某國Ⅵ客車巡航功能失效問題的分析與解決

趙飛云 王 松

概要：某品牌客車搭載康明斯國Ⅵ發動機，當車輛運行15 km 左右后，發動機巡航功能失效。此時,發動機黃色故障指示燈亮，同時報故障碼241。本文對該問題的分析與解決過程進行介紹說明，包括對和巡航功能有關的車速信號進行分析，排除了行車記錄儀輸出的車速信號對發動機ECM 巡航功能的干擾，排除了EBS 的車速信號對發動機ECM 巡航功能的干擾，在發動機參數中配置不同的車速源。最后，通過對變速器參數的正確設置，成功解決了該問題。

1 故障現象

某品牌客車，搭載康明斯國Ⅵ發動機，在車輛開始運行階段，發動機的巡航功能工作正常。但是，每當車輛運行15 km 左右后，發動機的故障指示燈亮，同時發動機報故障碼241。此時，發動機的巡航功能失效。

2 故障分析與排查

從故障現象看，巡航功能無法工作，是由于發動機報故障碼241 導致的，首先對產生故障碼241 的原因進行了分析，故障碼241 是基于車輪轉數的車速數據不穩定、間斷或者是不正確。所以問題明確是車速信號導致的該故障。從而，重點分析了和車速信號有關的因素，依照由易到難、由簡到繁的原則，開始逐步排查。

2.1 車速信號傳輸路徑的分析

如圖1 所示，車速傳感器將車速信號首先發送給行車記錄儀DTCO，行車記錄儀將車速信號轉化成CAN 報文，通過ICAN 把車速報文發送給儀表MOKI，儀表MOKI 通過VDO 內部的ICAN 把車速報文給到儀表系統的控制器ZR32。最后，儀表系統的控制器ZR32 通過PCAN 把車速報文TCO1 發給發動機ECM，發動機ECM 在CAN 線上通過TCO1 報文獲取到車速信號。

圖1 車速信號在CAN 網絡中的傳輸示意圖

在該車的電路設計上，行車記錄儀同時將車速信號通過硬線給到發動機ECM 的第60 號管腳。分析認為，行車記錄儀已經通過CAN 線把車速信號給到發動機ECM，假如行車記錄儀同時再通過硬線將速度信號給到發動機ECM。兩個車速信號同時給到發動機ECM，可能存在偏差和干擾。考慮到發動機ECM 目前報關于接收到的車速信號的錯誤，排除是否是兩路車速信號的偏差導致目前的故障，現場把行車記錄儀給到發動機ECM 的車速信號的硬線斷開，從而只保留車速信號由行車記錄儀通過CAN 線給到發動機ECM 這一條路徑。然后對車輛進行路試，當車輛運行17 km 左右后，發動機ECM 仍然報241 的故障，同時車輛的巡航功能仍無法工作。通過路試，排除行車記錄儀同時通過硬線把車速給到發動機ECM 對該問題的影響。

2.2 EBS 車速信號對巡航功能的影響

EBS 的ECU 從ABS 轉速傳感器接受到輪速信號，同時EBS 通過CAN 線把速度信號分享到整車CAN 網絡。為了排除EBS 的ECU 通過CAN 發出的速度信號和行車記錄儀通過CAN 發出的車速信號有偏差，從而導致的該故障，現場把EBS ECU 從整車的CAN 線斷開，這樣EBS 的輪速信號無法通過CAN 線發送給發動機ECM。然后，對車輛進行路試，車輛在運行15 km 左右后，發動機ECM 仍然報241 的故障，車輛的巡航功能失效。從而排除EBS 的車速信號對車輛巡航功能的影響。

2.3 車速信號的報文在CAN 網絡中其它有關CAN 節點的排查

車速信號首先是通過車速傳感器將車速信號給到行車記錄儀，需確定這輛車的車速傳感器和行車記錄儀DTCO 是否完好，以及行車記錄儀DTCO 是否可以正確的轉發出車速報文。因為該國Ⅵ車的行車記錄儀DTCO 的標定和之前國Ⅴ車輛完全相同，使用的車速傳感器的型號也一樣。之前國Ⅴ車輛從來沒出現過該問題。所以，將這輛車的行車記錄DTCO 和車速傳感器裝在另外一輛配置相同的國Ⅴ車上，對國Ⅴ車輛進行路試測試，巡航功能一切正常，說明問題不在行車記錄儀DTCO 的軟件標定或者DTCO 和車速傳感器的硬件上。

同時，為了確認ZR32 可以正常的把車速報文從ICAN 轉到PCAN 上。把行車記錄儀DTCO 直接接到PCAN 上，讓行車記錄儀DTCO 跳過儀表MOKI 和儀表系統的控制器ZR32，讓行車記錄儀DTCO 接收到的車速信號直接給到PCAN，從而在PCAN 上直接給到發動機ECM。然后進行路試測試，路試15 km 以后，發動機仍然報故障碼241，同時車輛的巡航功能失效。說明行車記錄儀DTCO 可以正確的把車速報文發到PCAN 上，且ZR32 可以正常的把車速報文從ICAN 轉到PCAN 上，但是發動機ECM 始終無法正確讀取到車速報文。

2.4 通過康明斯INSITE 診斷軟件確認正確的車速傳感器類型

如圖2 所示，在康明斯診斷軟件的參數配置中，關于車速傳感器的類型有4 種可選項,分別選擇磁性、數據通訊接口-尾軸、機械、數據通訊接口-行車記錄儀，進行路試測試后，只有在選擇“數據通訊接口-行車記錄儀”時，INSITE 才可以監測到車速。選擇其它3項時INSITE 都監測不到車速。通過該測試，確定了關于車速傳感器類型的正確配置。

圖2 康明斯診斷軟件INSITE 中關于車速傳感器類型的選擇

2.5 通過康明斯的Quickserve online 網站對產生241 故障碼的說明再次檢查，在康明斯國Ⅵ發動機關于故障碼241 的介紹中，發現變速器速比設置不正確同樣可以導致故障碼241 出現，從而巡航功能失效

這輛車裝配的變速器為ZF 6S1010BO機械變速器，變速器各前進擋位傳動比為：6.75、3.60、2.13、1.39、1.00、0.78，倒擋傳動比為6.06。

用康明斯診斷軟件INSITE，讀取當前變速器的速比參數設置為：減擋傳動比為1.36（減擋的意思是低于最高擋一擋的擋位），最高擋傳動比為1.00。而正確的變速器速比應該是：減擋傳動比為1.00，最高擋傳動比為0.78。發現發動機參數設置中關于變速器的速比參數設置錯誤。如圖3 所示，在診斷軟件INSITE 上對變速器參數進行了正確的設置，重新設置參數后，對車輛進行了2次30 km 路試，故障碼沒有再次出現，問題得以解決。

圖3 使用診斷軟件對變速器速比進行正確設置

3 結束語

發動機會在CAN 線中得到車速報文，同時發動機會根據發動機轉速信號、主減速比計算出變速器速比。當發動機ECM 通過其所得到的數據算出的變速器速比，與發動機參數設置中變速器速比參數不一致時，將導致該故障碼241出現，從而發動機認為車速信號不正確，進而切斷車輛的巡航功能。如文中所述，對變速器速比參數進行正確設置，由發動機計算出的變速器速比和設置的變速器速比參數一致，車輛的巡航功能恢復正常。