原因一般为:尿素量过少、尿素管路接反、吸液管堵塞或漏气、压力管泄漏等,极少数是因为尿素泵故障。

可能原因


Ø尿素量过少;

Ø吸液管接错、堵塞或漏气

Ø压力管泄露

Ø尿素泵堵塞或者尿素泵机械故障。

实际解决方法与步骤

1)检查尿素液位是否足量;2)检查尿素管路是否接错接反;3)检查吸液管是否弯折、堵塞;4)检查吸液管、压力管是否存在泄露的痕迹;5)以上没有问题后,检查尿素泵接口是否有明显堵塞现象;6)更换尿素泵后,故障消除,尿素正常建压。

结论

一般情况下,尿素管路接错、堵塞、泄露容易引起此故障,但这次的故障是因为尿素泵内部的机械故障,无法正常吸尿素,导致建压失败。

6SCR尿素喷嘴驱动高端对电源短路-喷嘴针脚线束故障

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,并报出453(SCR尿素喷嘴驱动高端对电源短路)的故障。

故障机理

尿素喷嘴电磁阀有两个针脚,K09、K10对应接插件编号2、1,K10指电磁阀的驱动高端,K09驱动低端。此故障指的就是K10针脚与电源短路,请检查K10接插件及线束。

可能原因


Ø接插件故障,导致K10电源短路

ØK10相关线束故障,导致与外部电源短路

实际解决方法与步骤

1)检查喷嘴接插件,没有损坏或短路;2)测量K10针脚电压,约24V,超出正常范围;3)检查整车线束大插头,发现喷嘴K10线束与其他带电线束短路;4)修复线束后,故障消除。

结论

整车线束大插头中的喷嘴线束(K10)与电源短路。

7尿素消耗量较大-添加劣质尿素,导致喷嘴磨损泄漏

故障现象

客户反映,尿素消耗量偏高,与燃油消耗比远大于1/20.没有其他相关故障。

故障机理

如果没有报故障,能说明后处理系统的线束、电器件等基本正常。可能出现的原因就是:尿素管路泄露、尿素泵泄露、尿素箱泄露等,还有就是尿素喷嘴磨损,导致尿素从喷嘴处泄露。

可能原因


Ø管路及相关电器件出现尿素泄露

Ø喷嘴磨损,导致尿素喷射量增加。

实际解决方法与步骤

1)检查尿素箱、尿素泵、尿素管路等是否有尿素泄露的痕迹;2)如果没有尿素泄露,就启动车辆,使车辆保持较高功率运行,使排气温度达到尿素泵建压的最低温度200℃,EOL检测尿素泵压力直到稳定在9bar左右;3)发动机不要熄火,保持发动机继续怠速运行;4)将尿素喷嘴取出排气管,观察喷嘴是否有泄漏情况;5)更换新的尿素喷嘴后,故障解决。

结论

车主因为添加了劣质尿素,导致喷嘴磨损严重,柱塞密闭性差,有些漏尿素的现象。

8排气管生锈、腐蚀-排气管没有按照潍柴要求进行加工、安装

故障现象

客户反馈,排气管约1个多月时间就腐蚀坏掉,更换排气管后仍然如此。

故障机理

尿素溶液有很强的腐蚀性,所以喷嘴下游排气管的加工要求:材料为不锈钢,内表面非常光滑,且不允许有焊接痕迹,减少管路接口。如果达不到以上要求,就容易造成尿素残留,腐蚀排气管。

可能原因


Ø排气管材料问题,抗腐蚀性差

Ø排气管内表面不光滑,造成尿素残留结晶

Ø排气管内部有焊接痕迹

Ø排气管连接口较多。

实际解决方法与步骤

1)检查排气管是否符合加工安装要求;2)发现排气管为普通铁,且加工粗糙;3)更换符合标准的排气管后,故障消除。

结论

此故障就是因为排气管的加工、安装不符合潍柴要求导致。为避免这类故障,潍柴推出了集成式SCR箱。

9SCR箱实际平均转换效率低于阈值1(阈值2)-SCR箱老化和结晶

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,尿素喷射正常,没有其他相关故障。

故障机理

这两个故障是指尾气中NOx浓度较大,已经超出了国四法规要求。如不及时修复,就会导致发动机扭矩限制。

可能原因


Ø发动机原始排放劣化:后处理系统上游,从增压器出来后的尾气排放太差

ØSCR箱劣化,导致转换效率低

Ø尿素喷射量误差大,实际喷射量比设定值少

Ø油品不好。

实际解决方法与步骤

1)首先检查、判断发动机原始排放是否严重恶化,比如严重冒黑烟等;2)检验油品是否合格;3)检查尿素喷嘴是否堵塞、泄露,导致喷射量控制不准;4)检查SCR箱是否老化或结晶,是否被炭烟覆盖、堵塞等;此车SCR箱使用时间较长,内有较多结晶物,覆盖了催化剂导致转化效率低;5)更换新的SCR箱后,故障消除。

结论

此故障就是因为SCR箱老化、结晶,导致转化效率低,从而排放不达标。有时,尿素喷射量过少,明显低于设定值(比如因为喷嘴故障),也会引起此故障。

10SCR尿素压力建立错误-压力管路泄漏

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,NOx排放超标,尿素不能正常喷射。

故障机理

当排气管温度达到建压的最低温度时,尿素泵就开始尝试建压,并检测所有尿素管路及尿素泵、喷嘴是否存在泄露或堵塞的故障。如果长时间尿素压力达不到9bar,ECU就怀疑有尿素泄露,并报出此故障,后处理系统停止工作。

可能原因


Ø尿素管路接错,或吸液管有尿素泄露;

Ø压力管有泄漏

Ø尿素泵故障

实际解决方法与步骤

1)检查吸液管是否有接错、泄露、弯折的地方;2)检查压力管是否泄漏;3)发现压力管和尿素泵接口密封较差,有尿素泄露;4)重新连接、加固后,再次跑车后,故障消失。

结论

尿素压力管泄露,导致尿素泵内压力迟迟达不到9bar,所以就报出此故障。一般情况,管路的泄漏或堵塞容易引起此故障,如果确认管路正常后,不排除尿素泵本身故障。

11上次驾驶循环SCR未排空-司机操作故障

故障现象

司机T15上电后,故障灯、闪码灯常亮,读取闪码447(上次驾驶循环未排空),之前没有此故障的。

故障机理

为防止尿素残留在管路和泵内结晶,造成堵塞或对尿素泵造成损坏,要求司机熄火后,90秒内不得切断整车电源。在这90秒内,尿素泵继续工作,将管路、尿素泵内的尿素倒吸回尿素箱。如果司机没有按照要求操作,比如过早关闭整车开关,就会导致此故障。

可能原因


Ø司机违规操作;

实际解决方法与步骤

1)询问司机上次驾驶熄火后,等到90秒后才关闭的整车开关;2)司机关闭整车开关过早,没有达到90秒;3)再次启动后,下次驾驶循环熄火后,司机正确操作,故障消除。

结论

发动机熄火后,司机应该90秒后再关闭整车电源开关。在温度较高时,此故障影响不大,但如果在冬天温度较低时,有可能导致残留在管路、尿素泵内的尿素结晶,造成堵塞甚至损坏尿素泵。

12SCR催化剂上游温度传感器电压信号高于上限-上游排温传感器线路开路

故障现象

故障灯、闪码灯常亮,报出SCR催化剂上游温度传感器电压信号高于上限故障,使用EOL测量上游排气温度,示数明显不准确,且不变化。

故障机理

上游排气温度传感器及相关线路、接插件故障,导致传感器开路。当检测到此故障时,EOL测得的上游排气温度为默认值。

可能原因


Ø上游排温传感器接插件、线路开路;

Ø传感器老化、损坏

Ø传感器ECU大插头线故障,导致传感器开路

实际解决方法与步骤

1)检查上游排温传感器接插件;2)检查传感器线束是否正常导通;3)发现传感器线束由于磨损导致断开,接好后正常,故障消除。

结论

所有报出“传感器电压高于上限”的故障,基本都是指传感器开路(极少情况是与电源短路引起),一般要检查接插件,线束是否正常导通,传感器是否漏漏接等。此故障,是因为传感器线束与底盘长时间摩擦,导致线路中断。

13环境温度信号不可信-环境温度传感器安装位置错误

故障现象

车辆运行一段时间后,故障灯、闪码灯常亮,并爆出235(环境温度信号不可信)的故障。

故障机理

环境温度用来测量当前的大气温度,如果ECU检测环境温度明显不符,比如过高或者过低,就会报出此故障。此故障的导致原因一般为:环境温度传感器安装位置错误(比如装在发动机舱内、离热源太近)、传感器线路电阻异常、传感器本身故障。

可能原因


Ø环境温度传感器的安装位置错误;

Ø传感器的线路电阻太大

Ø环境温度传感器损坏

实际解决方法与步骤

1)检查环境温度传感器安装位置是否符合要求;2)发现传感器在发动机舱内,且距离发动机太近;3)按照要求,调整环境温度传感器安装位置后,故障消除。

结论

环境温度传感器安装位置错误,不仅会报出此故障,还可能影响尿素箱及管路的加热功能。

14CAN接受帧AT101超时错误-氮氧浓度传感器接线错误

故障现象

闪码灯、OBD灯常亮,并报出421(CAN接受帧AT101超时错误)

故障机理

氮氧浓度传感器测得NOx浓度后,不断地将测量结果通过CAN总线中的AT101报文发送给ECU,如果ECU接收不到AT101报文,就会报出此故障。

可能原因


Ø氮氧传感器接线故障,导致AT101没有发送出去

Ø氮氧传感器损坏

ØCAN总线网络故障

实际解决方法与步骤

1)检查氮氧传感器中的4根针脚电压(1、2、3、4号针脚应分别为24V、0V、2.2V、2.8V),判断是否存在接错、开路、短路等故障;2)发现接插件中,1号电源针脚电压为0,不正常;3)将1号电源接好后,故障消除。

结论

遇到这样的故障,首先检查氮氧传感器各接线是否正常。如果接线正常,可尝试更换氮氧传感器,检查氮氧传感器是否损坏。

15尿素箱过度加热-尿素箱水加热电磁阀卡死

故障现象

跑车一段时间后,闪码灯、OBD灯常亮,并报出446(尿素箱过度加热)故障。

故障机理

尿素箱通过发动机冷却液进行加热,由EDC17控制水加热的电磁阀。由于尿素75℃易挥发,所以尿素箱的温度不可以太高。如果水加热电磁阀不能正常关闭,导致发动机冷却液一直对尿素箱加热,就可能导致尿素箱温度过高,并报出此故障;其他导致尿素箱温度过高的原因,也会报出此故障。

可能原因


Ø尿素箱水加热电磁阀卡死,处于常开状态;

Ø尿素箱温度传感器故障

实际解决方法与步骤

1)检查尿素箱的实际温度,确定温度传感器的真实性;2)检查尿素箱水加热电磁阀,发现处于常开状态;3)更换新的尿素箱水加热电磁阀后,故障消除。

结论

水加热电磁阀卡死,或者水加热电磁阀选错为常开型(应该为常闭),就可能导致尿素箱温度过高。

16尿素管加热继电器开路-尿素管路及尿素泵加热继电器漏装

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,并报出尿素加热主继电器、尿素管路加热继电器、尿素泵加热继电器开路的故障。

故障机理

继电器1就是“尿素加热主继电器”,继电器2/3/4是“尿素管路加热继电器”,继电器5是“尿素泵加热继电器”,如果以上继电器漏装或线路损坏,就会报出开路的故障。

可能原因


Ø继电器漏装;

Ø继电器相关线束、接插件故障

实际解决方法与步骤

1)检查以上5个继电器安装情况;2)将5个继电器正确安装后,故障消除。

结论

后处理的电加热部分包括5个继电器,4段加热电阻丝。5个继电器漏装或出现线路故障,就会报出相应故障。

17尿素箱加热电阻丝开路-尿素管路及尿素泵加热电阻丝漏装

故障现象

故障灯、OBD灯常亮,并报出尿素管加热电阻丝、尿素泵加热电阻丝开路的故障。

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