2012年寶馬X5啟動困難

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發動機、自動變速器。

VIN：WBAZV4100DL××××××。

行駛里程：66080km。

故障現象：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動機功率下降且發動機轉速偶爾會波動，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的。

首先做了一下無法啟動的常規檢查，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動機啟動非常重要，先測量其信號波形，發現波形不正常（如圖4所示）。為了避免啟動發動機VANOS調整配氣相位，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。更換時拆下飛輪發現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生摩擦產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。發動機控制系統由此計算得出發動機轉速。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。此外發動機控制系統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。通過監控各個磁極對，霍耳傳感器把一定數量的信號跳變傳送至發動機控制系統。主動式曲軸傳感器負責識別曲軸的旋轉方向及多極傳感器輪之間的空氣間隙。

發動機控制模塊將從讀取的信號，計算出曲軸轉一圈的持續時間和長度。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動一圈的時間。

為啟動車輛，發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出的信號沒有錯誤

圖7 磁場曲線

如果在發動機啟動時（曲軸旋轉第一圈時），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。一旦運轉中的發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）。在發動機控制系統內，將對這些變化進行計數。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行。只有在同步以后發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，預計將出現以下情況：

◆在發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，發動機控制據此計算出發動機轉速。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，用于調節變量凸輪軸（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。

發動機控制系統由此計算出：

◆凸輪軸轉速

◆凸輪軸速度

◆凸輪軸的確切位置

為啟動車輛，發動機控制模塊檢查下列條件是否滿足：

◆曲軸傳感器發出的信號沒有錯誤

◆必須以規定的時間順序對這兩個信號進行識別

發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，預計將出現以下情況：

◆在發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：

◆數字式發動機電子伺控系統主繼電器接通

◆發動機運行

◆發動機經過同步

◆未識別出發動機熄火

◆曲軸傳感器發出的信號沒有錯誤

這一步驟稱為同步過程，并僅在車輛啟動時執行。只有在同步以后發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，通過間隙顯示高狀態。進氣凸輪軸傳感器根據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：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（曲軸轉兩圈時凸輪軸轉一圈）則發動機無法啟動，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動機。總之，遇到問題先要冷靜思考導致出現故障碼的原因，理清思路再檢查，這樣才能事半功倍。