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后处理加热故障,步步为营一看便知!

 时龙飞 2017-04-19


共轨导读


博世2.2后处理系统,是目前市场上占有率最高的后处理系统之一,最常见的故障无非建压失败以及加热故障。建压失败我们之前讲解过,详情请戳《SCR建压那些事》。加热故障只要懂了故障逻辑,思路清晰,排查不是难事。


案例分享



一辆解放J6配博世2.2后处理系统,故障灯亮,读取故障码如下:

全是后处理加热的故障,且为开路故障,排查步骤如下:

1)拔掉各继电器,测量控制线引脚85、86线束电压一个24V,一个3.5V正常;测量主继电器的被控制引脚一个24V,一个0V,其余的继电器87、30脚均为0V,电压正常。


2)检查更换加热继电器,故障依旧;


3)测量尿素管路电阻,以及尿素泵5、6(加热)引脚之间电阻正常;


4)检查尿素泵接头以及各个接插件接头,均正常。


5)最后发现是后处理加热负极搭铁保险丝接触不好,修复后更换保险,系统正常。



加热逻辑


我们知道标准的尿素溶液在-11℃就会结冰,结冰后体积会增大约7%,为了防止因结冰涨裂部件,需要在停机后,把尿素倒抽进尿素箱;在冬天,北部地区的温度很低,-11摄氏度是很容易达到的一个温度,SCR系统在结冰的情况下不能正常工作,因此需要加热化冰。


博世2.2后处理系统,尿素泵、尿素管以及尿素箱需要加热,目前常用的方案是尿素泵和尿素管电加热,尿素箱冷却水加热。

也有部分系统的尿素泵选用水加热,例如日野发动机,采用的就是水加热型的尿素泵,我们重点讲解电加热系统。

1、尿素箱加热

尿素箱采用水加热,通过冷却液电磁阀控制发动机冷却液是否流通进行加热。当尿素箱内的温度传感器测到温度低于某一限值时,开始加热,当温度高于某一限值,停止加热。一般是温度低于0摄氏度,ECU打开电磁阀对尿素溶液进行加热,加热到5摄氏度,关闭电磁阀(不同项目不一样)。

冷却液电磁阀的电阻一般在几十欧姆到一百欧姆左右,常见的冷却液电磁阀电阻约40欧姆左右。

另外更换冷却液电磁阀时需要注意:


1)冷却液电磁阀型号一定要选对,基本都是常闭的,不能误选为常开的,误选常开的会造成尿素过度加热,造成一些连锁反应。


2)冷却液电磁阀安装的时候,是有方向的,上面有箭头指示,不要装反。

2、尿素管加热

尿素管采用电加热,尿素管上包有电阻丝,通电时发热,就和家用的电热毯一样。根据环境温度,判断是否需要加热,通过加热继电器控制。电阻一般在几十欧姆到几百欧姆不等。

3、尿素泵加热

尿素泵采用电加热,泵内部有加热电阻丝,覆盖在滤清以及平板上。2.2尿素泵的5、6针脚为加热针脚,24V系统电阻约6欧姆,12V系统,电阻约1.5欧姆。一般是根据泵内温度(通过泵电机的转速控制线传递温度信号),判断是否需要加热,通过继电器控制。

为了防止过加热,泵的加热线路上有两个保护电阻,当温度高于110℃时,电阻变为无穷大。


加热电路



理解加热相关的故障,首先要看懂加热电路图,下图是加热电路的简图。后处理加热电路,总共有五个继电器,一个主继电器,控制尿素管以及尿素泵加热的火线;四个副继电器,分别是压力管加热继电器、回流管加热继电器、进液管加热继电器以及尿素泵加热继电器,控制对应的对应管路以及尿素泵加热的负极。简单理解为主继电器控制加热火线,副继电器控制搭铁。

下图是解放J6的后处理加热继电器,位于驾驶室副驾保险盒内左边,对照上图了解下。

继电器的工作原理就不再赘述,紧记一句话就好:继电器吸合的条件是两个控制线之间有电压差。简单来讲就是85和86两个引脚一个24V,一个0V,继电器就吸合了。

那么ECU是如何控制管路加热的呢(以压力管为例)?

1)主继电器两个控制引脚,一个接K90,一个接K94,K90是ECU内部输出的24V电,当K94输出低电平时,两端形成电压差,继电器吸合,压力管加热一端得到供电;


2)当压力管需要加热时,K92输出低电平,压力管加热继电器两个控制引脚之间形成电压差,继电器吸合,压力管加热一端得到搭铁;


3)压力管加热一端有24V电,一端接地导通,加热电阻丝发热。


4)大家可能有疑问,K58这根反馈线是干什么的?试想下,如果地线断了,此时管加热是不能正常进行的,但是ECU不知道。这根线的作用就是一个“线人”,告诉ECU目前线束、继电器、加热管有没有问题的,如果有问题ECU报出故障,点亮故障灯。



故障详解


加热系统常见的故障码如下:

故障可分为两大类:

1、主继电器故障

冷却液电磁阀供电针脚是K89以及主继电器控制端的火线K90是主继电器1,主继电器的故障之前讲的很详细,详细请见《主继电器故障排查诀窍,您一定要掌握》!

2、加热线路故障

有三个故障点:1)继电器;2)加热电阻丝;3)线束以及保险。


这三个故障点比较好理解,后处理加热类的故障,无外乎这三点导致的。

三种故障模式:1)对地短路;2)对电源短路;3)开路。


ECU是如何知道相应的线路是对电源短路,对地短路或者开路了呢?如何报出故障的?理解了这个逻辑排查就非常简单。


1)对电源短路

故障机理:当主副继电器全部断开时,若反馈线的电压为低电压,则说明线路正常;若某个反馈电压为高电位,ECU认为其对电源短路,报出对电源短路的故障。


主副继电器全部断开时,继电器的控制引脚两根线电压均为24V(对地电压,破皮测量)。当线路正常时,反馈线电压为0V。

2)对地短路

故障机理:当主继电器闭合,副继电器断开时,若反馈线的电压为高电位,则说明线路正常;若某个反馈电压为低电位,ECU认为其对地短路,报出对地短路的故障。


主继电器闭合,副继电器断开时,主继电器的控制引脚两根线电压为24V、0V,副继电器的控制引脚两根线电压均为24V(对地电压,破皮测量)。当线路正常时,反馈线电压为24V。

3)开路

故障机理:当主副继电器闭合时,若反馈线的电压为低电位,则说明线路正常;若某个反馈电压为高电位,ECU认为其开路,报出开路的故障。


主副继电器闭合时,继电器的控制引脚两根线电压为24V、0V(对地电压,破皮测量)。当线路正常时,反馈线电压为0V。

小轨总结

知道了上述故障机理,排查起来是非常简单的,现在回顾下那个小的故障案例,就能理解为什么会报出开路故障了么!


今后各位遇到加热类的故障,建议本着由简到繁的思路排查,优先排查各个继电器,保险丝,其次检查各加热件的电阻,最后查线,一步步排查,总能解决问题。

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