溫州/葉慧 談鑫

2012年寶馬X5啟動困難

溫州/葉慧 談鑫

車型：E70，配置N55發(fā)動機、自動變速器。

VIN：WBAZV4100DL××××××。

行駛里程：66080km。

故障現(xiàn)象：客戶反映車輛啟動困難。客戶將車開到車間時，中央信息顯示屏提示發(fā)動機功率下降且發(fā)動機轉(zhuǎn)速偶爾會波動，熄火后就再也無法啟動。

故障診斷：ISTA診斷有故障碼：002FDA曲軸傳感器信號缺少及002FDB曲軸傳感器信號不可信（如圖1所示），頻率分別為2次（如圖2所示）和4次（如圖3所示），其余故障碼是測試時拔插頭后出現(xiàn)的。

首先做了一下無法啟動的常規(guī)檢查，蓄電池電壓正常12.2V，啟動機工作正常，燃油低壓600kPa正常。由于曲軸傳感器有故障碼且該信號對發(fā)動機啟動非常重要，先測量其信號波形，發(fā)現(xiàn)波形不正常（如圖4所示）。為了避免啟動發(fā)動機VANOS調(diào)整配氣相位，先將兩個電磁閥插頭拔掉，測量兩個凸輪軸傳感器信號波形均正常。由于曲軸傳感器信號不正常將其插頭拔掉讓DME進入緊急模式,啟動多次可以啟動，故此可以判斷曲軸傳感器信號不正常導致發(fā)動機無法啟動。曲軸信號盤在飛輪和曲軸中間比較難拆。更換時拆下飛輪發(fā)現(xiàn)曲軸信號盤磁極中間有很深的凹槽（如圖5所示），曲軸后油封滲機油（如圖6所示）。曲軸油封漏油將信號盤腐蝕后膨脹和曲軸傳感器發(fā)生摩擦產(chǎn)生信號盤中間的凹槽，從而導致曲軸信號不可信，無法啟動發(fā)動機。

更換曲軸后油封、曲軸傳感器以及信號盤之后故障排除。

曲軸傳感器借助一個擰在飛輪上的多級傳感器輪探測曲軸位置。發(fā)動機控制系統(tǒng)由此計算得出發(fā)動機轉(zhuǎn)速。曲軸傳感器連同凸輪軸傳感器一起，是全順序噴射裝置所必需的。此外發(fā)動機控制系統(tǒng)還通過曲軸傳感器的信號分析曲軸加速度。通過曲軸加速度可以推斷出各個汽缸的燃燒質(zhì)量。

圖1 故障碼1

圖2 故障碼2

圖3 故障碼3

圖4 曲軸傳感器信號波形

圖5 曲軸信號盤

圖6 曲軸后油封位置

多極傳感器輪具有58個磁極對和一個參考點。多極脈沖信號齒的參考點是一個雙倍長度的磁極對。通過該基準點可識別出第一個缸的上止點。通過監(jiān)控各個磁極對，霍耳傳感器把一定數(shù)量的信號跳變傳送至發(fā)動機控制系統(tǒng)。主動式曲軸傳感器負責識別曲軸的旋轉(zhuǎn)方向及多極傳感器輪之間的空氣間隙。

發(fā)動機控制模塊將從讀取的信號，計算出曲軸轉(zhuǎn)一圈的持續(xù)時間和長度。多極傳感器輪繞過霍耳傳感器所需要的時間將記錄為曲軸轉(zhuǎn)動一圈的時間。

為啟動車輛，發(fā)動機控制模塊檢查下列條件是否滿足：

◆曲軸傳感器和凸輪軸傳感器發(fā)出的信號沒有錯誤

圖7 磁場曲線

如果在發(fā)動機啟動時（曲軸旋轉(zhuǎn)第一圈時），曲軸傳感器信號缺失，或識別出無效同步，便會立即開始診斷。這時將讀取凸輪軸傳感器信號。如果讀取了凸輪軸上的12個齒面，而故障仍然存在，便會存入一個故障。一旦運轉(zhuǎn)中的發(fā)動機未接收到曲軸傳感器信號，或不存在有效的同步，便會立即熄火。

特性線及標準值：從高相位到低相位的過度標志著磁場的變化（如圖7所示）。在發(fā)動機控制系統(tǒng)內(nèi)，將對這些變化進行計數(shù)。磁場兩次切換之間的偏差為6°曲軸角，如圖8所示。

曲軸傳感器標準值如表1所示。

表1 曲軸傳感器標準值

圖8 信號曲線波形

◆兩個信號必須按照特定的時間順序加以識別

這一步驟稱為同步過程，并僅在車輛啟動時執(zhí)行。只有在同步以后發(fā)動機控制器才能正確控制噴油。不同步時不能啟動車輛。

在曲軸傳感器失效時，預計將出現(xiàn)以下情況：

◆在發(fā)動機控制模塊中記錄故障碼

◆以替代值緊急運行

進氣凸輪軸傳感器固定在汽缸蓋上。

進氣凸輪軸傳感器借助一個固定在凸輪軸上的增量輪（凸輪軸傳感器信號盤）探測進氣凸輪軸的位置。在曲軸傳感器失靈時，發(fā)動機控制據(jù)此計算出發(fā)動機轉(zhuǎn)速。進氣凸輪軸傳感器連同曲軸傳感器一起，是全順序噴射裝置所必需的（每個汽缸的燃油噴射都在最佳點火時刻）。

通過進氣凸輪軸傳感器，發(fā)動機控制可識別出第1缸是在壓縮還是換氣階段。另外傳感器向DME提供凸輪軸位置的反饋信號，用于調(diào)節(jié)變量凸輪軸（VANOS）。

進氣凸輪軸傳感器是作為無接觸式霍耳傳感器安裝的。進氣凸輪軸傳感器齒盤有6個不同的齒面。齒面距離由霍耳傳感器進行記錄。

發(fā)動機控制系統(tǒng)由此計算出：

◆凸輪軸轉(zhuǎn)速

◆凸輪軸速度

◆凸輪軸的確切位置

為啟動車輛，發(fā)動機控制模塊檢查下列條件是否滿足：

◆曲軸傳感器發(fā)出的信號沒有錯誤

◆必須以規(guī)定的時間順序?qū)@兩個信號進行識別

發(fā)動機控制器讀取傳感器信號并將信號與保存的樣本進行比較。通過比較傳感器和樣本，可以識別出凸輪軸的正確位置或偏差。

凸輪軸傳感器標準值如表2所示。

表2 凸輪軸傳感器標準值

在進氣凸輪軸傳感器失效時，預計將出現(xiàn)以下情況：

◆在發(fā)動機控制模塊記錄故障碼

◆以替代值緊急運行

對于進氣凸輪軸傳感器的診斷在以下條件下開始：

◆數(shù)字式發(fā)動機電子伺控系統(tǒng)主繼電器接通

◆發(fā)動機運行

◆發(fā)動機經(jīng)過同步

◆未識別出發(fā)動機熄火

◆曲軸傳感器發(fā)出的信號沒有錯誤

這一步驟稱為同步過程，并僅在車輛啟動時執(zhí)行。只有在同步以后發(fā)動機控制器才能正確地控制燃油噴射。不同步時不能啟動車輛。在加上電壓時，便可識別出該傳感器是否處在一個齒的位置，還是處于一個缺口位置。

測量方法是以一個霍耳集成電路為基礎的。輸出信號通過齒面顯示低狀態(tài)，通過間隙顯示高狀態(tài)。進氣凸輪軸傳感器根據(jù)曲軸傳感器原理工作，但是凸輪軸傳感器也會有根本性的區(qū)別。通過一塊專用遮擋模板，可在曲軸傳感器失效后緊急運行。但是凸輪軸傳感器信號的分析太不準確，因此無法在正常運行模式下替代曲軸傳感器。

故障總結(jié)：啟動時DME會讀取曲軸和凸輪軸傳感器信號，如果信號不能同步（曲軸轉(zhuǎn)兩圈時凸輪軸轉(zhuǎn)一圈）則發(fā)動機無法啟動，當曲軸傳感器插頭拔掉之后DME會進入緊急運行模式，此時只讀取凸輪軸傳感器信號，由于凸輪軸傳感器分析信號不太準確所以要多次啟動才能啟動發(fā)動機?？傊龅絾栴}先要冷靜思考導致出現(xiàn)故障碼的原因，理清思路再檢查，這樣才能事半功倍。