康明斯Quantum柴油發(fā)動機ECM故障的診斷與維修和服務

康明斯Quantum故障的診斷

先進的診斷技術(shù)

先進的診斷技術(shù)可對Quantum發(fā)動機進行簡單的維修和服務。故障或保養(yǎng)條件的診斷檢驗可通過機載或非機載系統(tǒng)進行。

機載診斷

ECM具有大范圍檢測故障的能力

閃爍故障代碼

位于駕駛室儀表盤上的故障指示燈可指示警告/停機故障

保養(yǎng)指示燈

故障檢測

在設備自己工作期間，當鑰匙開關(guān)處于ON位置時檢測故障。如果此時故障變?yōu)楝F(xiàn)行故障（當前檢測到），存儲器中就會記錄故障，同時記錄發(fā)動機參數(shù)速錄數(shù)據(jù)。另外根據(jù)現(xiàn)行故障的嚴重程度，特定的故障可能會使警告指示燈（黃色）或停機指示燈（紅色）、保養(yǎng)指示燈或燃油含水（WIF）指示燈變亮。

閃爍故障代碼

可通過診斷開關(guān)或油門踏板進入故障代碼閃爍模式。要進入故障代碼閃爍模式，鑰匙開關(guān)必須處于ON（接通）位置并且發(fā)動機停機。使用診斷開關(guān)進入該模式時，在診斷開關(guān)轉(zhuǎn)到ON位置后，ECM將自動閃爍第一個故障代碼。診斷增加/減少將向前或向后調(diào)整現(xiàn)行故障代碼。要使用油門踏板進入故障代碼閃爍模式，必須循環(huán)踩下和釋放油門踏板，使油門開度連續(xù)3次從0到100%。一旦進入診斷模式，循環(huán)踩下和釋放油門踏板可順序向前達到現(xiàn)行故障代碼。下圖描述了通過停機指示燈指示的故障代碼閃爍方式的類型。

故障指示燈

康明斯Quantum系統(tǒng)使用多達5個指示燈（每個指示燈具有兩種功能）：停機指示燈、警告指示燈、保養(yǎng)指示燈/發(fā)動機保護指示燈（所有發(fā)動機系列使用其中一個，而不是同時使用兩個）、等待起動指示燈和燃油含水指示燈。如果鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到ON位置而診斷開關(guān)保持斷開，這些指示燈將會亮約2秒鐘然后熄滅，以證實指示燈正常工作和接線正確。參閱下面的插圖，這些指示燈全部變亮然后每次熄滅一個。

警告指示燈 – 用于所有Quantum發(fā)動機 - 警告指示燈提供重要的操作員信息。要求操作員及時注意這些信息。  警告指示燈還用于描述診斷故障代碼。

停機指示燈 – 用于所有Quantum發(fā)動機 - 停機指示燈提供緊急的操作員信息。這些信息要求操作者快速響應并采取正確措施。停機指示燈還用于閃爍診斷故障代碼。

發(fā)動機保護指示燈 – 用于QSK19/45/60, QST30發(fā)動機 - 當存在發(fā)動機保護故障時，發(fā)動機保護指示燈將變亮。可通過OEM配線配置系統(tǒng)，以便用紅色/停機指示燈指示發(fā)動機保護故障。這是通過將紅色指示燈連接至ECM的紅色/停機指示燈輸入和發(fā)動機保護指示燈輸入來實現(xiàn)的。如果發(fā)動機保護指示燈信號用于控制其它功能，如車輛驅(qū)動電路，該電路中必須接入一個二極管。

選裝 - 2指示燈布置方案- 用于QSK19/45/60發(fā)動機 - 選裝的2-燈布置方案將取消發(fā)動機保護（白色）指示燈。因此，操作員儀表盤上只有一個警告指示燈（黃色）和一個停機指示燈（紅色）。所有通過發(fā)動機保護指示燈指示的故障將通過停機（紅色）指示燈來指示。這種改進只會影響故障指示燈的線路布置，不會影響軟件或標定程序。參閱下面的線路圖。

ECM串行通信

Quantum串行通信

本文件的目的是提供設備與Quantum控制器串行通信接口應用類型有關(guān)的信息。本文件的內(nèi)容分為兩大類。

第一類適用于制造設備的OEM，因此對他們來講，數(shù)據(jù)通信接口的安裝是關(guān)心的問題。此類內(nèi)容提供了電纜、連接器信息以及列出了經(jīng)過康明斯測試與Quantum控制器兼容的數(shù)據(jù)通信裝置。第二類收集了OEM和設計與Quantum控制器相連的數(shù)據(jù)通信接口的部件供應商使用的信息。這類信息詳細描述了與信息支持、參數(shù)特征、網(wǎng)絡應用和診斷有關(guān)的內(nèi)容。

導言

數(shù)據(jù)通信接口使得設備上的電子裝置彼此相互連接。有些典型功能共享傳感器數(shù)據(jù)，共享計算信息，允許子系統(tǒng)（如發(fā)動機、變速箱等）之間的工作相互影響，子系統(tǒng)工作狀態(tài)通信。數(shù)據(jù)通信接口還可提供機載或非機載診斷工作模式。

Quantum控制器具有兩個獨立的串行通信端口。一個端口用于訪問SAE J1939并與J1939-11兼容，另一個端口用于SAE J1587并與J1708兼容。Quantum控制器不支持SAE J1922。

SAE J1939數(shù)據(jù)通信裝置是一種高速網(wǎng)絡，用于在250K 波特下工作的設備。它能夠支持控制、信息共享、診斷、多路傳輸和專有通信。J1939（物理層）數(shù)據(jù)通信采用微分線路驅(qū)動器電路，允許最長的總線長度為40米。在給定的時間內(nèi)，網(wǎng)絡最多可提供30個節(jié)點連接。

SAE J1587是在9600波特的速度下工作的J1708基線網(wǎng)絡。它支持信息共享、診斷和專有通信。在給定的時間內(nèi)，網(wǎng)絡最多可提供20個節(jié)點連接。

當設備鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)到ON（接通）位置時，Quantum控制器上的J1939/J1587數(shù)據(jù)通信接口同時起作用。

適用的SAE文件

本文件與下面列出的SAE技術(shù)規(guī)范含有提供Quantum通信接口（J1939和J1587）與設備應用類型相連的信息。

適用的康明斯文件

可在下列康明斯技術(shù)標準和文件中找到數(shù)據(jù)通信接口的其他信息：

接口技術(shù)規(guī)范：1377-9804 - 輸入和輸出的J1939多路傳輸。為通過J1939數(shù)據(jù)通信接口而不是通過分離的導線（巡航控制開關(guān)輸入，指示燈輸出等）提供給發(fā)動機或由發(fā)動機提供的信息提供信號處理要求。

AEB 15.44 Quantum安裝建議文件

J1939安裝信息

本節(jié)提供了在設備上安裝J1939數(shù)據(jù)通信接口需要的信息。請參考AEB 15.44 - Quantum安裝建議中的詳細信息。

用于QSM11和QSX15的強制性EA（數(shù)據(jù)通信接口）選裝件

不適用于QSK 19

J1939

為在發(fā)動機上安裝J1939數(shù)據(jù)通信接口，理解電纜布線和連接器的要求是很重要的。下一節(jié)提供了電纜布線和連接器的詳細信息。還提供了某些供應商的信息，以便采購電纜和連接器。

3.  電纜布線

主干線束 - 一種最大長度為40米（約131英尺）的線性總線。在給定的時間內(nèi)可連接至主干網(wǎng)的最大節(jié)點數(shù)（電子控制器）為30。注意，B和B MATE（配合件）（2按鍵型）是主干線束和終端連接器按鍵，B為插座，B MATE為插頭。

為了與J1939-11一致，主干線束為帶加蔽線的屏蔽雙絞線，并在每個網(wǎng)絡終端都需要被動終端電阻。J1939-11布局典型用于汽車/公路應用類型。請參考圖1。

為了與J1939-12一致，主干線束是帶加蔽線的四芯絞線，并在網(wǎng)絡的每端都需要主動終端和偏置電路。物理層使得J1939-11無須屏蔽。物理層還采用收發(fā)機電路設計，允許J1939-11節(jié)點在同一網(wǎng)絡中作為J1939-12節(jié)點存在。

短線 - 主干線束與每個節(jié)點（電子控制器）的連接稱為短線，最長為1米（約3.3英尺）。請參考圖1。

屏蔽 - 電氣連接的屏蔽是通過節(jié)點（電子控制器）的總線連接點和主總線的內(nèi)部連線處的加蔽線來實現(xiàn)的。還應注意屏蔽只能在蓄電池負極的一處接地。盡管屏蔽不能覆蓋線性總線或短線連接器（閱讀下節(jié)中的詳細信息）的連接部位，它仍與下段屏蔽電纜建立電氣連接，并提供充分的覆蓋，以提供必要的電磁兼容性（EMC）。

連接

發(fā)動機連接 - Quantum控制器可通過稱為短線連接器的3-針未屏蔽連接器與主干線束相連。這在圖1中ECU1連接到主干線束的方法中表示出來。圖1中還表示出短線連接器有一個特殊鍵（1類鍵），在圖中表示為A和A MATE，其中A MATE 是另一半配合件。對于圖1中有關(guān)ECU 1所示的連接類型，三根觸針中的一根將用來穿過短線連接器的配合件（A MATE）與加蔽線相連，以便保持屏蔽的電氣導通性。另外兩個SAE J1939支持的連接電子控制器與主干線束的觸針在圖X中顯示出來。應當注意，ECU 2的連接提供最佳的外殼EMC改進（例如最短的短線）。

注：制作主干線束時，OEM必須提供發(fā)動機J1939維修接頭。

診斷連接 - 診斷連接器是9針Deutsch連接器，為J1939、二級CAN網(wǎng)絡提供工具（用于農(nóng)業(yè)/工程機械應用類型）、無開關(guān)電源和接地連接。來自主干線束的診斷連接器允許的最大距離為2/3米（0.67米）。診斷連接器與連接診斷連接器的工具接口電路之間最大允許的距離為另外的1/3米（0.33米）。

對于汽車/卡車工業(yè)，SAE推薦的連接器位置處于駕駛室中的操作員側(cè)，并在操作員側(cè)接地。對于J1587的6-針連接器安裝，推薦使用Deutsch HD10-6-12P連接器。對于J1939和J1587的9-針連接器安裝，建議使用Deutsch HD10-9-1939P連接器 - 請參考AEB 15.10的4.0節(jié)中更為詳細的信息。

穿墻式連接器（Bulkhead Connection） - J1939數(shù)據(jù)通信接口可穿過OEM穿墻式連接器。為降低電噪聲對數(shù)據(jù)通信接口的影響，建議不要把導線置于具有極高電流負荷或開關(guān)電流的電路附近。建議安裝者在所有繼電器上設計回程二極管，防止出現(xiàn)系統(tǒng)噪音問題。

5.    J1939電纜和連接器供應商

J1939兼容連接器和電纜現(xiàn)在由許多本地和本國經(jīng)銷商提供。有關(guān)應用類型信息以及您所在地區(qū)經(jīng)銷商的地址，請咨詢

圖2   工程機械/農(nóng)業(yè)應用類型的典型J1939布局

Quantum模塊支持的信息

本節(jié)詳細描述了Quantum控制器支持的J1939和J1587操作規(guī)程建議信息。還列出了J1939和J15587上發(fā)送的信息的參數(shù)特征。

J1939支持的信息

康明斯已經(jīng)確定了J1939的六類性能。它們是：

傳動系控制（PT） - 傳動系控制類型由發(fā)動機與變速箱、ASR和ABS等裝置之間交換的參數(shù)據(jù)組成。

信息共享（IS） - 這種類型具有與通用發(fā)動機運轉(zhuǎn)相關(guān)的參數(shù)。這些參數(shù)可以傳送，也根據(jù)遠程系統(tǒng)的要求提供，如發(fā)動機冷卻液溫度、機油壓力等。

診斷（DG） - 這種類型包含用于傳送故障信息的參數(shù)，能夠進行指令系統(tǒng)測試，存取測試結(jié)果，清除現(xiàn)行和非現(xiàn)行診斷故障代碼，以及將與排放有關(guān)的現(xiàn)行診斷故障代碼從其他診斷故障代碼（DTC）中分離出來。

多路傳輸（MX） - 多路傳輸?shù)亩x - J1939多路傳輸是利用J1939數(shù)據(jù)通信接口代替單獨的硬導線發(fā)送或接收輸入和輸出控制指令。多路傳輸參數(shù)的啟動是維修調(diào)整，可使用VEPS進行調(diào)整。多路傳輸參數(shù)的源地址也可通過VEPS進行調(diào)整。詳細內(nèi)容請參考輸入和輸出的1377 – 9804 – J1939多路傳輸（接口技術(shù)規(guī)范）。所有幫助實現(xiàn)多路傳輸?shù)膮?shù)均符合這種類型。

通用（G）- 未包含在其他5種類型中的所有其他非專用的J1939都分在通用組。示例：應答（ACK/NACK）、傳輸協(xié)議。

服務/專用（SP） - 本類型包含可用于傳送專用信息的J1939信息，例如專用于A的PGN。

表1列出了所有Quantum發(fā)動機工作臺支持的J1939 PGN和參數(shù)。請仔細閱讀下列注釋內(nèi)容，以便理解表格中的內(nèi)容。

輔助理解表1的注釋：

欄1 列出了SAE PGN編號。

欄2 列出了SAE定義的PGN名稱。

而且，SA/DA表示源地址/目的地址，并給出了SAE指定的PGN編號列表。例如，PGN 00000-TSC1和變速箱（Trans）（3）/發(fā)動機（Engine）（0）的組合應當解釋為源自變速箱（J1939地址3），由發(fā)動機接收（J1939地址0）。還要注意，具有J1939地址的任何源地址均可要求PGN。在不是真實地址的地方，規(guī)定的地址已經(jīng)列出。

有些PGN不能在SAE J1939-71和-73中完全定義。它們帶有一個星號上標“*”。有關(guān)詳細情況，請參考表結(jié)尾的注釋。

欄3 列出了Quantum中的PGN的更新速度。

欄4 指示符合康明斯定義的參數(shù)類型。

請注意會有參數(shù)屬于多種類型的情況。例如 – “發(fā)動機功率下降開關(guān)”參數(shù)屬于IS/MX。還應閱讀注6。

欄5 列出了PGN內(nèi)的參數(shù)。

欄6-14 描述了Quantum發(fā)動機支持的參數(shù)。

TX 表示參數(shù)從發(fā)動機發(fā)送， RX 表示發(fā)動機接收參數(shù)， no 表示不支持的參數(shù)。J1939參數(shù)支持同時列入TX/RX，表示下列情況：

在非多路傳輸情況下，參數(shù)值從發(fā)動機傳輸（TX）。

在多路傳輸情況下，發(fā)動機接收參數(shù)值（RX）。

特定的J1939參數(shù)的發(fā)送應取決于這些參數(shù)的超越調(diào)整。這些調(diào)整只能在通電之前改變（起作用/不起作用）。超越起作用時，用于這些系統(tǒng)名稱的J1939參數(shù)應當通過N/A傳送（112用于開關(guān)，F(xiàn)F16用于模擬值。）

注：多路傳輸 - 如果硬連線仍然連接至ECM用于特定的開關(guān)/傳感器，同時參數(shù)設置為多路傳輸，則ECU將忽略硬連線輸入