中鑫之寶汽車服務有限公司 杜廣超,苗 飛,張劉濤,王 浩
故障現象一輛行駛里程約為19.7萬km的寶馬F02車(發動機型號為N52),起動機運轉正常,發動機無法起動。
故障診斷該車是被拖到店里來的,由于車輛放置過久,發動機外部線路和后行李箱均被拆散,全車沒電,無法起動;對車輛進行充電,復原拆掉的零件和線路,連接故障檢測儀ISTA讀取故障信息,發動機控制單元(DME)中存儲有2個故障代碼,一個是BSD(串行數據接口)總線通信故障,一個是偏心軸伺服電動機故障。分析認為造成故障的可能原因有BSD總線上的一個或多個控制單元存在故障;BSD總線線路故障;偏心軸伺服電動機、偏心軸、偏心軸傳感器中的一個或多個有故障;DME損壞。
BSD一種單線數據總線,發電機、智能型蓄電池傳感器(視車型系列而定)、預熱控制單元(限柴油發動機)、電動冷卻液泵(與型號有關)、機油狀態傳感器(與型號有關)等部件通過BSD與DME/DDE控制單元連接。
根據故障代碼執行檢測計劃,調取電路圖(圖1),發現此車的智能蓄電池傳感器是由LIN總線連接的,電動冷卻液泵、發電機、機油狀態傳感器等是通過BSD連接的。測量機油狀態傳感器導線連接器端子1的電壓,為0.89 V,不正常,說明線路斷
路或對搭鐵短路;測量DME導線連接器的端子36與機油狀態傳感器導線連接器端子1之間導線的導通性,未發現異常;依此方法逐個檢查,線路都沒有問題,但是線上都沒有電壓,這說明BSD總線沒有電壓輸出,顯然是DME的輸出有故障,檢查DME的供電,正常,于是確定DME損壞。
關于這款發動機的BSD總線故障,廠家曾出過相關技術通報,技術通報顯示多是由于點火線圈故障,造成DME損壞,會存儲BSD總線故障代碼。拆檢點火線圈,發現該款發動機使用的正是那批有問題的點火線圈,此時更加確定DME損壞。不過關于此故障的技術通報,卻很少遇到發動機無法起動的車輛。
還有一個關于偏心軸伺服電動機的故障代碼,那么這個故障代碼是由于DME損壞誤報的故障代碼,還是發動機系統確實還存在其他故障呢?為此繼續檢查。發動機起動需要滿足3個最基本條件——點火、供油、氣缸壓力。依然按照由易到難的故障診斷原則,先看供油,連接燃油壓力表,測得燃油壓力為490 kPa,正常;進行跳火試驗,火花塞跳火正常;測量氣缸壓力,發現每缸的氣缸壓力只有400 kPa~600 kPa,由此可見發動機內部確實存在機械故障。
該車搭載的是N52T發動機,采用全新換氣系統Valvetronic II ,如圖2所示,它是通過電動機帶動渦輪蝸桿改變偏心軸的旋轉量,帶動中間推桿并與傳統的凸輪軸互相聯動,再壓傳至搖臂,最后才壓下氣門,從而達到調氣門升程的目的。由于該車發動機各缸的氣缸壓力不足,且存儲有偏心軸伺服電動機的故障代碼,因此首先要檢查偏心軸系統。拆檢偏心軸伺服電動機發現電動機的螺桿已經斷裂(圖3),拆掉氣門室蓋檢查偏心軸,無異常。由于偏心軸伺服電動機的螺桿斷裂,從而造成偏心軸無法調節,起動時不能參與工作,從而導致氣門不能正常開啟,造成發動機氣缸壓力過低。

圖1 LIN線及BSD線連接電路

圖2 寶馬車全新換氣系統Valvetronic II

圖3 偏心軸伺服電動機的螺桿斷裂
故障排除更換偏心軸伺服電動機后試車,發動機能正常起動,但BSD總線故障依舊存在,更換DME并進行編程后試車,車輛一切正常,故障排除。
故障現象一輛行駛里程約為25.5萬km的寶馬E66(730Li)車,發動機無法起動。
故障診斷接車后首先驗證故障現象,嘗試起動發動機,發現起動機能夠正常運轉,但發動機無法起動。連接ISID讀取故障代碼,讀得以下故障代碼:S0398——動力管理、蓄電池狀態:蓄電池損壞或老化;101404——節氣門,節氣門調校:沒有實施彈簧測試和緊急空氣點測試;100A04——節氣門,節氣門電位器1和2:雙重故障;118802——混合氣調節:三元催化轉化器后的廢氣太稀;128301——三元催化轉化器前氧傳感器,系統檢查:信號一直較強;12A202——三元催化轉化器后氧傳感器2,系統檢查:信號一直較弱;1C3101 發動機機油壓力傳感器,可信度:起動前壓力過高;106101——全變量進氣系統,伺服電動機2控制:對正極短路;1B5701——總線端K1.15N<01:無電壓。根據故障代碼讀取的DME數據,發現節氣門位置參數為7.15%,接通和斷開點火開關數據沒有變化,踩下加速踏板數據也沒有化。
依據電路圖(圖4)測量電動節氣門調節器的線路,斷開點火開關,脫開電動節氣門調節器的導線連接器,接通點火開關,用萬用表電壓擋測量端子2(電源)與端子6(搭鐵)之間的電壓,為0 V,不正常(正常應約為5 V);測量節氣門電動機端子3(電源)與搭鐵之間的電壓,為0 V,不正常(正常應為蓄電池電壓);測量端子5與搭鐵之間的電壓,為11.9 V,正常。通過以上測量說明沒有電源到電動節氣門調節器,測量發動機控制模塊(DME)到電動節氣門調節器之間的線束導通情況,都正常。
按照電路圖(圖5)繼續檢查發動機控制模塊(DME)供電和搭鐵情況。經測量,導線連接器X60006端子1的電壓為12 V(正常),端子2的電壓為12 V(正常),端子3的電壓為0 V(不正常,正常情況下也應該為12 V),上述檢測結果表明問題出在端子3連接的線路上。發動機控制模塊(DME)的電源是由集成供電模塊中的1號繼電器(DME主繼電器)和3個熔絲(熔絲F01、F02、F03)供給的,也就是說端子3沒有電則說明集成供電模塊上的熔絲F01損壞,但熔絲F01是集成在集成供電模塊內的,無法單獨更換。
那么,集成供電模塊為什么會燒壞呢?帶著疑問繼續測量,測量集成供電模塊熔絲F01輸出端子2與搭鐵的導通情況,斷開點火開關用萬用表導通擋測試,一只表筆連接集成供電模塊側的端子2,另一只表筆搭鐵,一個一個地斷開發動機控制模塊的導線連接器,當斷開導線連接器X60002時線路不再導通。根據維修手冊上給出的導線連接器X60002的端子說明,結合故障代碼,首先檢查有故障代碼的部件,經過測量發現,導線連接器X60002上的DISA(雙級可變進氣系統)伺服電動機2的端子21(DISA伺服電動機2供電端子)和端子35(DISA伺服電動機2搭鐵端子)導通,異常。拆下進氣歧管,發現進氣歧管中有水積存在進氣歧管下部DISA2的部位(圖6)。這些水通過翻板進入DISA閥內部,導致DISA閥導線連接器因進水短路而燒壞(圖7),造成集成供電模塊燒壞。

圖4 電動節氣門調節器電路

圖5 發動機控制模塊(DME)的供電電路

圖6 進氣歧管中有水

圖7 DISA閥導線連接器被燒壞
故障排除更換DISA閥和集成供電模塊,并清洗進氣系統后試車,發動機起動和運行正常,故障排除。
故障現象一輛行駛里程約為28.7萬km的寶馬F02車(發動機型號為N54B30),發動機無法起動。
故障診斷接車后首先驗證故障現象,發現該車儀表盤上多個故障燈點亮。接通點火開關,可以聽到冷卻液泵常轉的聲音,嘗試起動發動機,發動機沒有反應。測量車載電壓,為12 V,正常;連接ISTA讀取故障代碼,讀得以下故障代碼:故障代碼S0235——無法與自動變速器控制系統通信;故障代碼S0237——無法與電子燃油泵控制系統通信;故障代碼S0392——無法與發動機電子系統通信等。進行控制單元樹測試,發現PT-CAN2網絡上的多個控制單元信息缺失,沿著這個線索,查詢PT-CAN2的網絡線路圖,得知整個PT-CAN2網絡中一共有2個終端電阻,一個在發動機控制單元(DME)內部,另一個在油泵模塊(EKPS)內部,且通過分析PT-CAN2的網絡圖可知,在斷開選擋桿按鈕(GWS)后不會影響網絡的完整性。拆下選擋桿按鈕測量PT-CAN2網絡的電壓,PT-CAN H的電壓為3.2 V,PT-CAN L的電壓為2.8 V,均不正常;測量其終端電阻的阻值,為60.2 Ω,正常。分析認為導致車載網絡電壓不正常的可能原因有主控制模塊損壞、有單獨的控制模塊進水損壞、CAN線連接點有進水或腐蝕、線路有磨破或短路等。由于發動機控制單元為PT-CAN2的主控模塊,于是按照由簡到難的故障診斷原則,先測量發動機控制單元PT-CAN2的輸出電壓,PTCAN H的電壓為3.1 V,PT-CAN L的電壓為2.9 V,不正常,難道是發動機控制單元(DME)損壞?
根據發動機控制單元的供電電路(圖8)檢查發動機控制單元的供電和搭鐵。經檢查,熔絲F22、F35、F02均正常;測量X60002導線連接器的端子1、端子3、端子54的電壓,均有12.3 V供電電壓,說明發動機控制單元的供電沒有問題;測量X60004導線連接器的端子1、端子2、端子3和端子4與車身搭鐵之間的電阻,均為∞,說明發動機控制單元的搭鐵不良;檢查搭鐵點X6454,發現該搭鐵點上有腐蝕和油漆。

圖8 發動機控制單元的供電和搭鐵電路
故障排除對搭鐵點X6454進行處理后恢復相關線路連接,接通點火開關,儀表盤上的故障燈熄滅,測量PT-CAN的電壓,CAN H的電壓為2.64 V,CAN L的電壓為2.39 V,正常,試車故障不再出現。