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修机|使用 CAN 总线分析仪排查电控发动机故障案

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来源:匠客工程机械

内燃叉车的电控发动机通常采用 CAN 总线与其电气设备连接,CAN 总线技术既可以提升各电控单元之间的通信速度,又可以使线路简化,便于线路布排,但是电控发动机及 CAN 总线出现故障后难以判断。本文介绍使用 CAN 总线分析仪快速排查电控发动机故障案例。

1 故障现象

某叉车电控发动机通过 CAN 总线与该叉车ECU 控制器连接。当叉车上电后,液晶屏仪表显示“工作正常”,且显示“CAN √”,这表明该发动机无故障。但此时发动机故障报警灯常亮,这与仪表显示内容存在矛盾,该叉车 CAN总线运行状态如图 1 所示。

2 分析原因

该叉车电控发动机通过 ECU 控制器进行控制,并通过 CAN 总线连接其他电气元件。CAN总线采用电子网络构架设计,并在叉车仪表中设置了显示 CAN 总线运行状态对话窗口。当仪表上显示“CAN √”时,说明仪表、ECU 控制单元与 CAN 总线通信正常,当仪表上显示“CAN ×”时,说明仪表、ECU 控制器与 CAN 总线通信有故障。

分析认为,叉车出现上述故障,可能有以下4 种原因:一是电控发动机无故障,仪表故障灯显示错误;二是电控发动机有历史故障,仪表只解析现行故障报文信息(数据单元),导致不能显示故障代码;三是电控发动机 ECU 控制器没有通过 CAN 总线发送现行故障的报文信息;四是电控发动机有故障,并且 ECU 控制器已经通过 CAN 总线发送故障报文信息,但是仪表无法解析故障报文信息。

3 故障排查

3.1 检测故障指示灯

打开启动开关,用万用电表测量 ECU 控制器管脚中控制故障指示灯线脚两端的电压,测得电压为 DC25.2V,说明此时发动机存在故障,但是无法判断是现行故障还是历史故障。关闭发动机后再次启动,待发动机正常运转后,再用万用电表测量 ECU 控制器管脚中故障指示灯两端电压,测得电压仍然为 DC25.2V。由此可以判断发动机故障指示灯正常,发动机存在现行故障。为了进一步验证发动机是否存在现行故障,还需要使用发动机专用测试软件进一步检测排查。

3.2 检测发动机现行故障

连接内设该电控发动机故障诊断软件的电脑,进入软件主页面,主页面中有车辆监控、故障诊断、数据标定等功能界面,如图 2 所示。

进入“故障诊断”页面,该页面有“现行故障”(即当前故障)和“历史故障”两个读取功能:点击“历史故障”, 可读取发动机曾经出现的故障;点击“现行故障”,可以看到发动机当前存在的故障。点击“现行故障”时,读取该故障为“进气压力传感器信号端电压过低”。为进一步查找故障原因,还需使用 CAN 分析仪进行分析。

3.3 分析故障报文信息

连接 CAN 总线分析仪,读取 ECU 控制器数据。当 CAN 总线分析仪数据接收状态为“接收”时,可以直接读取 ECU 控制器通过 CAN 总线发送的数据。为了更好的分析数据,把 ECU 控制器通过 CAN 总线发送的数据进行归纳整理。

对整理的数据进行分析,查找到“现行故障”,即 DM1 的 ID 标识符“FECA”。此时,在 ECU控制器发送的数据包中无法找到 DM1 的 ID 标识符,说明此时 ECU 控制器没有发送该现行故障信息,可以判断为 ECU 控制器程序出现问题。

3.4 调整 ECU 控制器程序

调整发动机 ECU 控制器程序,重新对 ECU控制器发送数据包进行整理、分析,可以清晰地看到诊断故障代码(DTC)的可疑参数编号(SPN)和故障模式标志(FMI)等均不为“0”,由此可以判断上述分析是正确的,即该故障为 ECU控制器没有发送此现行故障的报文信息。

调整 ECU 控制器程序,使其能够发送故障报文信息。调整后发现,当发动机故障报警灯被点亮时,仪表无故障代码输出的原因是ECU 控制器没有发送现行故障 DM1 的故障报文信息,因此在仪表的液晶显示屏上无故障代码输出。按照以上思路调整、修改 ECU 控制器程序。

调整 ECU 控制器程序后试机,这时仪表能够正确显示故障,即当发动机故障指示灯报警时,故障代码同时在液晶屏上显示出“102- 4”,即进气压力传感器信号端电压过低。

通过以上故障排查我们发现,当内燃叉车电控发动机出现故障时, 用 CA N 总线分析仪对数据进行整理、分析,可以很快将故障排查出来。

作者:曾亿圣 高文倩

来源:《工程机械与维修》2018年第5期

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