陳玉彬

廣州市交通高級(jí)技工學(xué)校 廣東 廣州 510000

車型:5系F18,N20發(fā)動(dòng)機(jī),行駛里程2970KM。

一、故障描述

車輛行駛中,加速無力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮,同時(shí)CID(中央顯示屏)提示“傳動(dòng)系統(tǒng)故障,請(qǐng)謹(jǐn)慎駕駛”。

二、維修過程

進(jìn)行維修前試車。冷車啟動(dòng)正常,加速正常,熱車后故障出現(xiàn),加速無力,發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮,CID出現(xiàn)提示。使用寶馬專用的檢測(cè)儀ISID讀取車輛故障代碼,出現(xiàn)“11C404-量控閥控制斷路”故障碼,執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃提示更換量控制閥。N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用缸內(nèi)直接噴射供油系統(tǒng),量控制閥是燃油高壓泵的低壓進(jìn)油控制閥,采用PWM信號(hào)控制進(jìn)入到高壓泵的油量,此PWM信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME發(fā)出,沒有反饋信號(hào),DME通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)算出負(fù)荷信號(hào),然后調(diào)節(jié)PWM的頻率控制油量的大小,與缸內(nèi)直噴噴油嘴一起進(jìn)行噴油量的控制,通過“11C404-量控閥控制斷路”故障碼,故障點(diǎn)的起始點(diǎn)出現(xiàn)在燃油供應(yīng)系統(tǒng)上。

低壓燃油通過入口輸送至高壓泵內(nèi)。燃油從高壓泵處通過燃油量控制閥進(jìn)入泵元件的壓縮室內(nèi)。燃油在該泵元件內(nèi)通過活塞進(jìn)行加壓并通過高壓?jiǎn)蜗蜷y輸送至高壓接口。高壓泵由凸輪軸通過一個(gè)三段凸輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。也就是說,只要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),活塞就會(huì)在三段凸輪的作用下持續(xù)進(jìn)行往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。這樣就會(huì)對(duì)通過燃油量控制閥進(jìn)入高壓泵的新燃油進(jìn)行持續(xù)的燃油加壓。燃油量控制閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME的接口進(jìn)行控制,用于確定所需燃油量。燃油量控制閥以打開或關(guān)閉燃油供給管路泵元件的方式調(diào)節(jié)壓力。燃油量控制閥打開時(shí),大部分通過活塞吸入的燃油被回壓入燃油供給管路。高壓區(qū)域內(nèi)的最大壓力不得超過245 bar。如果壓力過高,就會(huì)通過溢流閥經(jīng)接口向低壓區(qū)域釋放高壓循環(huán)回路的壓力。向低壓區(qū)域釋放壓力時(shí)通過該區(qū)域內(nèi)的油液體積和安裝在調(diào)節(jié)倉內(nèi)的壓力緩沖器抵消所產(chǎn)生的壓力峰值。調(diào)節(jié)倉連接在高壓泵的供給管路中。用于降低因高壓與低壓區(qū)域連接和斷開所產(chǎn)生的壓力峰值。

控制閥在整個(gè)燃油噴射系統(tǒng)的作用,如果這里出現(xiàn)故障,會(huì)出現(xiàn)兩種截然相反的情況,一是燃油壓力過高,二是燃油壓力過低;通過專用檢測(cè)設(shè)備ISID進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元調(diào)用燃油壓力傳感器信號(hào)如下:

1.怠速高壓壓力值:0.7bar,標(biāo)準(zhǔn)值為7.5bar,顯示壓力過低;

2.怠速低壓壓力值:5.5bar,標(biāo)準(zhǔn)值為5.5bar,顯示正常;

從以上數(shù)值判斷高壓泵的工作異常,高壓泵的量控制閥受發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME控制,DME需要采樣高壓共軌壓力傳感器信號(hào),此傳感器采樣應(yīng)變壓力晶體進(jìn)行壓力測(cè)量,5V供電,產(chǎn)生的SIG信號(hào)與壓力成正比例系數(shù)變化。

發(fā)動(dòng)機(jī)不著車情況下測(cè)量SIG信號(hào)電壓為0.7V,與顯示的值接近,進(jìn)行壓力測(cè)試,電壓隨壓力變化的線性關(guān)系與圖一致,判斷高壓壓力傳感器無損壞。繼續(xù)進(jìn)行電氣方面的檢修,檢查量控制閥的信號(hào)和供電。檢查量控閥電阻,0.8歐,正常,測(cè)量量控閥到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的線束,導(dǎo)通無短路和斷路,使用三通插頭連線(適配器)連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,萬用表測(cè)量量控閥到DME的針腳對(duì)負(fù)極電壓,結(jié)果如下:

PIN55:0.7V

PIN56:0.7V

正常情況下PIN55:為0.7V,PIN56:0.4V,之間的電壓差為0.3V,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)控制單元輸出的控制信號(hào)為PWM信號(hào),判斷是否是萬用表沒能獲取到實(shí)際電壓值,還無法判斷是否是控制電壓?jiǎn)栴},使用示波器進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果沒有顯示PWM信號(hào),為一條直線。

當(dāng)正常的電壓降會(huì)達(dá)到11V,這里的采樣頻率為1000KHZ,而普通的萬用表的采樣頻率為30-50KHZ,采樣頻率底,則顯示的電壓值就不會(huì)是實(shí)際值了;檢測(cè)結(jié)果顯示發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME并沒有輸出PWM信號(hào),我們知道,PWM是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法,電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的,在這里,是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一,可以作為控制電機(jī)、電磁閥、燈光、穩(wěn)壓電源等等電源的領(lǐng)域,在量控閥中PWM信號(hào)控制的是電磁閥,精確度高,產(chǎn)生PWM信號(hào)的模塊整合在了DME大模塊里,所以分析后,更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,重新寫入程序,故障排除。

總結(jié)

1.現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)大量采用了傳感器、帶反饋的執(zhí)行器和基于可讀寫硬件驅(qū)動(dòng)模塊的程序控制,在數(shù)據(jù)交換方面采用了總線的控制和節(jié)點(diǎn)的檢測(cè),進(jìn)而把在研發(fā)階段采用的仿真檢測(cè)植入到了維修的專業(yè)軟硬件中,已經(jīng)形成了一體化的“專家檢測(cè)”系統(tǒng),所以在維修中更多的需要對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè),才能形成維修的思路和依據(jù),在本故障維修案例中,采用了示波器調(diào)用PWM信號(hào)的方法進(jìn)行了最終的判斷,與采用萬用表的測(cè)量不同,也是基于現(xiàn)代電控系統(tǒng)大量采用調(diào)制和總線信號(hào)的手段上改變的測(cè)量方法,尤其是現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是更高的速率和無線傳輸?shù)某墒?對(duì)檢測(cè)設(shè)備及維修的方法,提出更高的要求。

2.電控發(fā)動(dòng)機(jī)雖然有故障代碼檢測(cè)的生成機(jī)制,但顯示的故障點(diǎn)不是唯一和絕對(duì)明確的,需要我們要對(duì)部件和信號(hào)的原理更進(jìn)一步的了解,才能真正意義上維修完備。