陜汽牌重型牽引車發動機啟動失敗的故障分析

周延藤， 張建鋒， 趙 剛， 黃振峰， 張 欣， 胡良杰

（1.陜西汽車集團有限責任公司技術中心， 陜西 西安 710200；2.中汽研（天津） 汽車工程研究院有限公司， 天津 300300）

1 故障現象

一輛陜汽牌重型牽引車，發動機型號為東風康明斯Z14，變速器型號為法士特分體式自動擋變速器，車輛在使用過程中經常出現啟動失敗故障現象。

2 故障診斷與分析

通過實車驗證，與駕駛員反饋的現象基本一致，整車電壓在24V以上時，故障發生概率較低，當整車電壓降至23～24V時，經常出現發動機啟動失敗的現象，與設計啟動最低電壓22V不符。

2.1 啟動控制方式

陜汽牌某重型牽引車的發動機啟動由底盤控制器控制，當駕駛員踩下制動踏板，變速器掛空擋，點按PEPS一鍵啟動開關，CCM判斷啟動條件滿足后，輸出啟動信號，控制啟動機繼電器吸合，發動機啟動。

啟動控制系統工作原理如圖1所示。當駕駛員操作一鍵啟動SSB開關后，PEPS接收到開關按下的硬線信號，同時判斷TCU擋位信號為空擋，BCM的制動信號為有效狀態后，PEPS在總線上發出START信號，CCM在收到START信號后，也要判斷TCU擋位信號為空擋，BCM的制動信號為有效狀態后，CCM硬線輸出啟動信號有效。若其中任一條件不滿足，則CCM退出啟動控制，發動機啟動失敗。

2.2 故障原因分析

通過對系統結構及控制過程的了解，針對整車的故障現象，分析啟動失敗的原因可能有：①啟動機存在故障；②蓄電池存在故障；③啟動過程中突然產生大電流，造成整車壓降過大，控制器功能失效。

2.3 故障診斷

根據故障現象和整車啟動控制原理，分析在故障產生過程中相關報文數據，發現TCU的空擋信號會在啟動過程中突然停發，造成CCM硬線啟動輸出終止。因此首先需要對啟動回路和整車電壓進行測試。

3 故障檢修

測試原理如圖2所示，檢修設備為PicoScope 6示波器，首先檢查蓄電池是否正常工作，測試結果見圖3，結果顯示蓄電池正常。

圖1 啟動控制系統工作原理

圖2 啟動測試原理圖

圖3 蓄電池檢查

在啟動過程中對啟動電流、啟動繼電器的控制端和30電的電壓進行測試，測試結果如圖4所示，圖4中50c為啟動繼電器控制端的電壓。

圖4 啟動測試

從圖4中可以明顯看出在啟動機反拖過程中，有一處0.6s左右，電流約200A的用電“平臺”，造成整車電壓異常的現象，初步懷疑此處大電流是造成整車啟動失敗的故障點。

接著對整車的大功率負載進行排查測試，結果顯示用電平臺的出現原因是由于啟動過程中，發動機程序控制問題導致在反拖中進氣預熱控制異常工作（測試環境溫度為24℃）。測試結果如圖5所示。修改發動機控制程序后，故障消除，啟動正常。

4 故障總結

陜汽牌重型牽引車的啟動模塊是由CCM控制，因此診斷故障時，應先排查啟動條件是否在整個啟動過程中滿足，再采用示波器對啟動壓降進行監測。在本案例中，從總線數據中可以看出啟動過程中出現TCU掉電、報文停發現象，從而針對性地對啟動電壓進行測試，進而確定故障點，排除故障。

圖5 發動機進氣預熱電壓測試