寶馬5系F07車燃油系統故障

魯建華

故障現象一輛2011年產寶馬5系F07車，搭載型號為N55的發動機，因發動機功率下降、發動機故障燈點亮而進廠檢修。

故障診斷接車后試車驗證故障現象，接通點火開關嘗試起動發動機，發現該車起動所需時間較長，儀表盤上的發動機故障燈點亮。連接ISTA對車輛進行檢測，發動機控制單元（DME）內存儲有故障代碼“11A002燃油高壓 可信度：壓力過低”。嘗試起動發動機，讀取發動機起動時的動態數據流，然而此時發動機無法起動了，讀取到的靜態數據流如表1所列。

數次嘗試，發動機均無法起動，根據靜態數據流顯然也無法很明確地定位故障點。故障點到底是燃油泵還是燃油泵控制單元，又或者是高壓油泵？對于這種情況，有很多手段可以排查出故障點，比如可以選擇接上燃油壓力表，或在起動過程中仔細辨聽燃油泵的聲音，又或者把燃油管拔下來，在發動機起動過程中看是否有燃油噴出等。然而對于該車而言，最簡捷的方法就是進入燃油泵控制單元（EKPS），對燃油泵進行部件控制，然后重新讀取低壓燃油數據流。

表1 發動機無法起動時的靜態數據流

該車通過對燃油泵進行部件控制后，讀取數據流顯示低壓燃油壓力和油軌壓力均上升至約0.7 MPa，由此即可初步判定燃油泵及燃油泵控制單元是正常的，故障點應為高壓油泵。

為了更可靠地確認故障點，再次嘗試起動發動機，此時發動機順利起動。讀取到發動機剛起動時的動態數據流如表2所列。在發動機運轉過程中持續觀察動態數據流，發現發動機怠速運轉時，雖然燃油壓力數據基本正常，但量控閥的百分比明顯比正常車輛要大，該車量控閥的百分比最終維持在27%，而正常車輛只有約13%。

進一步觀察發現，當故障即將出現時，可以看到油軌壓力雖然起初還能勉強維持在4 MPa左右，但量控閥的百分比明顯變得更大，從約30%直至40%以上，而油軌壓力最終也持續地呈下降趨勢，從3 MPa多降到2 MPa多，再到1 MPa多，直至低于1 MPa，隨后又突然升高到約3 MPa，但又很快降至1 MPa以下，如此反復數次，相應地，發動機怠速轉速也明顯出現跳動，而在整個過程中，低壓燃油壓力始終較穩定地保持在約600 kPa。根據上述檢查結果，進一步確認高壓油泵損壞。

表2 發動機起動時的動態數據流

表3 更換高壓油泵后的發動機數據流

故障排除更換高壓油泵后，發動機起動所需時間恢復正常，讀取發動機起動后的數據流，結果如表3所列，確認故障排除。

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寶馬F系列N55發動機燃油供給系統簡介

寶馬F系列N55發動機燃油供給系統主要包括低壓燃油系統和高壓燃油系統2個部分。

低壓燃油系統由1個電動燃油泵抽取燃油，該燃油泵受燃油泵控制單元（EKPS）控制。發動機控制單元（DME）根據轉速、負荷及其他相關因素，將所需燃油量的信息通過總線（PT-CAN 2）發送給燃油泵控制單元，燃油泵控制單元輸出一個脈寬調制電壓信號控制燃油泵工作，燃油泵根據此信號精準輸送發動機所需的燃油量。正常情況下低壓燃油壓力約為5 bar～6 bar（1 bar=100 kPa），由一個低壓燃油壓力傳感器對低壓燃油壓力進行監控。低壓燃油壓力傳感器的供電電壓為5 V，信號電壓為0.5 V～4.5 V，對應的燃油壓力為1 bar～11 bar。

高壓燃油系統采用大陸公司的帶有3個柱塞并帶量控閥的機械式高壓油泵。該高壓油泵能產生50 bar～200 bar的高壓燃油壓力。怠速時高壓燃油壓力約50 bar，由一個油軌壓力傳感器監控高壓燃油壓力。油軌壓力傳感器的供電電壓為5 V，信號電壓為0.5 V～4.5 V，對應的燃油壓力為 0 bar～250 bar。