2012年寶馬X5啟動(dòng)困難

溫州/葉慧 談鑫

2012年寶馬X5啟動(dòng)困難

溫州/葉慧 談鑫

車型：E70，配置N55發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器。

VIN：WBAZV4100DL××××××。

行駛里程：66080km。

故障現(xiàn)象：客戶反映車輛啟動(dòng)困難?？蛻魧④囬_到車間時(shí)，中央信息顯示屏提示發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速偶爾會(huì)波動(dòng)，熄火后就再也無(wú)法啟動(dòng)。

故障診斷：ISTA診斷有故障碼：002FDA曲軸傳感器信號(hào)缺少及002FDB曲軸傳感器信號(hào)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(cè)試時(shí)拔插頭后出現(xiàn)的。

首先做了一下無(wú)法啟動(dòng)的常規(guī)檢查，蓄電池電壓正常12.2V，啟動(dòng)機(jī)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(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)非常重要，先測(cè)量其信號(hào)波形，發(fā)現(xiàn)波形不正常（如圖4所示）。為了避免啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)VANOS調(diào)整配氣相位，先將兩個(gè)電磁閥插頭拔掉，測(cè)量?jī)蓚€(gè)凸輪軸傳感器信號(hào)波形均正常。由于曲軸傳感器信號(hào)不正常將其插頭拔掉讓DME進(jìn)入緊急模式,啟動(dòng)多次可以啟動(dòng)，故此可以判斷曲軸傳感器信號(hào)不正常導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。曲軸信號(hào)盤在飛輪和曲軸中間比較難拆。更換時(shí)拆下飛輪發(fā)現(xiàn)曲軸信號(hào)盤磁極中間有很深的凹槽（如圖5所示），曲軸后油封滲機(jī)油（如圖6所示）。曲軸油封漏油將信號(hào)盤腐蝕后膨脹和曲軸傳感器發(fā)生摩擦產(chǎn)生信號(hào)盤中間的凹槽，從而導(dǎo)致曲軸信號(hào)不可信，無(wú)法啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

更換曲軸后油封、曲軸傳感器以及信號(hào)盤之后故障排除。

曲軸傳感器借助一個(gè)擰在飛輪上的多級(jí)傳感器輪探測(cè)曲軸位置。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)由此計(jì)算得出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)還通過(guò)曲軸傳感器的信號(hào)分析曲軸加速度。通過(guò)曲軸加速度可以推斷出各個(gè)汽缸的燃燒質(zhì)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(hào)波形

圖5 曲軸信號(hào)盤

圖6 曲軸后油封位置

多極傳感器輪具有58個(gè)磁極對(duì)和一個(gè)參考點(diǎn)。多極脈沖信號(hào)齒的參考點(diǎn)是一個(gè)雙倍長(zhǎng)度的磁極對(duì)。通過(guò)該基準(zhǔn)點(diǎn)可識(shí)別出第一個(gè)缸的上止點(diǎn)。通過(guò)監(jiān)控各個(gè)磁極對(duì)，霍耳傳感器把一定數(shù)量的信號(hào)跳變傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。主動(dòng)式曲軸傳感器負(fù)責(zé)識(shí)別曲軸的旋轉(zhuǎn)方向及多極傳感器輪之間的空氣間隙。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊將從讀取的信號(hào)，計(jì)算出曲軸轉(zhuǎn)一圈的持續(xù)時(shí)間和長(zhǎng)度。多極傳感器輪繞過(guò)霍耳傳感器所需要的時(shí)間將記錄為曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間。

為啟動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)出的信號(hào)沒(méi)有錯(cuò)誤

圖7 磁場(chǎng)曲線

如果在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)（曲軸旋轉(zhuǎn)第一圈時(shí)），曲軸傳感器信號(hào)缺失，或識(shí)別出無(wú)效同步，便會(huì)立即開始診斷。這時(shí)將讀取凸輪軸傳感器信號(hào)。如果讀取了凸輪軸上的12個(gè)齒面，而故障仍然存在，便會(huì)存入一個(gè)故障。一旦運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)動(dòng)機(jī)未接收到曲軸傳感器信號(hào)，或不存在有效的同步，便會(huì)立即熄火。

特性線及標(biāo)準(zhǔn)值：從高相位到低相位的過(guò)度標(biāo)志著磁場(chǎng)的變化（如圖7所示）。在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)，將對(duì)這些變化進(jìn)行計(jì)數(shù)。磁場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)值如表1所示。

表1 曲軸傳感器標(biāo)準(zhǔn)值

圖8 信號(hào)曲線波形

◆兩個(gè)信號(hào)必須按照特定的時(shí)間順序加以識(shí)別

這一步驟稱為同步過(guò)程，并僅在車輛啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行。只有在同步以后發(fā)動(dòng)機(jī)控制器才能正確控制噴油。不同步時(shí)不能啟動(dòng)車輛。

在曲軸傳感器失效時(shí)，預(yù)計(jì)將出現(xiàn)以下情況：

◆在發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中記錄故障碼

◆以替代值緊急運(yùn)行

進(jìn)氣凸輪軸傳感器固定在汽缸蓋上。

進(jìn)氣凸輪軸傳感器借助一個(gè)固定在凸輪軸上的增量輪（凸輪軸傳感器信號(hào)盤）探測(cè)進(jìn)氣凸輪軸的位置。在曲軸傳感器失靈時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制據(jù)此計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。進(jìn)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(gè)汽缸的燃油噴射都在最佳點(diǎn)火時(shí)刻）。

通過(guò)進(jìn)氣凸輪軸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制可識(shí)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(hào)，用于調(diào)節(jié)變量凸輪軸（VANOS）。

進(jìn)氣凸輪軸傳感器是作為無(wú)接觸式霍耳傳感器安裝的。進(jìn)氣凸輪軸傳感器齒盤有6個(gè)不同的齒面。齒面距離由霍耳傳感器進(jìn)行記錄。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)由此計(jì)算出：

◆凸輪軸轉(zhuǎn)速

◆凸輪軸速度

◆凸輪軸的確切位置

為啟動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊檢查下列條件是否滿足：

◆曲軸傳感器發(fā)出的信號(hào)沒(méi)有錯(cuò)誤

◆必須以規(guī)定的時(shí)間順序?qū)@兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別

發(fā)動(dòng)機(jī)控制器讀取傳感器信號(hào)并將信號(hào)與保存的樣本進(jìn)行比較。通過(guò)比較傳感器和樣本，可以識(shí)別出凸輪軸的正確位置或偏差。

凸輪軸傳感器標(biāo)準(zhǔn)值如表2所示。

表2 凸輪軸傳感器標(biāo)準(zhǔn)值

在進(jìn)氣凸輪軸傳感器失效時(shí)，預(yù)計(jì)將出現(xiàn)以下情況：

◆在發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊記錄故障碼

◆以替代值緊急運(yùn)行

對(duì)于進(jìn)氣凸輪軸傳感器的診斷在以下條件下開始：

◆數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)主繼電器接通

◆發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行

◆發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)同步

◆未識(shí)別出發(fā)動(dòng)機(jī)熄火

◆曲軸傳感器發(fā)出的信號(hào)沒(méi)有錯(cuò)誤

這一步驟稱為同步過(guò)程，并僅在車輛啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行。只有在同步以后發(fā)動(dòng)機(jī)控制器才能正確地控制燃油噴射。不同步時(shí)不能啟動(dòng)車輛。在加上電壓時(shí)，便可識(shí)別出該傳感器是否處在一個(gè)齒的位置，還是處于一個(gè)缺口位置。

測(cè)量方法是以一個(gè)霍耳集成電路為基礎(chǔ)的。輸出信號(hào)通過(guò)齒面顯示低狀態(tài)，通過(guò)間隙顯示高狀態(tài)。進(jìn)氣凸輪軸傳感器根據(jù)曲軸傳感器原理工作，但是凸輪軸傳感器也會(huì)有根本性的區(qū)別。通過(guò)一塊專用遮擋模板，可在曲軸傳感器失效后緊急運(yùn)行。但是凸輪軸傳感器信號(hào)的分析太不準(zhǔn)確，因此無(wú)法在正常運(yùn)行模式下替代曲軸傳感器。

故障總結(jié)：?jiǎn)?dòng)時(shí)DME會(huì)讀取曲軸和凸輪軸傳感器信號(hào)，如果信號(hào)不能同步（曲軸轉(zhuǎn)兩圈時(shí)凸輪軸轉(zhuǎn)一圈）則發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，當(dāng)曲軸傳感器插頭拔掉之后DME會(huì)進(jìn)入緊急運(yùn)行模式，此時(shí)只讀取凸輪軸傳感器信號(hào)，由于凸輪軸傳感器分析信號(hào)不太準(zhǔn)確所以要多次啟動(dòng)才能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)?？傊?，遇到問(wèn)題先要冷靜思考導(dǎo)致出現(xiàn)故障碼的原因，理清思路再檢查，這樣才能事半功倍。