后处理系统讲解(原理及故障)课件5

国六后处理系统原理及故障技术中心动力设计院2019.2目录国六后处理系统组成MIL灯介绍驾驶员报警系统介绍传感器DOCDPF系统SCR后处理堵塞问题分析及解决办法国六前期试验\应用后处理故障举例后处理组成后处理系统:配置路线DOC：加热废气协助DPF主动再生；制造NO2协助DPF被动再生和提高SCR效率DPF：壁流式颗粒捕集器SCR+ASC：催化还原器+氨捕集器BoschDNOx2.2系统：尿素泵、尿素管、尿素喷嘴HCI系统：再生时DOC前喷入燃油提高排温，分MU（供给单元）和IU（喷射单元）传感器：排温传感器*4、氮氧化物传感器*2、PM传感器*1、压差传感器*1、尿素箱液位温度质量传感器总成*1SCR加热系统：冷却水阀，加热尿素管后处理组成DOC+cDPF+SCR+ASC铜基分子筛高效SCR（Cu-Zeolite）DPF再生：被动再生和主动再生（HCI）相结合的控制策略，满足不同工程应用的安全可靠再生后处理系统：配置路线MIL灯驾驶员报警灯尿素液位指示灯DPF碳载量指示灯DPF再生状态灯发动机故障灯仪表MIL灯介绍应GB17691-2018要求，在仪表有Mil灯，用于提示排放相关故障。国六MIL灯和国五区别：国六MIL灯的显示状态更加复杂，但不再和排放限扭有直接联系。或激活模式1激活模式2激活模式3激活模式4激活条件无故障C类故障B类故障且B1类故障计数200hA类故障或B1类故障计数200h钥匙上电发动机着车熄灭熄灭启动后常亮15秒后熄灭启动后常亮钥匙上电发动机停机自检完后每5秒闪亮1次自检完后每5秒闪亮2次自检完后每5秒闪亮3次自检完后常亮OBD系统用于监测和控制排放控制系统，根据每个故障对排放的影响不同，所有排放相关故障可以分为四大类，分别是A类、B1类、B2类、C类。OBD系统根据不同故障类型，采用四种不同的MIL灯激活模式来响应。国五国六驾驶员报警系统或根据NOx控制系统的要求，当检测到反应剂液位低、反应剂质量异常、反应剂消耗量低、SCR系统喷射中断，EGR阀卡滞或相关传感器篡改，尿素冻结故障时，如果不及时纠正会激活驾驶性能限制系统。在激活驾驶限制系统前，驾驶员报警系统将采用可视报警通知驾驶员。可视报警符号定义为：驾驶员报警灯意义在于：1、驾驶员报警系统灯亮意味着有排放直接相关的故障发生。2、亮灯后如果故障没有及时修复，系统将在不同的时间后进入限扭模式，限车速模式，车速限制在20km/h。驾驶员报警系统监控项目计时开始驾驶员警告激活初级驾驶性能限制激活严重驾驶性能限制激活冻结时间尿素液位不计时液位10%前液位5%前液位=0-尿素质量OBD系统确认故障发生后计时开始后计时10小时后计时20小时后18h尿素消耗低OBD系统确认故障发生后计时开始后计时10小时后计时20小时后18h尿素不喷射OBD系统确认故障发生后计时开始后计时10小时后计时20小时后18hEGR阀卡滞OBD系统确认故障发生后计时开始后计时36小时后计时100小时后95h系统被篡改OBD系统确认故障发生后计时开始后计时36小时后计时100小时后95h尿素解冻不成功满足解冻条件后不激活不激活70分钟未解冻完成后-从激活驾驶员警告到激活驾驶性能限制，总共可以分为三个等级。一、激活驾驶员警告，警告灯被点亮。二、初级驾驶性能限制，限扭矩到75%。三、严重驾驶性能限制，限车速20km/h。驾驶员报警系统当驾驶员报警系统激活后，一定要及时处理，避免影响车辆正常使用。监控项目可能的相关故障尿素液位尿素液位过低尿素质量采用劣质尿素尿素消耗低尿素喷嘴故障等原因导致尿素消耗和理论消耗不符合尿素消耗不消耗尿素喷嘴电路故障、尿素压力系统故障等EGR阀卡滞EGR阀卡在打开位置，EGR阀卡在关闭位置等系统被篡改上下游氮氧传感器安装位置错误\被拔插；排温传感器置空、SCR效率低、DPF效率低等尿素冻结车辆启动70分钟后尿素解冻失败驾驶员报警系统传感器国六后处理系统，含以下单独传感器：（集成在各子系统中的传感器在子系统中介绍DOC前排温传感器（新增）DPF前排温传感器（新增）SCR前排温传感器（国五）SCR后排温传感器（新增）DPF压差传感器（新增）SCR前氮氧传感器（新增）SCR后氮氧传感器（国五）PM传感器（新增）尿素质量液位温度传感器总成（新增）传感器国六与国五区别PM传感器国六新增，CAN数据通讯，通过颗粒物对指级电流的导电性测量颗粒物。尿素质量/液位/温度传感器国六新增质量传感器，CAN数据通讯压差传感器国六新增传感器传感器PM传感器原理PM传感器用于监控DPF效率，测量原理：利用颗粒物对指极电流的传导性。传感器压差传感器介绍压差传感器用于监控DPF两端压差，当DPF积碳过多时，压差高故障会被激活，当DPF压差高故障激活后，DPF主动再生被禁。传感器尿素液位温度质量传感器尿素液位温度质量采用CAN通讯，用于监控尿素箱内的尿素液位、尿素温度、尿素质量。传感器传感器相关故障可以分为以下几类：1、电路故障：简单断路短路等2、CAN故障：PM、Nox、尿素质量/液位/温度传感器硬件采用了CAN通讯3、合理性故障：指传感器失效或系统出现问题导致测量值不合理4、传感器自诊断故障：如PM传感器自诊断温度过高等其中1、电路故障，发生概率高，可以通过线束图纸比较简单的排查。2、CAN故障，发生概率较低，一般需要排查CAN线、电阻，CAN干扰等因素。3、传感器自诊断故障，发生概率低，一般为传感器损坏。4、合理性故障，当传感器发生漂移，或传感器安装错误后，或者系统出现问题导致测量值不合理时，会导致合理性故障报出。其中1、2、3类基本和国五相同，侧重排查电路、传感器自身故障，合理性类故障国五较少，但在国六，基本上所有传感器和执行器都需要诊断，如发生合理性类故障，则需要排查误安装、系统故障、传感器自身漂移、CAN干扰等。传感器传感器自诊断故障：如颗粒传感器，内置一个温度传感器，可自诊断故障：故障名称故障描述DFC_PPDsBattErrSplyLine颗粒传感器(PMsensor)探测到车辆供电线路故障DFC_PPDsHeatrMonErr颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置加热功能故障DFC_PPDsHeatrOL颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置加热模块电器线路开路DFC_PPDsHeatrPcbCirc颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置加热模块电路板故障DFC_PPDsHeatrScb颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置加热模块对电池短路DFC_PPDsHeatrScg颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置加热模块对地短路DFC_PPDsIDEMon颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极故障DFC_PPDsIDENegUOff颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极的负极在下电时检测到故障DFC_PPDsIDENegUOn颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极的负极在上电时检测到故障DFC_PPDsIDEPosOverU颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极电压过高故障DFC_PPDsIDEPosScb颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极的正极对电池故障DFC_PPDsIDEPosScg颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置插指电极的正极对地故障DFC_PPDsIDEShntCirc颗粒传感器(PMsensor)自诊断内置并联电路短路故障DFC_PPDsPwrDcdcMax24伏供电颗粒传感器(PMsensor)自诊断电压转化器的电压过低故障DFC_PPDsPwrDcdcMin24伏供电颗粒传感器(PMsensor)自诊断电压转化器的电压过高故障DFC_PPDsSnsrSigECU接收不到颗粒传感器(PMsensor)信号DFC_PPDsSnvtyFac颗粒传感器(PMsensor)敏感系数数值不合理DFC_PPDsTempMeaHi颗粒传感器(PMsensor)温度传感器信号高于上限DFC_PPDsTempMeaLo颗粒传感器(PMsensor)温度传感器信号低于下限DFC_PPDsTempMeaNPL颗粒传感器(PMsensor)温度传感器不合理传感器合理性故障诊断——排气温度合理性排气温度动态合理性检查故障监控原理：传感器测量值与模型温度比较超过限值范围故障排除重点：传感器安装位置、传感器本体、线束排气温度静态合理性检查故障监控原理：传感器测量值与环境温度比较超过限值范围故障排除重点：传感器本体、线束传感器合理性故障诊断——压差合理性DPF压差信号不合理故障监控原理：发动机停机后DPF压差值超过限值故障排除重点：压差传感器连接气管安装、是否漏气、传感器本体传感器上、下游氮氧传感器置空故障监控原理：传感器指控后测到的氧含量过高。故障排查重点：传感器安装位置上游氮氧传感器合理性故障监控原理：上游氮氧传感器测量值和原机排放的氮氧模型值相差过大。故障排查重点：传感器自身故障、进气流量传感器测量精度合理性故障诊断——上、下游氮氧化物传感器合理性传感器合理性故障诊断——PM传感器合理性PM传感器置空故障监控原理：PM内置温度传感器测量到的温度值与发动机排温模型值比较差值过大故障排查重点：PM传感器安装位置、PM传感器本体传感器尿素箱温度合理性故障监控原理：尿素箱温度传感器测量值和环境温度值比较差值超过上限故障排查重点：尿素箱温度传感器测量值合理性；环境温度测量值合理性尿素箱温度过高监控原理：尿素箱温度值超过70℃故障排查重点：尿素箱加热水阀卡死；尿素箱温度过高（热区）合理性故障诊断——尿素箱温度合理性传感器合理性故障诊断——尿素质量数据有效性尿素质量传感器测量数据无效监控原理：CAN数据为无效数据故障排查重点：CAN干扰、传感器本体DOCDOC是一种氧化催化器，在国六系统中，DOC作用至关重要，其主要作用有以下三点：1、将废气里的NO转化为NO2，当废气温度高于300℃后，NO2能够将DPF捕集到的颗粒再生掉——被动再生。2、将废气里的NO转化为NO2，当废气中NO2比例上升后，能够迅速提升SCR的转化效率能力。3、当主动再生需要被激活时，是DOC将IU喷入的柴油氧化，把废气温度提高到600℃左右。DOC使用非国六标准柴油、HCI系统出现故障导致柴油喷射不均匀、或者漏油，或者其他使用不当，都会导致DOC系统工作不正常。当主动再生激活后，系统侦查到T5温度提升和喷入的油量不符，就会激活DOC效率低的故障。故障描述报故障原因排查重点氧化催化器(DOC)效率过低主动再生激活后T5温度和HCI燃油供给量不符是否使用非国六柴油，HCI喷射系统故障（雾化不好、滴漏、堵塞），排气管漏油，DOC劣化必须使用正规石油公司提供的满足国六标准柴油，低标准柴油或劣质柴油极易造成DOC失效，最后导致DPF堵塞。后处理系统:cDPF催化型颗粒捕积器DPFDPF是一种袋式的颗粒捕集器，其工作原理是：废气流过蜂窝状袋式的颗粒捕集器，气流穿过壁面，颗粒被留在袋内，大部分颗粒通过该方式被捕集。颗粒捕集持续发生，DPF内颗粒会越积越多最终堵塞DPF，必须通过再生的方式清除碳颗粒。DPF再生方式分被动再生、主动再生两种。DPF何时激活主动再生——大量的标定工作保证积碳模型的准确性变型车以下结构的变化会影响国六后处理积碳模型的变化：发动机功率路谱排气管长度车辆功能进气系统后处理系统结构对于变化较大的车型，必须按照变型车处理，需要重新评估验证积碳模型和再生模式。积碳模型VS变型车DPF主动再生驾驶员显示操作界面DPF模式1模式2模式3模式4模式5不需要主动再生积碳较少，但可以主动再生积碳较多，需要激活主动再生积碳很多，需要马上激活主动再生积碳过多，无法主动再生，需服务站处理不亮不亮常亮常亮闪亮不亮不亮不亮常亮不亮不亮不亮不亮不亮常亮用户操作不需要操作不需要操作有条件选择高速高负荷工况连续运行40min以上车辆停止作业后有条件立即手动驻车再生请到服务站处理操作无效操作无效操作无效驻车再生时用，DPF需要再生时，车辆空挡怠速