2011款寶馬120i車折疊式車頂無法完全打開或關閉

南京寧寶汽車服務有限公司 殷文文

故障現象一輛2011款寶馬120i車，搭載N46發動機，累計行駛里程約為13萬km。車主反映，折疊式車頂無法完全打開，打開一條縫隙后就不動了。

故障診斷接車后試車，長按折疊式車頂打開鍵，折疊式車頂可以解鎖并打開一條縫隙（圖1），之后便沒有任何反應；手動將折疊式車頂收回到行李廂內，長按折疊式車頂關閉鍵，車頂開啟至中間位置便停下，且張緊架無法豎起（圖2）。查閱資料得知，折疊式車頂從敞開到完全關閉需要經過5個步驟：折疊式車頂收回行李廂內（圖3a，步驟1）→折疊式車頂蓋打開（圖3b，步驟2）→折疊式車頂位于中間位置（圖3c，步驟3）→折疊式車頂蓋關閉（圖3d，步驟4）→折疊式車頂關閉（圖3e，步驟5）。通過比較可以發現，故障車的折疊式車頂在運行到第3個步驟（折疊式車頂位于中間位置）時發生了故障，無法再進行下一個步驟。

圖1 折疊式車頂只能打開一條縫隙

圖2 折疊式車頂無法完全關閉且張緊架無法豎起

圖3 折疊式車頂從敞開到完全關閉經過的步驟

查閱折疊式車頂系統電路（圖4）得知，折疊式車頂系統電路主要由敞篷車折疊式車頂模塊（CVM）、中控臺開關中心、液壓單元及用于識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器等部件組成。CVM通過車身CAN總線（K-CAN）接收到來自中控臺開關中心的折疊式車頂關閉請求信號后，對液壓單元發送工作指令，控制各個步驟折疊式車頂的動作執行，同時通過識別折疊式車頂位置的各個傳感器來監測折疊式車頂的各個動作執行情況。其中，用于識別折疊式車頂位置的傳感器分別為8個霍爾傳感器、1個微型開關和1個增量傳感器（圖5）。增量傳感器集成在折疊式車頂鎖止裝置的驅動單元內（圖6），通過監測驅動電動機的轉數，以區分鎖止裝置的“關閉”“中間位置”“打開”3種狀態。折疊式車頂從敞開到完全關閉過程中相關傳感器及開關的狀態見表1所列。

圖4 折疊式車頂系統電路

圖5 用于識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器及開關的位置

圖6 驅動電動機的安裝位置

用故障檢測儀讀取CVM中各個傳感器及開關的狀態信號（故障檢測儀與寶馬維修資料中顯示的傳感器及開關名稱有差異，具體對應關系見表2所列），發現張緊架豎起狀態為“否”（圖7），手動將張緊架豎起，此時張緊架豎起狀態變為“是”，說明探測張緊架豎起狀態的霍爾傳感器及其相關線路工作正常；增量傳感器的狀態信號為“鎖止件在中間位置”（圖8），與折疊式車頂位于中間位置（表1，步驟3）時增量傳感器的標準接通狀態有差異，但資料并未說明此時增量傳感器應顯示“鎖止件在中間位置”還是“鎖止件已打開”。由于沒有車輛對比，無法進行驗證，決定先從張緊架無法豎起故障入手。

圖7 故障車張緊架狀態信號（截屏）

圖8 故障車增量傳感器狀態信號（截屏）

表1 折疊式車頂從敞開到完全關閉過程中相關傳感器的接通狀態

表2 故障檢測儀讀取的傳感器名稱和寶馬資料中的傳感器名稱的對應關系

張緊架的豎起動作執行需要行李廂左右兩側的液壓撐桿正常工作。查閱資料得知，折疊式車頂的驅動裝置主要由1個雙轉向液壓泵、2個繼電器、3個電磁閥及相關液壓管路組成（圖9）。雙轉向液壓泵安裝在液壓單元內，最大能為液壓缸提供200 bar（1 bar=100 kPa）油壓；CVM通過2個繼電器控制雙轉向液壓泵的轉動方向，以調節油壓方向；3個電磁閥分別控制3個液壓缸的進油和出油，以此分別控制主支柱 、張緊架 、折疊式車頂蓋的動作執行。決定分別對液壓油有無滲漏和繼電器、電磁閥和雙轉向液壓泵的工作狀況進行排查。

圖9 折疊式車頂驅動裝置

檢查液壓撐桿外觀和液壓油位，正常，油液比較干凈，無相關配件更換，無油液滲漏故障；檢查2個繼電器觸點，無燒蝕，可以正常吸合；將張緊架電磁閥與主支柱電磁閥對調，主支柱可以正常工作，但是張緊架仍然無法正常工作，排除張緊架電磁閥故障的可能；仔細聽繼電器的吸合和斷開聲音，多次測試發現，當折疊式車頂上升到中間位置時（步驟3），繼電器便斷開，說明此時CVM中斷了對雙轉向液壓泵的供電控制。手動接通繼電器，張緊架可以繼續工作，說明雙轉向液壓泵和液壓撐桿工作正常。診斷至此，排除折疊式車頂驅動裝置故障的可能。由于折疊式車頂可以完成步驟1和步驟2動作，CVM故障可能性較低，決定將診斷目標放到識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器上。

由于在步驟3時測得的增量傳感器狀態信號與標準值有差異，決定先從增量傳感器入手。用內六角扳手將風窗框板鎖止裝置旋轉至鎖止狀態后（圖10），使用故障檢測儀讀取探測風窗框板鎖止狀態的霍爾傳感器和增量傳感器狀態（圖11），風窗框板鎖止狀態變為“是”，增量傳感器狀態顯示為“鎖止件已關閉”，探測風窗框板鎖止狀態的霍爾傳感器及其相關線路工作正常。但經過多次測試發現，增量傳感器狀態始終只顯示“鎖止件在中間位置”和“鎖止件已關閉”2種狀態，無法顯示“鎖止件已打開”狀態，異常。檢查鎖止裝置的機械部件，無變形和卡滯，推測增量傳感器及其相關線路故障。

圖10 使用內六角扳手將風窗框板旋轉至鎖止狀態

圖11 增量傳感器的狀態信號為“鎖止件已關閉”狀態（截屏）

根據增量傳感器相關電路（圖12），測量CVM側的導線連接器X13038的端子5電壓，為12 V，正常；測量增量傳感器的導線連接器X11382端子3電壓，為0 V，異常；斷開蓄電池負極接線柱，測量導線連接器X13038端子5與導線連接器X11382端子3之間線路的電阻，為∞，說明信號線路存在斷路。將導線連接器X13038的端子5與導線連接器X11382端子3進行“飛線”連接后試車，折疊式車頂可以正常關閉和打開，讀取增量傳感器狀態信號，CVM可以正常顯示“鎖止件已打開”“鎖止件在中間位置”“鎖止件已關閉”3種狀態信號。其中，在折疊式車頂關閉的一瞬間讀取的增量傳感器狀態信號才會為“鎖止件在中間位置”，完全關閉后為“鎖止件已關閉”，在折疊式車頂執行步驟2、步驟3、步驟4動作時為“鎖止件已打開”（圖13），與折疊式車頂執行各個步驟動作時的增量傳感器標準狀態相符。找到增量傳感器信號線斷路位置（圖14），修復線束后試車，折疊式車頂可以正常關閉和打開。

圖12 增量傳感器相關電路

圖13 增量傳感器的狀態信號為“鎖止件已打開”（截屏）

圖14 增量傳感器信號線的斷路位置

由此推斷，在增量傳感器信號線斷路情況下，CVM參考探測風窗框板鎖止狀態的霍爾傳感器狀態信號顯示增量傳感器的2種狀態信號，在折疊式車頂執行步驟3動作時，CVM無法獲得增量傳感器的“鎖止件已打開”狀態信號，從而中斷對雙轉向液壓泵的供電控制，使張緊架撐桿無法獲得油壓，停止動作執行，以防止關閉過程中機械部件損壞。同理，由于CVM無法獲取增量傳感器的“鎖止件已打開”狀態信號，折疊式車頂由關閉到打開時，只可以解鎖并打開一個間隙，無法進行下一步驟的動作執行。

故障排除修復增量傳感器的信號線后試車，折疊式車頂打開和關閉功能恢復正常，至此故障排除。