某型轻卡燃油表不准故障分析

2020-06-29郭朝晖胡胜云

汽车电器 2020年6期

郭朝晖，胡胜云

（江铃汽车股份有限公司，江西南昌 330001）

仪表作为人机交互显示终端，原始功能是准确显示车速、转速、燃油余量、水温等。随着客户要求提高，显示的信息也越来越多。续航里程、油耗、超速报警、倒车雷达等也逐渐成为仪表的标配显示。信息显示越多，需要接收和处理的信号就越多、仪表相关计算、策略就越复杂。要求设计者考虑客户使用的各种工况，稍有不慎，将导致仪表显示信息混乱，给客户带来困扰。轻卡车使用车况就更复杂，特别是改装市场，如需要高怠速的环卫车、需要长时间使用蓄电池的高空作业车等。下面对某轻卡燃油策略考虑不周导致改装车出现的燃油表不准的问题进行分析，用CANOE分析仪读取内部数据，确认故障原因，提出简便的新设计，有效地解决了此类故障。

1 故障描述与分析

1.1 故障描述

故障车加满油，燃油表显示正常。工作6h后油表指示降到一半（图1），与实际差值较大；下电后重新上电，油表指示在3／4位置（图2），指示恢复正常。

1.2 故障分析

图1 油表指示在1／2

图2 油表指示在3／4

1）此故障车是有量产的轻卡车改装的环卫车，驾驶室加装了垃圾上装控制器、电源开关、怠速调节旋钮等；车架部分加装了转向灯、前照灯、位置灯、垃圾装卸设备。图3是燃油传感器和仪表的连接方式，仪表直接采集燃油传感器电阻，换算成电压值，最终转换成正弦信号来驱动燃油表步进电机转动到对应位置。现场测量燃油传感器信号线、搭铁线无改动，排除改装导致。

2）环卫车一天工作6h，其中高怠速工况下累计4.5h。这批故障车工作怠速都调到了1800～2100r／min。其中工作怠速越高，燃油表指示比实际油量偏低越多，因此判断为在高怠速工况下，仪表燃油表工作异常。

1.3 原因分析

图3 燃油传感器和仪表连接方式

燃油表显示策略如下：行驶过程中，仪表根据燃油传感器的实际阻值来指示燃油位置；怠速无车速时，仪表根据读取ECU喷油信号来作为燃油消耗量，并根据此消耗量作为仪表指针下移量；有转速时，燃油表指针不往上走。图4是这款车网络架构中仪表读取ECU提供的喷油数据报文。

连接上CANOE，随车工作一天，分析怠速时ECU提供的喷油累计数据，图5是截取其中一段数据。

图4 ECU喷油量报文

图5 怠速时喷油量累加和转速数据

图6 是车辆在启动到怠速工作完一段检测的数据，其中第1行是凌晨5点34分，车辆刚启动时的数据，此时，数据显示燃油有58.35L，仪表指针指示在正常位置。第2行是整车装卸垃圾工作2.5h后，仪表显示油量只有21.18L，仪表指示在20L左右，此时仪表指示的位置不正确偏低了大概2格。原因为在怠速工作期间，约2h，ECU软件计算的喷油累计量为32.53L，所以，仪表根据这个量，软件控制指针下移到2格的位置，就比实际低很多。车辆正常行驶后，仪表读取燃油传感器阻值发现油量指示偏低，但由于有转速，不会控制指针往上走。除非熄火下电，仪表才能指示正常。第4行是整车重新上电之后的燃油显示，显示油量还有54L，这个数据是准确的。

图7是这款轻卡车装配的80L油箱对应的燃油传感器阻值、燃油表刻度盘参数，从上图数据看，工作2.5h后，燃油传感器阻值从110Ω增大到120Ω，燃油消耗量在4L左右，对比图6的燃油显示数据，可说明仪表采样到的燃油表阻值稳定。

图6 启动到工作完的数据

ECU标定的喷油量在整车怠速800r／min左右是准确的，但对于高怠速工况其数据偏高，不能用来作为仪表显示油量的依据。怠速越高，工作时间越长，ECU提供的喷油消耗越大，和实际燃油量差值就越大，燃油表就比实际低。此策略没有考虑某些改装车在长时间高怠速工况下的运行，直接采集ECU喷油数据，会导致燃油表不准的情况。