柴油車J1939協(xié)議排放污染超標(biāo)診斷流程和方法（技術(shù)開放）

隨著電控發(fā)動機的普及，靜液壓驅(qū)動方式在柴油車、柴油機得到越來越多的應(yīng)用，電控技術(shù)促進了柴油機的自動化和智能化，使設(shè)備狀態(tài)檢測變得更加簡單，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，對多方采集的車輛檢測數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)診斷由診斷人員分析，智慧診斷則由云計算平臺進行分析和大數(shù)據(jù)案例比對，快速定位故障范圍。

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

發(fā)動機故障診斷基于SAE J1939協(xié)議中的73診斷部分實現(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CAN總線網(wǎng)絡(luò)接收發(fā)動機發(fā)送的故障代碼數(shù)據(jù)，實現(xiàn)發(fā)動機故障代碼和MIL燈狀態(tài)的獲取。對于車身故障診斷，因為廠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CAN總線接入，但是要獲得診斷信息，還需要進一步的適配和研究。國外相對比較標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)就已經(jīng)傻傻辨識不出來了。

在國六遠程OBD環(huán)保排放監(jiān)測系統(tǒng)中，SAE J1939的故障代碼由診斷報文發(fā)送，這些報文分為兩部分組成，第一部分是故障代碼MIL，位置是報文數(shù)據(jù)第一字節(jié)，提示有三個選項，停止、警告和保護。第二部分是第三到第六個字節(jié)的診斷故障碼DTC，包括可以參考編號SPN（19位）、故障類型參數(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)動故障具體器件或者線路以及發(fā)生的具體故障類型。

車輛有多個ECU控制單元時，各ECU檢測到故障時，會發(fā)送各自的診斷報文，可通過發(fā)送診斷報文的擴展幀ID源地址進行區(qū)分，確定是由哪個控制單元ECU發(fā)送的診斷報文。SAE J1939協(xié)議已對248個源地址進行定義說明，而對柴油機來說，常用的ECU及其源地址編號如下：0x00代表發(fā)動機控制單元，0x03代表傳動控制單元，0x21代表車身控制單元。

柴油車排放污染超標(biāo)診斷流程中會有兩個步驟：

一、預(yù)診斷環(huán)節(jié)

預(yù)診斷分為兩個步驟：獲取汽車排放檢驗過程及結(jié)果數(shù)據(jù)對車輛進行目視檢查。主要租用就是排除相對明顯和簡單的車輛故障。為下一診斷環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備工作，提高診斷效率。

1、獲取排放檢驗數(shù)據(jù)

檢測站可以通過聯(lián)網(wǎng)、從汽車排放污染維修治理監(jiān)測系統(tǒng)讀取柴油車排放過檢過程及結(jié)果數(shù)據(jù)，作為參考。如果檢測站無法獲得該車排放數(shù)據(jù)，特別是檢驗過程數(shù)據(jù)，根據(jù)診斷需要，在完成車輛目視檢測后，使用工況法污染物排放檢測系統(tǒng)，獲得排放檢驗數(shù)據(jù)。

2、車輛目視檢查

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

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

C、檢查發(fā)動機進氣、排氣管路、確認有無老化、破損、脫落、虛接，通過診斷儀系統(tǒng)查看排氣進氣及加油門測試等。

D、檢查柴油機控制配置：是否配備進氣增壓器、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、把柴油車打火開關(guān)打開，檢查車輛診斷系統(tǒng)（OBD），如前段落進行故障診斷，有故障報警的，讀取故障碼、數(shù)據(jù)流及報警信息，對存在排放的故障車輛，進行故障修復(fù)。

F、啟動汽車，檢查加速踏板控制是否靈敏、良好，帶進氣增壓的發(fā)動機，查看增壓器是否正常工作，有無缺缸、燒機油，檢查火花塞、高壓包，對排氣帶有明顯濃煙的，不允許使用機動車排氣分析儀進行排氣檢測。

G、等待發(fā)動機運轉(zhuǎn)到正常工作溫度，用OBD系統(tǒng)查看水溫、發(fā)動機工作溫度，有異常的進行相應(yīng)檢修。

二、診斷環(huán)節(jié)

超標(biāo)車輛經(jīng)過預(yù)診斷，排除了相對明顯和簡單的車輛故障后，排放污染物仍然超標(biāo)的，進入診斷環(huán)節(jié)，對發(fā)動機燃燒狀況進行分析，再對后處理裝置進行診斷確定車輛故障。

1、燃燒狀況分析

柴油機的燃燒狀況，反映出其機內(nèi)凈化的性能。壓燃式機動車排氣分析儀，通過探測排氣不透光率，反饋排氣中顆粒物的綜合濃度，不透光度越高，說明顆粒物越多，柴油發(fā)動機燃燒性能越差。

影響柴油機燃燒性能的常見原因有：

A、氣缸壓力。氣門漏氣或調(diào)整不正確，氣門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、進氣控制。進氣量少、進氣增壓異常、進氣溫度過高、排氣背壓過高等造成進氣量異常。

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)動機負荷正常調(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

對于捕集PM類型的DCO、POC、DPF，主要從排氣背壓檢測進行診斷，發(fā)生顆粒堵塞后，排氣背壓會升高，對帶有壓差傳感器的車輛，通過壓力傳感器的數(shù)據(jù)進行診斷，也可以使用排氣背壓表測量發(fā)動機機的排氣背壓。

對于選擇催化還原NOx的SCR系統(tǒng)，其帶有診斷控制單元ECU，可以通過OBD讀取故障信息和傳感器信號進行檢測。如液位傳感器故障時，車身控制器其中0xFECA代表實時故障DM1參數(shù)組編號，0x21代表由車身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是國際通用協(xié)議，速銳得采用該協(xié)議開發(fā)的國六遠程OBD在線監(jiān)測系統(tǒng)，通用性強、靈活性高，可有效縮短汽車診斷應(yīng)用于環(huán)保污染在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了車身故障與發(fā)動機故障診斷的統(tǒng)一。通過在柴油發(fā)動機的測試與驗證，實現(xiàn)了國六遠程OBD在線監(jiān)測終端對移動源的自我診斷，以及故障點的快速鎖定，大大提升了污染防治的效率。