修后处理必备技能：NOx传感器和CAN

共轨导读

NOx传感器是后处理系统上最贵、最重要的传感器，前期小轨讲解过的它的工作原理与失效模式，但是很多师傅觉得这还不够，想深入了解。小轨决意完成这篇技术文，换个角度去看氮氧传感器。

本文主要涉及CAN报文、进制转换等理论层面，初看可能略显枯燥，但是多看几遍，可加深对整个CAN系统的了解。

原理讲解

我们知道NOx传感器与ECU是通过CAN线连接，它们之间所有的信息交互都是通过CAN报文实现的，CAN报文是CAN线上跑的信息，通过解析CAN报文，就能把NOx传感器和ECU之间说的悄悄话搞清楚。

怎么解析CAN报文么？首先得抓取CAN报文，用什么抓呢？CAN分析仪，小轨用的是下面这一款。

CAN分析仪可以实现很多高级功能：驱动、诊断、检测等，随后一一讲解。想对CAN这块深入了解的，可以购买一个，几百块某宝就有。连接也很简单，USB端接到电脑上的USB口，CAN线端并联到NOx传感器的CAN线上。

如系统正常，软件上就会有CAN报文发出；如无CAN报文，则有可能是线束连接问题或者NOx传感器损坏。

下面的是通过CAN分析仪监听到的一组数据，我们对这组数据分析：

CAN报文中我们关注两个点，每个报文也都有这两个：一个是帧ID，一个是数据。我们把报文理解为一辆送货的车，在高速公路上跑（CAN线），帧ID是车牌，后面的数据则是车里拉的货。这个车拉的是不是我的货呢，最直接的就是看车牌，车牌对上了，就是我们要的货。

大家知道，国四阶段，后处理系统配一个NOx传感器，国五阶段部分车配两个NOx传感器，到了国六阶段基本都是两个NOx传感器，一个安装在催化剂上游，一个安装在催化剂下游。那么ECU怎么知道哪辆车拉的是上游信号，哪个拉的是下游信号呢，就是根据这个帧ID来的。

目前常用的下游NOx传感器CAN报文的帧ID就是18F00F52，上游NOx传感器CAN报文的帧ID就是18F00F51，ECU看到帧ID就知道是哪的NOx信号。

实际维修中，氮氧传感器相关的数据流有下面这几条，这几条数据流是什么意思，又是怎么来的呢？以出口NOx传感器的数据流为例（不同解码器翻译有差别），且听小轨一一分解。

以上数据流，均可以从氮氧传感器的数据中解析数来。我们从上面的数据中取一帧来解析，以18F00F52   68 10 C7 F6 55 1F 1F 1F为例。

在解析之前，先看看数据，每个数据都是8个字节，每个字节都是十六进制的，十六进制最小的数字为0，最大的为F。CAN报文分析中涉及到进制转换，进制转换的过程大家不用细究，手机或者电脑上有很多软件可以实现。

1、出口NOx浓度值，这项数据流表示出口NOx传感器测的氮氧浓度。通过前两个字节计算，计算公式为前两个字节拼起来转为十进制，乘以0.05，在减去200，即

刚才我们说了，十六进制最大的数字为F，最小的为0，那么这个出口NOx浓度值最大的就是3076，看到这个数字是不是很熟悉。没着车去看氮氧浓度，一般都是3076，是因为这个时候氮氧传感器没工作，传感器返回的都是FFFF，经过计算都就是3076（省去了小数）。

那么氮氧传感器什么时候工作，谁决定他是否工作呢？看过我们文章师傅可能还有点印象，当排温高于露点保护温度的时候，氮氧传感器工作。

具体的流程是：ECU检测到排气温度高于某一值，且持续一定时间，认为氮氧传感器表明的水汽已经吹干净，通过CAN线发报文告诉氮氧传感器，已经达到露点温度，氮氧传感器开始加热工作。当排温低于某一值时，氮氧传感器不工作，此时读取到的氮氧浓度是3076ppm。正常工作时，该项数据流的值是几十到几百，加油门会增大。

2、出口O2浓度值，这项数据流表示出口NOx传感器测的氮氧浓度。通过第三和第四个字节计算，计算公式为第三和第四个字节拼起来转为十进制，乘以0.000514，在减去12，即

氮氧传感器没有工作时，该项值显示为21.6%，是因为此时传感器返回的是FFFF。

3、CAN报文是一个很奇妙的东西，看着就几个数字，实则包罗万千，第5个字节包括了氧信号的状态、氮氧信号的状态、氮氧传感器的温度状态以及电源供给状态。具体是怎么实现的呢？

实际上一个十六位的字节，可以转换8位的二进制数，具体的转换就不讲了，转出的结果不够8位前面补0。二进制的数字，每一位要么是0要么是1，因此会出现很多组合，不同组合代表不同含义，下图是转为二进制后不同组合代表的含义。

55（16进制）转换为2进制如下：

对照上述表格，55可翻译为：氧信号正常、氮氧信号正常、传感器在工作温度范围内、电源在范围内。

4、第6字节代表加热器状态以及加热器失效模式，我们经常在数据流上看到氮氧传感器的加热状态为31，这个31是咋来的，又代表什么意义呢？下表是第6字节的具体含义：

我们以1F为例解析：

对照上述表格，1F可翻译为：加热器在自动加热状态、加热器正常。注意以后如在数据流上看到加热的状态是05或者03，就该换传感器了。

5、第7字节代表氮氧传感器的失效模式，这一项在数据流中经常显示为31，是什么意思的？下图是第7字节的含义：

同样，以1F为例，解析下：

对照上述表格，1F可翻译为：氮氧传感器电路正常。注意，当传感器正常工作后，如在数据流上看到氮氧传感器的失效模式为05或者03，就该换传感器了。

6、第8字节和第7字节基本一样，代表氧传感器的失效模式。正常值也是31，下图是第8字节的含义：

1F解析同上：

对照上述表格，1F可翻译为：氧传感器电路正常。注意，当传感器正常工作后，如在数据流上看到氧传感器的失效模式为05或者03，就该换传感器了。

综上，18F00F52   68 10 C7 F6 55 1F 1F 1F的意思是，在此刻，检测到出口的NOx浓度是1132ppm，氧浓度为14.3%；氧信号正常、氮氧信号正常、传感器在工作温度范围内、电源在范围内；加热器在自动加热状态、加热器正常；氮氧传感器电路正常；氧传感器电路正常。

技术应用

目前市场上有很多设备都能测试氮氧传感器好坏，其原理就是给氮氧传感器发露点温度已经达到的命令，让氮氧传感器工作，检测其内部电路是否正常，氮氧浓度是否正常，氧浓度是否正常。待测试稳定后，空气中的氮氧浓度正常在-30到30ppm之间，氧气浓度在18-22%之间。一般依据这些判断传感器是否正常。

市面上用来屏蔽后处理的氮氧模拟器，其原理就是我们今天讲的，模拟正常的氮氧信号发给ECU，欺骗ECU以达到不烧尿素，不限扭的目的。常见的是把尿素换成水，替换掉氮氧传感器，此时喷嘴喷出的是水，尾气超标，但是ECU无法觉察，因此不会限制扭矩。

本文中提到的CAN分析仪，是学习CAN最有效的设备之一，有这方面需求的师傅可以搞一个研究研究。

小轨

今天带大家看的只是CAN的冰山一角，CAN在我们的今后维修中只会越来越多，本文的涉及到理论层面偏多，且比较深，旨在让各位师傅换个角度去认识CAN，去接受在未来维修中不可回避的问题，听不懂无所谓，一定要培养这个概念。

大家还想深入了解些什么，欢迎留言，小轨知无不言。

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