郭朝暉，胡勝云

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330001）

儀表作為人機交互顯示終端，原始功能是準確顯示車速、轉速、燃油余量、水溫等。隨著客戶要求提高，顯示的信息也越來越多。續(xù)航里程、油耗、超速報警、倒車雷達等也逐漸成為儀表的標配顯示。信息顯示越多，需要接收和處理的信號就越多、儀表相關計算、策略就越復雜。要求設計者考慮客戶使用的各種工況，稍有不慎，將導致儀表顯示信息混亂，給客戶帶來困擾。輕卡車使用車況就更復雜，特別是改裝市場，如需要高怠速的環(huán)衛(wèi)車、需要長時間使用蓄電池的高空作業(yè)車等。下面對某輕卡燃油策略考慮不周導致改裝車出現(xiàn)的燃油表不準的問題進行分析，用CANOE分析儀讀取內部數(shù)據(jù)，確認故障原因，提出簡便的新設計，有效地解決了此類故障。

1 故障描述與分析

1.1 故障描述

故障車加滿油，燃油表顯示正常。工作6h后油表指示降到一半 （圖1），與實際差值較大；下電后重新上電，油表指示在3／4位置 （圖2），指示恢復正常。

1.2 故障分析

圖1 油表指示在1／2

圖2 油表指示在3／4

1）此故障車是有量產的輕卡車改裝的環(huán)衛(wèi)車，駕駛室加裝了垃圾上裝控制器、電源開關、怠速調節(jié)旋鈕等；車架部分加裝了轉向燈、前照燈、位置燈、垃圾裝卸設備。圖3是燃油傳感器和儀表的連接方式，儀表直接采集燃油傳感器電阻，換算成電壓值，最終轉換成正弦信號來驅動燃油表步進電機轉動到對應位置?，F(xiàn)場測量燃油傳感器信號線、搭鐵線無改動，排除改裝導致。

2）環(huán)衛(wèi)車一天工作6h，其中高怠速工況下累計4.5h。這批故障車工作怠速都調到了1800～2100r／min。其中工作怠速越高，燃油表指示比實際油量偏低越多，因此判斷為在高怠速工況下，儀表燃油表工作異常。

1.3 原因分析

圖3 燃油傳感器和儀表連接方式

燃油表顯示策略如下：行駛過程中，儀表根據(jù)燃油傳感器的實際阻值來指示燃油位置；怠速無車速時，儀表根據(jù)讀取ECU噴油信號來作為燃油消耗量，并根據(jù)此消耗量作為儀表指針下移量；有轉速時，燃油表指針不往上走。圖4是這款車網絡架構中儀表讀取ECU提供的噴油數(shù)據(jù)報文。

連接上CANOE，隨車工作一天，分析怠速時ECU提供的噴油累計數(shù)據(jù)，圖5是截取其中一段數(shù)據(jù)。

圖4 ECU噴油量報文

圖5 怠速時噴油量累加和轉速數(shù)據(jù)

圖6 是車輛在啟動到怠速工作完一段檢測的數(shù)據(jù)，其中第1行是凌晨5點34分，車輛剛啟動時的數(shù)據(jù)，此時，數(shù)據(jù)顯示燃油有58.35L，儀表指針指示在正常位置。第2行是整車裝卸垃圾工作2.5h后，儀表顯示油量只有21.18L，儀表指示在20L左右，此時儀表指示的位置不正確偏低了大概2格。原因為在怠速工作期間，約2h，ECU軟件計算的噴油累計量為32.53L，所以，儀表根據(jù)這個量，軟件控制指針下移到2格的位置，就比實際低很多。車輛正常行駛后，儀表讀取燃油傳感器阻值發(fā)現(xiàn)油量指示偏低，但由于有轉速，不會控制指針往上走。除非熄火下電，儀表才能指示正常。第4行是整車重新上電之后的燃油顯示，顯示油量還有54L，這個數(shù)據(jù)是準確的。

圖7是這款輕卡車裝配的80L油箱對應的燃油傳感器阻值、燃油表刻度盤參數(shù)，從上圖數(shù)據(jù)看，工作2.5h后，燃油傳感器阻值從110Ω增大到120Ω，燃油消耗量在4L左右，對比圖6的燃油顯示數(shù)據(jù)，可說明儀表采樣到的燃油表阻值穩(wěn)定。

圖6 啟動到工作完的數(shù)據(jù)

ECU標定的噴油量在整車怠速800r／min左右是準確的，但對于高怠速工況其數(shù)據(jù)偏高，不能用來作為儀表顯示油量的依據(jù)。怠速越高，工作時間越長，ECU提供的噴油消耗越大，和實際燃油量差值就越大，燃油表就比實際低。此策略沒有考慮某些改裝車在長時間高怠速工況下的運行，直接采集ECU噴油數(shù)據(jù)，會導致燃油表不準的情況。

圖7 燃油傳感器組合和燃油表刻度對應關系

2 解決方案

在儀表的開發(fā)過程中，為解決上下坡停車后，啟動怠速時燃油表晃動的問題，采用了此策略，沒有考慮某些改裝輕卡車型需要在高怠速工作的工況下，這條策略會導致燃油表不準。怠速不應該采集ECU提供的噴油數(shù)據(jù)，而應直接采集燃油傳感器阻值，作為燃油表指示的依據(jù)。更改后，此故障解決。

3 總結

在本案例中，面對燃油表指示不準的故障，通過CANOE工具分析記錄的整車工作報文，得知儀表在怠速時ECU提供的燃油消耗量偏大，導致燃油表指示偏低，確認燃油策略不適用此類改裝車。最后通過屏蔽某些數(shù)據(jù)，優(yōu)化軟件，非常便捷地完成了優(yōu)化設計，成功解決了儀表因此原因而指示不準的問題。