鎮(zhèn)江/董培

2012年寶馬X5發(fā)動機(jī)異常報(bào)警

鎮(zhèn)江/董培

一輛寶馬X5發(fā)動機(jī)異常報(bào)警，這輛車前后兩次進(jìn)廠，合計(jì)維修半個月的時間，為了這輛車我們絞盡腦汁、想盡辦法幾乎是把高壓系統(tǒng)部件全部對調(diào)了一遍，但還是沒有成效。只能說為了這輛車我們也是蠻拼的！不過最終還是邪不壓正，我們解決了這個故障，就這個車的情況與各位分享一下。

故障現(xiàn)象：該車是一輛2012年寶馬X5（E70），搭載N55發(fā)動機(jī)與8速變速器。車主抱怨車輛在超車的時候發(fā)動機(jī)報(bào)警燈突然亮起，顯示屏顯示“無法獲得全部功率，請與售后服務(wù)部門聯(lián)系”。

故障診斷：當(dāng)時接到車輛時發(fā)動機(jī)報(bào)警燈沒有點(diǎn)亮，可以正常行駛。在執(zhí)行ISTA診斷時存有“燃油高壓可信度，壓力過低”故障碼。一般來說遇到這種故障碼我們會更換高壓泵，長時間的經(jīng)驗(yàn)表明高壓泵是高壓系統(tǒng)里面比較容易損壞的部件，相信對寶馬比較了解的朋友應(yīng)該知道，寶馬推出了AIR（售后信息綜合查詢系統(tǒng)），它的出現(xiàn)給我們的售后工作提供了極大的便利，通過AIR找到有一個原廠技術(shù)通報(bào)，通報(bào)里說DME（發(fā)動機(jī)電子伺服控制系統(tǒng)）由于某些原因也會導(dǎo)致這個現(xiàn)象，遵循著有相關(guān)技術(shù)通報(bào)先按照技術(shù)通報(bào)處理的流程，我們建議客戶更換DME，新的發(fā)動機(jī)控制模塊來了之后編程試車，本以為故障應(yīng)該排除了，結(jié)果在試車的過程中突然急加速時故障依舊存在。

故障碼存儲器列表：

◆00AB68 TRSVC：FBAS輸出端，短路或斷開的導(dǎo)線

◆00AAF9 左后外部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆00AAFF 后部左側(cè)中部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆002BEA 混合氣調(diào)節(jié)：混合氣過稀，偏差大

◆00AB05 右后中部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆00AB0B 右后外部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆002C01 燃油的高壓，可信號：壓力過低

圖1 故障時油軌壓力數(shù)值

故障依舊存在，好像這個問題有些復(fù)雜化了，既然沒有了技術(shù)通報(bào)等信息作為參考，我們就只能依靠自己來排除故障了。如上面所說這種情況多數(shù)是更換高壓泵，經(jīng)驗(yàn)是長期工作中總結(jié)出來的一條捷徑，但是不一定對所有車都有效。為了驗(yàn)證我們的猜想，我們采取了一個方法將油壓表連在低壓回路中，帶上我們的診斷儀去試車。診斷儀將高壓系統(tǒng)里的燃油壓力以數(shù)據(jù)流的形式反映出來。在急加速測試過程中發(fā)動機(jī)報(bào)警燈亮起，通過數(shù)據(jù)我們知道高壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力為0.29MPa，如圖1所示。

這個壓力肯定是不正常的，在故障出現(xiàn)時油壓表顯示低壓油壓是600kPa左右，在低壓正常的情況下高壓壓力確實(shí)很低，這很容易讓我們想到燃油系統(tǒng)中壓力變換的元件——高壓泵。于是我們滿懷信心的更換了高壓泵，實(shí)測的數(shù)據(jù)是最直接的證據(jù)，大量的經(jīng)驗(yàn)作為輔證，我們相信更換完高壓泵之后故障肯定能夠排除。

結(jié)果就是故障被成功的排除了，也許你會想這個故障也是蠻簡單的。但是要補(bǔ)充的是這個故障只是暫時的被排除了，在車輛被交出去第10天車輛還是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)報(bào)警燈亮進(jìn)廠維修，診斷下來故障碼還是高壓系統(tǒng)壓力過低。到這里我們意識到不能再盲目的進(jìn)行維修，我們有必要對這款發(fā)動機(jī)的燃油高壓系統(tǒng)有一個全面的認(rèn)識。但是提到高壓系統(tǒng)我們不得不提及燃油低壓系統(tǒng)，因?yàn)槿加偷蛪合到y(tǒng)如果異常，那么高壓系統(tǒng)工作肯定受到限制。

這款車搭載 N55發(fā)動機(jī)的燃油低壓系統(tǒng)的可見部分與我們所了解到燃油低壓系統(tǒng)應(yīng)該基本相同，它主要是由燃油泵、汽濾及若干管路等共同組成，低壓燃油泵在DME的直接或間接控制下將適量的燃油輸送到高壓泵的入口。這款車所搭載的N55發(fā)動機(jī)取消了燃油低壓傳感器，顧名思義燃油低壓傳感器是安裝在燃油泵和高壓泵之間用來監(jiān)控低壓側(cè)燃油壓力的傳感器，它將低壓側(cè)燃油壓力以電信號的形式反饋給DME，然后DME將這個信號與內(nèi)部規(guī)定壓力進(jìn)行對比，如果出現(xiàn)偏差時DME通過PTCAN將控制信息傳送給EKPS（電動燃油泵控制模塊），EKPS再將該信息轉(zhuǎn)換為用于控制電動燃油泵的輸出電壓，借此調(diào)節(jié)低壓側(cè)的燃油壓力，這樣即可在低壓側(cè)形成一個閉環(huán)控制。正如之前所提到的，這款發(fā)動機(jī)取消了燃油低壓傳感器，它所采用的是DME通過探測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)荷進(jìn)行輸送量調(diào)節(jié)。

燃油低壓側(cè)正常工作是高壓側(cè)工作的基礎(chǔ)，那么我們再來看一下燃油高壓側(cè)的構(gòu)成，如圖2所示。

注意：圖片僅供參考！由于發(fā)動機(jī)改款的原因，這輛車發(fā)動機(jī)的高壓泵進(jìn)行了改進(jìn)，并且取消了高壓泵前端的燃油低壓傳感器。

首先燃油在持續(xù)運(yùn)行的高壓泵內(nèi)加壓，然后通過高壓管路輸送至共軌內(nèi)。以這種方式存儲在共軌內(nèi)的高壓燃油通過高壓管路分配給噴油器。發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速確定所需燃油壓力。共軌壓力傳感器測量實(shí)際達(dá)到的壓力值并將其發(fā)送至發(fā)動機(jī)控制模塊。對比共軌壓力規(guī)定值和實(shí)際值后通過燃油量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)按 N55 發(fā)動機(jī)最理想的耗油量和運(yùn)行平穩(wěn)性調(diào)節(jié)壓力。只有在高負(fù)荷、低轉(zhuǎn)速的情況下才需要20000kPa的壓力。

燃油高壓系統(tǒng)的相關(guān)知識我們就說到這里，我們再來看一下這個故障碼“燃油高壓可信度，壓力過低”，這個故障碼的含義是說共軌上面的高壓傳感器測得的燃油實(shí)際壓力的數(shù)值比DME內(nèi)部計(jì)算出來的要低，那么為什么會產(chǎn)生這個故障碼呢？我們分析可能有以下幾種原因：

（1）高壓系統(tǒng)存在泄漏；

（2） 共軌上面的壓力傳感器工作異常導(dǎo)致誤報(bào)警；

（3） 高壓泵工作異常導(dǎo)致實(shí)際提供的燃油量比較少，導(dǎo)致共軌內(nèi)實(shí)際燃油壓力低；

（4） 線束出現(xiàn)故障，導(dǎo)致信號傳輸中斷；

（5） 低壓系統(tǒng)出現(xiàn)異常，譬如油路堵塞、燃油泵工作異常；

（6）新?lián)Q DME有問題或其他原因。

針對以上原因我們進(jìn)行相關(guān)檢修，首先檢查了燃油系統(tǒng)外觀正常，沒有發(fā)現(xiàn)泄漏，機(jī)艙內(nèi)也沒有燃油蒸發(fā)的氣味。我們曾經(jīng)懷疑過是不是在報(bào)警時哪個噴油器工作不正?？ㄔ诔ｉ_的位置，導(dǎo)致燃油從噴油器處泄漏。由于高壓噴油器拆裝比較麻煩，我們通過觀察火花塞的燃燒情況來驗(yàn)證這個猜想，因?yàn)榇罅康娜加托孤┍厝粫?dǎo)致那個缸的混合氣過濃，進(jìn)而這個缸火花塞應(yīng)該比其他缸要黑很多，通過拆檢發(fā)現(xiàn)各缸火花塞情況一致。

接下來我們懷疑是不是油軌壓力傳感器有問題，于是我們帶上示波器和ISID進(jìn)行路試，目的就是當(dāng)DME檢測到異常時通過對比油軌壓力傳感器的信號波形和DME的瞬時數(shù)據(jù)流來看看是不是DME誤報(bào)警。結(jié)果在報(bào)警時我們測得油軌壓力傳感器信號波形如圖3所示。

示波器的 CH1連接油軌壓力傳感器的供電端子，CH2連接油軌壓力傳感器的輸出信號端子，在圖中的CH2我們可以清楚的看見信號波形電壓會突然下降，過一會兒電壓會自己又起來，這與從DME中讀出的數(shù)據(jù)流相符，從這里我們可以排除DME誤報(bào)警的可能性。我們對調(diào)了壓力傳感器之后測量現(xiàn)象與圖中一致，排除了油軌壓力傳感器的可能性。

圖2 N55發(fā)動機(jī)高壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

但是從圖中我們看得出不論是信號還是供電上面均有很多毛刺，我們當(dāng)時猜想是不是有電磁干擾呢？我們知道車輛中最大的干擾源是點(diǎn)火線圈和火花塞，我們對調(diào)正常車輛的點(diǎn)火線圈和火花塞之后故障依然存在，排除了電磁干擾的可能性。

接下來我們把目光轉(zhuǎn)向高壓泵，因?yàn)槿绻邏罕霉ぷ鳟惓Ｄ敲从蛙墘毫ψ匀粫徽_，我們測量了高壓泵上的燃油量控制閥的波形，發(fā)現(xiàn)在故障瞬間高壓泵量控閥波形無異常，波形正常只能說明控制方面沒有問題，但是高壓泵內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)等地方我們無法測量，于是我們又對調(diào)了一個高壓泵之后故障依舊。燃油量控制閥信號波形如圖4所示。

檢查DME到量控閥和油軌壓力傳感器的線束，一根一根測量了線束的電阻，并在測量時搖晃線束看是否存在接觸不良的現(xiàn)象，事實(shí)證明線束是正常的。檢查了插針和母座也沒有進(jìn)水、銹蝕等現(xiàn)象的存在。為了防止插頭接觸不良我們用大頭針將母頭全部往里面擠壓使得接觸更加緊固。

相信很多人肯定會說為什么不更換燃油泵呢？原因就是在報(bào)警時燃油低壓工作正常，所以一直沒有懷疑燃油泵。由于之前的數(shù)次測量發(fā)現(xiàn)在高壓異常報(bào)警時低壓工作正常，我們基本上排除了燃油低壓端的部件，但是到這里我們不得不懷疑燃油低壓的工作是否正常了。

檢查低壓管路正常無擠壓、變形之處，低壓側(cè)的最大可能性就是燃油泵了，因?yàn)樗墓收项l率比較高，最后更換了全新燃油泵之后故障排除。

圖3 故障出現(xiàn)時高壓傳感器信號波形

圖4 量控閥信號波形

到這里我們一直是被燃油壓力表騙了。這個問題一直令我們費(fèi)解，因?yàn)槿绻加捅卯惓Ｄ敲磯毫隙〞▌?。后來?jīng)過了解我們知道公司所采用的油壓表，當(dāng)初為了避免表針的小幅度頻繁偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致讀數(shù)不穩(wěn)，在設(shè)計(jì)之初在表頭內(nèi)部封閉一種液體達(dá)到增加阻尼力的目的，由于阻尼力的存在它的指針變化比較慢無法準(zhǔn)確的反映出瞬時間的壓力波動，由于對所使用的設(shè)備不是足夠的了解，我們一直被油壓表“騙”了。