陕汽牌重型牵引车发动机启动失败的故障分析

周延藤， 张建锋， 赵 刚， 黄振峰， 张 欣， 胡良杰

（1.陕西汽车集团有限责任公司技术中心， 陕西 西安 710200；2.中汽研（天津） 汽车工程研究院有限公司， 天津 300300）

1 故障现象

一辆陕汽牌重型牵引车，发动机型号为东风康明斯Z14，变速器型号为法士特分体式自动挡变速器，车辆在使用过程中经常出现启动失败故障现象。

2 故障诊断与分析

通过实车验证，与驾驶员反馈的现象基本一致，整车电压在24V以上时，故障发生概率较低，当整车电压降至23～24V时，经常出现发动机启动失败的现象，与设计启动最低电压22V不符。

2.1 启动控制方式

陕汽牌某重型牵引车的发动机启动由底盘控制器控制，当驾驶员踩下制动踏板，变速器挂空挡，点按PEPS一键启动开关，CCM判断启动条件满足后，输出启动信号，控制启动机继电器吸合，发动机启动。

启动控制系统工作原理如图1所示。当驾驶员操作一键启动SSB开关后，PEPS接收到开关按下的硬线信号，同时判断TCU挡位信号为空挡，BCM的制动信号为有效状态后，PEPS在总线上发出START信号，CCM在收到START信号后，也要判断TCU挡位信号为空挡，BCM的制动信号为有效状态后，CCM硬线输出启动信号有效。若其中任一条件不满足，则CCM退出启动控制，发动机启动失败。

2.2 故障原因分析

通过对系统结构及控制过程的了解，针对整车的故障现象，分析启动失败的原因可能有：①启动机存在故障；②蓄电池存在故障；③启动过程中突然产生大电流，造成整车压降过大，控制器功能失效。

2.3 故障诊断

根据故障现象和整车启动控制原理，分析在故障产生过程中相关报文数据，发现TCU的空挡信号会在启动过程中突然停发，造成CCM硬线启动输出终止。因此首先需要对启动回路和整车电压进行测试。

3 故障检修

测试原理如图2所示，检修设备为PicoScope 6示波器，首先检查蓄电池是否正常工作，测试结果见图3，结果显示蓄电池正常。

图1 启动控制系统工作原理

图2 启动测试原理图

图3 蓄电池检查

在启动过程中对启动电流、启动继电器的控制端和30电的电压进行测试，测试结果如图4所示，图4中50c为启动继电器控制端的电压。

图4 启动测试

从图4中可以明显看出在启动机反拖过程中，有一处0.6s左右，电流约200A的用电“平台”，造成整车电压异常的现象，初步怀疑此处大电流是造成整车启动失败的故障点。

接着对整车的大功率负载进行排查测试，结果显示用电平台的出现原因是由于启动过程中，发动机程序控制问题导致在反拖中进气预热控制异常工作（测试环境温度为24℃）。测试结果如图5所示。修改发动机控制程序后，故障消除，启动正常。

4 故障总结

陕汽牌重型牵引车的启动模块是由CCM控制，因此诊断故障时，应先排查启动条件是否在整个启动过程中满足，再采用示波器对启动压降进行监测。在本案例中，从总线数据中可以看出启动过程中出现TCU掉电、报文停发现象，从而针对性地对启动电压进行测试，进而确定故障点，排除故障。

图5 发动机进气预热电压测试