湖汽公司开发的配玉柴发动机混凝土搅拌车,在试验过程中频繁出现ECU熔断丝F1(图1)熔断、发动机熄火的故障。驾驶员把主要用电设备液压散热风扇关闭后,可以降低熔断丝F1的熔断频次,但故障现象依旧。夜间试验时,开启前照灯行驶就会熔断F1、发动机熄火。
车辆启动原理分析:整车启动原理简图如图2所示。整车启动时需提供启动信号并满足ECU供电需求。
1)启动信号回路1:蓄电池什电源总开关→F3*熔断丝→F3熔断丝→点火锁STA档→ECU。
2)供电回路2:蓄电池→电源总开关→F2*熔断丝→F20熔断丝→ECU1.02、1.03端口。
3)供电回路3:蓄电池→电源总开关→F3*熔断丝→F1熔断丝→ECU1.08、1.09端口。
4)供电回路4:蓄电池→电源总开关→F3熔断丝→F3熔断丝→点火锁ON/STA档→K11点火锁继电器→F30熔断丝→ECU 1.40端口。
当满足以上条件时,ECU输出信号驱动辅助启动继电器工作,进而启动机工作,然后实现整车启动。
故障排除:
车辆启动后,整车电源由发电机提供。在回路中,用电设备工作电压一定时,回路电流大小由负载决定。F1熔断丝频繁熔断,则说明供电回路3的电流过大!
1)检查搅拌车的线束设计及熔断丝选型是否符合ECU的参数要求。根据发动机厂家提供的ECU针脚连线图,ECU针脚1.02、 1.03、1.08、1.09要求线束线径2.5 mm2,熔断丝总容量30 A。搅拌车的供电设计是通过两个回路分别给1.02、1.03和1.08、1.09这4个针脚供电,熔断丝容量均为15A。每个针脚对应线束线径均为2.5 mm2,满足发动机厂家的参数要求。
2)排查ECU故障。现场检测时,关闭车辆其他用电设备,怠速运行车辆1h无任何异常。因此可以基本排除ECU故障。
3)故障重现。排除设计和ECU问题后,决定对故障进行重现。启动车辆、怠速运行,然后手动开启散热风扇、挂档行驶。听到“啪”的一声,发动机熄火,检查发现F1熔断。与试验驾驶员反馈的故障现象一致,可能的原因为线束窜电,导致F1所在回路负载过大。
4)既然散热风扇工作或夜间开启车辆前照灯时会导致熄火,则根据整车原理图,检查灯光及散热风扇的供电是否正常。根据设计,灯光及风扇的供电均来自2号主电源线。在不复原F1的情况下,用万用表电压档测量3号线,电压正常;2号线的电压异常,电压为零,如图3所示。
2号线电源是从底盘的蓄电池经过电源总开关进入驾驶室,对车辆中央配电盒进行供电。既然驾驶室端无电压,则需检测蓄电池端是否存在异常。打开蓄电池箱盖时,发现2号线的接线端子已断裂,如图4所示。