CN115182806B - 一种尿素喷射系统的故障诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种尿素喷射系统的故障诊断方法，首先发动机启动后关闭空气电磁阀，若空气压力传感器测量值为10‑300kpa，则记为APS(S0)＝1；若尿素压力传感器测量值为10‑300kpa，则记为UPS(S0)＝1，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀卡在开启位置。然后开启空气电磁阀，并使空气管路内空气压力值小于单向阀的开启压力值，若空气压力传感器测量值为10‑150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器测量值为10‑150kpa且空气压力传感器测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀卡在开启位置。本申请有效识别出尿素喷射系统的故障类型，从而提高尿素喷射系统诊断的鲁棒性，减少故障的误报率，有效指导司机进行维修。

Description

一种尿素喷射系统的故障诊断方法
技术领域
本申请涉及车辆尿素喷射系统故障诊断技术领域，特别涉及一种尿素喷射系统的故障诊断方法。
背景技术
国六柴油机为了降低发动机尾气中的NOx和颗粒排放，匹配了催化氧化器(DOC)+颗粒过滤器(DPF)+选择性氧化还原器(SCR)的后处理系统，通过尿素喷射系统将尿素喷射到排气管中，进而尿素分解为NH3，与NOx反应来降低NOx排放。
尿素喷射系统分为空气辅助式尿素喷射系统和非空气辅助式尿素喷射系统，空气辅助式尿素喷射系统是指通过压缩空气来进行尿素溶液的雾化，需要消耗压缩空气；非空气辅助式尿素喷射系统指通过提高尿素溶液的压力来进行尿素溶液的雾化，不需要消耗压缩空气。
国六排放法规要求对尿素喷射系统进行监控，若尿素喷射系统发生故障无法正常喷射尿素，则需要报出故障，并对车辆进行限扭和限速。尿素系统在工作开始前需要进行全面诊断，同时在工作过程中也需要对尿素喷射系统持续诊断，实时确认尿素喷射系统是否正常工作。
尿素喷射系统可能会有轻微的故障，可以在使用过程中自恢复，比如尿素喷嘴轻微的堵塞，可以通过高温烧掉尿素喷嘴的结晶，喷射系统就可以正常工作的，因此在需要建立合理的诊断方法，避免报出故障后车辆进站维修时故障自动消失了，对司机造成困扰。
现有技术方案的尿素喷射系统诊断方法比较简单，在喷射系统工作前通入压缩空气确认传感器测量值是否满足要求，并没有考虑管路中有水、整车气源压力不足和尿素喷嘴堵塞等影响。因此，导致尿素喷射系统故障率比较高。
发明内容
本申请实施例提供一种尿素喷射系统的故障诊断方法，以解决相关技术中尿素喷射系统故障检测方法简单，导致故障误报率比较高，故障报出后限扭限速，影响车辆运营的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴连接的空气管路和尿素管路，所述空气管路上依次串联有空气电磁阀和空气压力传感器，所述尿素管路上依次串联有尿素泵和尿素压力传感器，空气管路和尿素管路之间连接有单向阀，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀，若空气压力传感器测量值为10-300kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-300kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀，并使空气管路内空气压力值小于单向阀的开启压力值，若空气压力传感器测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-150kpa且空气压力传感器测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀卡在开启位置；
S2、开启空气电磁阀，并使空气管路内空气压力值大于单向阀的开启压力值，若空气压力传感器测量值为10-300kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-300kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀卡在关闭位置。
在一些实施例中：若判断单向阀故障、判断空气压力传感器故障或判断空气电磁阀卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断单向阀卡在开启位置，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀卡在关闭位置。
在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀全开并持续1-10s，然后空气电磁阀关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器的测量值始终在10-300kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
对于空气管路，当空气压力传感器的测量值降低至100-300kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于10s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路堵塞；
对于尿素管路，当尿素压力传感器的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路堵塞；
S5、将空气电磁阀关闭，尿素泵不动作，记录预注前的尿素压力传感器测量值y1，然后进行尿素泵预注，记录预注阶段的尿素压力传感器测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器的测量值与预注前尿素压力传感器的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断单向阀卡在关闭位置。
本申请实施例第三方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴连接的空气管路和尿素管路，所述空气管路上依次串联有空气电磁阀、比例阀和空气压力传感器，所述尿素管路上依次串联有尿素泵和尿素压力传感器，空气管路和尿素管路之间连接有吹扫电磁阀，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀，若空气压力传感器测量值为10-200kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀和比例阀，关闭吹扫电磁阀，若空气压力传感器测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-150kpa且空气压力传感器测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀泄漏故障；
S2、开启空气电磁阀和吹扫电磁阀，若空气压力传感器测量值为10-150kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀卡在关闭位置。
在一些实施例中：若判断吹扫电磁阀泄漏故障、判断空气压力传感器故障或判断空气电磁阀卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀泄漏故障，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀卡在关闭位置。
在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀全开并持续1-10s，然后空气电磁阀关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
对于空气管路，当空气压力传感器的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于10s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路堵塞；
对于尿素管路，当尿素压力传感器的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路堵塞；
S5、将空气电磁阀关闭，尿素泵不动作，记录预注前的尿素压力传感器测量值y1，然后进行尿素泵预注，记录预注阶段的尿素压力传感器测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器的测量值与预注前尿素压力传感器的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断吹扫电磁阀卡在关闭位置。
本申请实施例第三方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴连接的空气管路和尿素管路，所述空气管路上依次串联有空气电磁阀和比例阀，所述尿素管路上依次串联有尿素泵和尿素压力传感器，空气管路和尿素管路之间连接有吹扫电磁阀，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀，若尿素压力传感器测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀和吹扫电磁阀均卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀和比例阀，关闭吹扫电磁阀，若尿素压力传感器测量值为10-150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀泄漏故障；
S2、开启空气电磁阀、比例阀和吹扫电磁阀，若尿素压力传感器测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若UPS(S2)＝0，则判断尿素压力传感器故障。
在一些实施例中：若判断吹扫电磁阀泄漏故障、判断尿素压力传感器故障，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀泄漏故障，若UPS(S2)＝0，则最终判断尿素压力传感器故障。
在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀全开并持续1-10s，然后空气电磁阀关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
当尿素压力传感器的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路堵塞；
S5、将空气电磁阀关闭，尿素泵不动作，记录预注前的尿素压力传感器测量值y1，然后进行尿素泵预注，记录预注阶段的尿素压力传感器测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器的测量值与预注前尿素压力传感器的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器故障，若UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断空气电磁阀或吹扫电磁阀卡在关闭位置。
在一些实施例中：所述尿素喷射系统包括连接尿素喷嘴的冷却管路，所述冷却管路上串联有冷却电磁阀。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，由于本申请的故障诊断方法在诊断尿素喷射系统的故障时，首先发动机启动后关闭空气电磁阀，若空气压力传感器测量值为10-300kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-300kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀卡在开启位置。然后开启空气电磁阀，并使空气管路内空气压力值小于单向阀的开启压力值，若空气压力传感器测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-150kpa且空气压力传感器测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀卡在开启位置。最后开启空气电磁阀，并使空气管路内空气压力值大于单向阀的开启压力值，若空气压力传感器测量值为10-300kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器测量值为10-300kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀卡在关闭位置。因此，本申请有效识别出尿素喷射系统的故障类型，从而提高尿素喷射系统诊断的鲁棒性，减少故障的误报率，有效指导司机进行维修。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请第一实施例的结构示意图；
图2为本申请第二实施例的结构示意图；
图3为本申请第三实施例的结构示意图。
附图标记：
1、空气管路；2、尿素管路；3、空气电磁阀；4、空气压力传感器；5、尿素泵；6、尿素压力传感器；7、尿素喷嘴；8、单向阀；9、比例阀；10、吹扫电磁阀；11、空气滤芯；12、尿素滤芯；13、冷却管路；14、冷却水滤芯；15、冷却电磁阀。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其能解决相关技术中尿素喷射系统故障检测方法简单，导致故障误报率比较高，故障报出后限扭限速，影响车辆运营的问题。
参见图1所示，本申请实施例第一方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴7连接的空气管路1和尿素管路2。在空气管路1上依次串联有空气滤芯11、空气电磁阀3和空气压力传感器4，压缩空气依次经空气滤芯11、空气电磁阀3和空气压力传感器4进入尿素喷嘴7以雾化尿素溶液。在尿素管路2上依次串联有尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6，尿素依次经尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6进入尿素喷嘴7以向SCR喷射尿素溶液。在空气管路1和尿素管路2之间连接有单向阀8，该单向阀8打开后利用压缩空气将尿素管路2内的尿素溶液吹扫干净，防止尿素喷嘴7结晶。所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后尿素喷射系统初始状态不工作，关闭空气电磁阀3，无压缩空气进入尿素喷射系统，正常情况下尿素压力传感器6和空气压力传感器4的测量值应均在0kpa左右。若空气压力传感器4测量值为10-300kpa，例如250kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0。若尿素压力传感器6测量值为10-300kpa，例如200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀3卡在开启位置。
S1、开启空气电磁阀3，调整空气电磁阀3的开度，并使空气管路1内空气压力值小于单向阀8的开启压力值，空气管路1内空气压力值在50-280kpa，而单向阀8的开启压力为300kpa，因此单向阀8不会被打开，压缩空气不会进入到尿素管路2，正常情况下尿素压力传感器6测量压力值在0kpa左右，空气压力传感器4测量压力值应在50-280kpa，例如150kpa。若空气压力传感器4测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa且空气压力传感器4测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀8卡在开启位置。
S2、开启空气电磁阀3，并使空气管路1内空气压力值大于单向阀8的开启压力值，空气管路1内空气压力值大于300kpa，该状态下压缩空气会顶开单向阀8，通过尿素压力传感器6及空气压力传感器4监控尿素喷射系统压力响应，正常情况下尿素压力传感器6及空气压力传感器4都会有检测值。若空气压力传感器4测量值为10-300kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器6测量值为10-300kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0。若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器4故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀3卡在关闭位置。
在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例第一方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法若判断单向阀8故障、判断空气压力传感器故障4或判断空气电磁阀3卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断单向阀卡在开启位置，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀卡在关闭位置。
步骤S3为二次确认诊断，比如因为车辆的压缩空气压力低导致前序诊断结果未通过，为了确保尿素喷射系统提供足够压缩空气压力，等待车辆开始运行直到60-6000s，例如600s，计时结束或者等待SCR入口温度达到设定值150-400℃，例如200℃，跳转到S1或S2，对尿素喷射系统的单向阀8、空气压力传感器4、空气电磁阀3再次进行诊断。
在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例第一方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀3全开并持续1-10s，例如3s，然后空气电磁阀3关闭5-100s，例如57s，并循环多次，若空气压力传感器4的测量值始终在10-300kpa，例如250kpa，则需要等待60-6000s，例如900s，然后再进行诊断。
对于空气管路1，当空气压力传感器4的测量值降低至100-300kPa，例如250kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，例如1.2s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于1.2s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环次数大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路1堵塞。
对于尿素管路2，当尿素压力传感器的测量值降低至50-150kPa，例如100kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环次数大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路2堵塞。
S5、将空气电磁阀3关闭，尿素泵5不动作，记录预注前的尿素压力传感器6测量值y1，然后进行尿素泵5预注，记录预注阶段的尿素压力传感器6测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器6的测量值与预注前尿素压力传感器6的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0。若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器6故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断单向阀8卡在关闭位置。
参见图2所示，本申请实施例第二方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴7连接的空气管路1和尿素管路2。在空气管路1上依次串联有空气滤芯11、空气电磁阀3、比例阀9和空气压力传感器4，压缩空气依次经空气滤芯11、空气电磁阀3、比例阀9和空气压力传感器4进入尿素喷嘴7以雾化尿素溶液。尿素管路2上依次串联有尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6，尿素依次经尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6进入尿素喷嘴7以向SCR喷射尿素溶液。在空气管路1和尿素管路2之间连接有吹扫电磁阀10，该吹扫电磁阀10打开后利用压缩空气将尿素管路2内的尿素溶液吹扫干净，防止尿素喷嘴7结晶。所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后，尿素喷射系统初始状态不工作，关闭空气电磁阀3，无压缩空气进入尿素喷射系统，正常情况下尿素压力传感器6和空气压力传感器4的测量值应均在0kpa左右。若空气压力传感器4测量值为10-200kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0。若尿素压力传感器6测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀3卡在开启位置。
S1、开启空气电磁阀3和比例阀9，关闭吹扫电磁阀10，若空气压力传感器4测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0。若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa且空气压力传感器4测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀10泄漏故障。
S2、开启空气电磁阀3和吹扫电磁阀10，若空气压力传感器4测量值为10-150kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0。若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器4故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀3卡在关闭位置。
在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例第二方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法若判断吹扫电磁阀10泄漏故障、判断空气压力传感器4故障或判断空气电磁阀3卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s，例如600s，计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，例如200℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀10泄漏故障，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器4故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀3卡在关闭位置。
步骤S3为二次确认诊断，比如因为车辆的压缩空气压力低导致前序诊断结果未通过，为了确保尿素喷射系统提供足够压缩空气压力，等待车辆开始运行直到60-6000s，例如600s，计时结束或者等待SCR入口温度达到设定值150-400℃，例如200℃，跳转到S1或S2，对尿素喷射系统的吹扫电磁阀10、空气压力传感器4、空气电磁阀3再次进行诊断。
在一些可选实施例中：参见图2所示，本申请实施例第二方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀3全开并持续1-10s，例如3s，然后空气电磁阀3关闭5-100s，例如57s，并循环多次，若空气压力传感器4的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，例如900s，然后再进行诊断；
对于空气管路1，当空气压力传感器4的测量值降低至100-300kPa，例如250kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，例如1.2s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于1.2s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环次数大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路1堵塞。
对于尿素管路2，当尿素压力传感器的测量值降低至50-150kPa，例如100kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环次数大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路2堵塞。
S5、将空气电磁阀3关闭，尿素泵5不动作，记录预注前的尿素压力传感器6测量值y1，然后进行尿素泵预注，记录预注阶段的尿素压力传感器6测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器6的测量值与预注前尿素压力传感器6的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器6故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断吹扫电磁阀10卡在关闭位置。
参见图3所示，本申请实施例第三方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴7连接的空气管路1和尿素管路2。在空气管路1上依次串联有空气滤芯11、空气电磁阀3和比例阀9，压缩空气依次经空气滤芯11、空气电磁阀3、比例阀9进入尿素喷嘴7以雾化尿素溶液。在尿素管路2上依次串联有尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6，尿素依次经尿素滤芯12、尿素泵5和尿素压力传感器6进入尿素喷嘴7以向SCR喷射尿素溶液。空气管路1和尿素管路2之间连接有吹扫电磁阀10，该吹扫电磁阀10打开后利用压缩空气将尿素管路2内的尿素溶液吹扫干净，防止尿素喷嘴7结晶。所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后，尿素喷射系统初始状态不工作，关闭空气电磁阀3，无压缩空气进入尿素喷射系统，正常情况下尿素压力传感器6的测量值应均在0kpa左右。若尿素压力传感器6测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀3和吹扫电磁阀10均卡在开启位置。
S1、开启空气电磁阀3和比例阀9，关闭吹扫电磁阀10，若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀10泄漏故障。
S2、开启空气电磁阀3、比例阀9和吹扫电磁阀10，若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若UPS(S2)＝0，则判断尿素压力传感器6故障。
在一些可选实施例中：参见图3所示，本申请实施例第三方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法若判断吹扫电磁阀10泄漏故障、判断尿素压力传感器6故障，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s，例如600s，计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀10泄漏故障，若UPS(S2)＝0，则最终判断尿素压力传感器6故障。
步骤S3为二次确认诊断，比如因为车辆的压缩空气压力低导致前序诊断结果未通过，为了确保尿素喷射系统提供足够压缩空气压力，等待车辆开始运行直到60-6000s，例如600s，计时结束或者等待SCR入口温度达到设定值150-400℃，例如200℃，跳转到S1或S2，对尿素喷射系统的吹扫电磁阀10、空气压力传感器4再次进行诊断。
在一些可选实施例中：参见图3所示，本申请实施例第三方面提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，该故障诊断方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀3全开并持续1-10s，例如3s，然后空气电磁阀3关闭5-100s，例如57s，并循环多次，若空气压力传感器4的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，例如900s，然后再进行诊断。
当尿素压力传感器6的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，例如1.2s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路2堵塞。
S5、将空气电磁阀3关闭，尿素泵5不动作，记录预注前的尿素压力传感器6测量值y1，然后进行尿素泵5预注，记录预注阶段的尿素压力传感器6测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器6的测量值与预注前尿素压力传感器6的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器6故障，若UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断空气电磁阀6或吹扫电磁阀10卡在关闭位置。
在一些可选实施例中：参见图1至图3所示，所述尿素喷射系统还包括连接尿素喷嘴7的冷却管路13，在冷却管路13上串联有冷却水滤芯14和冷却电磁阀15。冷却管路13和冷却电磁阀15用于向尿素喷嘴7注入冷却液，以降低尿素喷嘴7的工作温度，防止尿素喷嘴7出现结晶故障后堵塞尿素喷嘴7。
工作原理
本申请实施例提供了一种尿素喷射系统的故障诊断方法，由于本申请的故障诊断方法在诊断尿素喷射系统的故障时，首先发动机启动后关闭空气电磁阀3，若空气压力传感器4测量值为10-300kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器6测量值为10-300kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀3卡在开启位置。
然后开启空气电磁阀3，并使空气管路1内空气压力值小于单向阀8的开启压力值，若空气压力传感器4测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器6测量值为10-150kpa且空气压力传感器4测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀8卡在开启位置。
最后开启空气电磁阀3，并使空气管路1内空气压力值大于单向阀8的开启压力值，若空气压力传感器4测量值为10-300kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器6测量值为10-300kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器4故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀3卡在关闭位置。因此，本申请有效识别出尿素喷射系统的故障类型，从而提高尿素喷射系统诊断的鲁棒性，减少故障的误报率，有效指导司机进行维修。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴(7)连接的空气管路(1)和尿素管路(2)，所述空气管路(1)上依次串联有空气电磁阀(3)和空气压力传感器(4)，所述尿素管路(2)上依次串联有尿素泵(5)和尿素压力传感器(6)，空气管路(1)和尿素管路(2)之间连接有单向阀(8)，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀(3)，若空气压力传感器(4)测量值为10-300kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-300kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀(3)卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀(3)，并使空气管路(1)内空气压力值小于单向阀(8)的开启压力值，若空气压力传感器(4)测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-150kpa且空气压力传感器(4)测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断单向阀(8)卡在开启位置；
S2、开启空气电磁阀(3)，并使空气管路(1)内空气压力值大于单向阀(8)的开启压力值，若空气压力传感器(4)测量值为10-300kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-300kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器(4)故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置。
2.如权利要求1所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，若判断单向阀(8)故障、判断空气压力传感器(4)故障或判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断单向阀(8)卡在开启位置，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器(4)故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置。
3.如权利要求1或2所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀(3)全开并持续1-10s，然后空气电磁阀(3)关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器(4)的测量值始终在10-300kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
对于空气管路(1)，当空气压力传感器(4)的测量值降低至100-300kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于10s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路(1)堵塞；
对于尿素管路(2)，当尿素压力传感器(6)的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路(2)堵塞；
S5、将空气电磁阀(3)关闭，尿素泵(5)不动作，记录预注前的尿素压力传感器(6)测量值y1，然后进行尿素泵(5)预注，记录预注阶段的尿素压力传感器(6)测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器(6)的测量值与预注前尿素压力传感器(6)的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵(5)预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器(6)故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断单向阀(8)卡在关闭位置。
4.一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴(7)连接的空气管路(1)和尿素管路(2)，所述空气管路(1)上依次串联有空气电磁阀(3)、比例阀(9)和空气压力传感器(4)，所述尿素管路(2)上依次串联有尿素泵(5)和尿素压力传感器(6)，空气管路(1)和尿素管路(2)之间连接有吹扫电磁阀(10)，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀(3)，若空气压力传感器(4)测量值为10-200kpa，则记为APS(S0)＝1，否则APS(S0)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若APS(S0)＝1且UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀(3)卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀(3)和比例阀(9)，关闭吹扫电磁阀(10)，若空气压力传感器(4)测量值为10-150kpa，则记为APS(S1)＝1，否则为APS(S1)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-150kpa且空气压力传感器(4)测量值<150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障；
S2、开启空气电磁阀(3)和吹扫电磁阀(10)，若空气压力传感器测量值为10-150kpa，则记为APS(S2)＝1，否则为APS(S2)＝0；若尿素压力传感器(6)测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则判断空气压力传感器(4)故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置。
5.如权利要求4所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，若判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障、判断空气压力传感器(4)故障或判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障，若APS(S2)＝0且UPS(S2)＝1，则最终判断空气压力传感器(4)故障，若APS(S1)＝0且UPS(S2)＝0，则最终判断空气电磁阀(3)卡在关闭位置。
6.如权利要求4或5所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀(3)全开并持续1-10s，然后空气电磁阀(3)关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器(4)的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
对于空气管路(1)，当空气压力传感器(4)的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量空气压力降低至75kpa的时间，若时间小于10s，则记为APS(S4)＝1；若时间大于10s且小于57s，则记为APS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为APS(S4)＝0，若APS(S4)＝0，则判断空气管路(1)堵塞；
对于尿素管路(2)，当尿素压力传感器(6)的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路(2)堵塞；
S5、将空气电磁阀(3)关闭，尿素泵(5)不动作，记录预注前的尿素压力传感器(6)测量值y1，然后进行尿素泵(5)预注，记录预注阶段的尿素压力传感器(6)测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器(6)的测量值与预注前尿素压力传感器(6)的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵(5)预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器(6)故障，若APS(S1)＝1且UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断吹扫电磁阀(10)卡在关闭位置。
7.一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，尿素喷射系统包括均与尿素喷嘴连接的空气管路(1)和尿素管路(2)，所述空气管路(1)上依次串联有空气电磁阀(3)和比例阀(9)，所述尿素管路(2)上依次串联有尿素泵(5)和尿素压力传感器(6)，空气管路(1)和尿素管路(2)之间连接有吹扫电磁阀(10)，所述方法包括以下步骤：
S0、发动机启动后关闭空气电磁阀(3)，若尿素压力传感器(6)测量值为10-200kpa，则记为UPS(S0)＝1，否则为UPS(S0)＝0，若UPS(S0)＝1，则判断空气电磁阀(3)和吹扫电磁阀(10)均卡在开启位置；
S1、开启空气电磁阀(3)和比例阀(9)，关闭吹扫电磁阀(10)，若尿素压力传感器(6)测量值为10-150kpa，则记为UPS(S1)＝1，否则为UPS(S1)＝0，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障；
S2、开启空气电磁阀(3)、比例阀(9)和吹扫电磁阀(10)，若尿素压力传感器(6)测量值为10-150kpa，则记为UPS(S2)＝1，否则为UPS(S2)＝0，若UPS(S2)＝0，则判断尿素压力传感器(6)故障。
8.如权利要求7所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，若判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障、判断尿素压力传感器(6)故障，所述方法还包括以下步骤：
S3、发动机启动后，等待发动机运行60-6000s计时结束或者等待SCR入口温度至150-400℃，返回S1或S2，若UPS(S0)＝0且UPS(S1)＝1，则最终判断吹扫电磁阀(10)泄漏故障，若UPS(S2)＝0，则最终判断尿素压力传感器(6)故障。
9.如权利要求7或8所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
S4、空气电磁阀(3)全开并持续1-10s，然后空气电磁阀(3)关闭5-100s并循环多次，若空气压力传感器(4)的测量值始终在20-150kpa，则需要等待60-6000s，然后再进行诊断；
当尿素压力传感器(6)的测量值降低至50-150kPa时开始计时，测量尿素压力降低至50kPa的时间，若时间小于20s，则记为UPS(S4)＝1；若时间大于20s且小于57s，则记为UPS(S4)＝0；若时间大于57s，则重复进行循环诊断，若重复循环大于5次，则记为UPS(S4)＝0，若UPS(S4)＝0，则判断尿素管路(2)堵塞；
S5、将空气电磁阀(3)关闭，尿素泵(5)不动作，记录预注前的尿素压力传感器(6)测量值y1，然后进行尿素泵(5)预注，记录预注阶段的尿素压力传感器(6)测量值y2，若预注阶段的尿素压力传感器(6)的测量值与预注前尿素压力传感器(6)的测量值的差值|y2-y1|＞10kpa，则记为UPS(S5)＝1，若持续5次尿素泵(5)预注均无法满足，则记为UPS(S5)＝0，若UPS(S5)＝0，则判断尿素压力传感器(6)故障，若UPS(S2)＝0且UPS(S5)＝1，则判断空气电磁阀(3)或吹扫电磁阀(10)卡在关闭位置。
10.如权利要求1所述的一种尿素喷射系统的故障诊断方法，其特征在于：
所述尿素喷射系统还包括连接尿素喷嘴(7)的冷却管路(13)，所述冷却管路(13)上串联有冷却电磁阀(15)。
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