2012年寶馬X5發動機異常報警

鎮江/董培

2012年寶馬X5發動機異常報警

鎮江/董培

一輛寶馬X5發動機異常報警，這輛車前后兩次進廠，合計維修半個月的時間，為了這輛車我們絞盡腦汁、想盡辦法幾乎是把高壓系統部件全部對調了一遍，但還是沒有成效。只能說為了這輛車我們也是蠻拼的！不過最終還是邪不壓正，我們解決了這個故障，就這個車的情況與各位分享一下。

故障現象：該車是一輛2012年寶馬X5（E70），搭載N55發動機與8速變速器。車主抱怨車輛在超車的時候發動機報警燈突然亮起，顯示屏顯示“無法獲得全部功率，請與售后服務部門聯系”。

故障診斷：當時接到車輛時發動機報警燈沒有點亮，可以正常行駛。在執行ISTA診斷時存有“燃油高壓可信度，壓力過低”故障碼。一般來說遇到這種故障碼我們會更換高壓泵，長時間的經驗表明高壓泵是高壓系統里面比較容易損壞的部件，相信對寶馬比較了解的朋友應該知道，寶馬推出了AIR（售后信息綜合查詢系統），它的出現給我們的售后工作提供了極大的便利，通過AIR找到有一個原廠技術通報，通報里說DME（發動機電子伺服控制系統）由于某些原因也會導致這個現象，遵循著有相關技術通報先按照技術通報處理的流程，我們建議客戶更換DME，新的發動機控制模塊來了之后編程試車，本以為故障應該排除了，結果在試車的過程中突然急加速時故障依舊存在。

故障碼存儲器列表：

◆00AB68 TRSVC：FBAS輸出端，短路或斷開的導線

◆00AAF9 左后外部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆00AAFF 后部左側中部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆002BEA 混合氣調節：混合氣過稀，偏差大

◆00AB05 右后中部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆00AB0B 右后外部超聲波傳感器，信號線：對地短路或中斷

◆002C01 燃油的高壓，可信號：壓力過低

圖1 故障時油軌壓力數值

故障依舊存在，好像這個問題有些復雜化了，既然沒有了技術通報等信息作為參考，我們就只能依靠自己來排除故障了。如上面所說這種情況多數是更換高壓泵，經驗是長期工作中總結出來的一條捷徑，但是不一定對所有車都有效。為了驗證我們的猜想，我們采取了一個方法將油壓表連在低壓回路中，帶上我們的診斷儀去試車。診斷儀將高壓系統里的燃油壓力以數據流的形式反映出來。在急加速測試過程中發動機報警燈亮起，通過數據我們知道高壓系統內的壓力為0.29MPa，如圖1所示。

這個壓力肯定是不正常的，在故障出現時油壓表顯示低壓油壓是600kPa左右，在低壓正常的情況下高壓壓力確實很低，這很容易讓我們想到燃油系統中壓力變換的元件——高壓泵。于是我們滿懷信心的更換了高壓泵，實測的數據是最直接的證據，大量的經驗作為輔證，我們相信更換完高壓泵之后故障肯定能夠排除。

結果就是故障被成功的排除了，也許你會想這個故障也是蠻簡單的。但是要補充的是這個故障只是暫時的被排除了，在車輛被交出去第10天車輛還是因為發動機報警燈亮進廠維修，診斷下來故障碼還是高壓系統壓力過低。到這里我們意識到不能再盲目的進行維修，我們有必要對這款發動機的燃油高壓系統有一個全面的認識。但是提到高壓系統我們不得不提及燃油低壓系統，因為燃油低壓系統如果異常，那么高壓系統工作肯定受到限制。

這款車搭載 N55發動機的燃油低壓系統的可見部分與我們所了解到燃油低壓系統應該基本相同，它主要是由燃油泵、汽濾及若干管路等共同組成，低壓燃油泵在DME的直接或間接控制下將適量的燃油輸送到高壓泵的入口。這款車所搭載的N55發動機取消了燃油低壓傳感器，顧名思義燃油低壓傳感器是安裝在燃油泵和高壓泵之間用來監控低壓側燃油壓力的傳感器，它將低壓側燃油壓力以電信號的形式反饋給DME，然后DME將這個信號與內部規定壓力進行對比，如果出現偏差時DME通過PTCAN將控制信息傳送給EKPS（電動燃油泵控制模塊），EKPS再將該信息轉換為用于控制電動燃油泵的輸出電壓，借此調節低壓側的燃油壓力，這樣即可在低壓側形成一個閉環控制。正如之前所提到的，這款發動機取消了燃油低壓傳感器，它所采用的是DME通過探測發動機轉速以及負荷進行輸送量調節。

燃油低壓側正常工作是高壓側工作的基礎，那么我們再來看一下燃油高壓側的構成，如圖2所示。

注意：圖片僅供參考！由于發動機改款的原因，這輛車發動機的高壓泵進行了改進，并且取消了高壓泵前端的燃油低壓傳感器。

首先燃油在持續運行的高壓泵內加壓，然后通過高壓管路輸送至共軌內。以這種方式存儲在共軌內的高壓燃油通過高壓管路分配給噴油器。發動機管理系統根據發動機負荷和發動機轉速確定所需燃油壓力。共軌壓力傳感器測量實際達到的壓力值并將其發送至發動機控制模塊。對比共軌壓力規定值和實際值后通過燃油量調節閥進行調節。系統按 N55 發動機最理想的耗油量和運行平穩性調節壓力。只有在高負荷、低轉速的情況下才需要20000kPa的壓力。

燃油高壓系統的相關知識我們就說到這里，我們再來看一下這個故障碼“燃油高壓可信度，壓力過低”，這個故障碼的含義是說共軌上面的高壓傳感器測得的燃油實際壓力的數值比DME內部計算出來的要低，那么為什么會產生這個故障碼呢？我們分析可能有以下幾種原因：

（1）高壓系統存在泄漏；

（2） 共軌上面的壓力傳感器工作異常導致誤報警；

（3） 高壓泵工作異常導致實際提供的燃油量比較少，導致共軌內實際燃油壓力低；

（4） 線束出現故障，導致信號傳輸中斷；

（5） 低壓系統出現異常，譬如油路堵塞、燃油泵工作異常；

（6）新換 DME有問題或其他原因。

針對以上原因我們進行相關檢修，首先檢查了燃油系統外觀正常，沒有發現泄漏，機艙內也沒有燃油蒸發的氣味。我們曾經懷疑過是不是在報警時哪個噴油器工作不正常卡在常開的位置，導致燃油從噴油器處泄漏。由于高壓噴油器拆裝比較麻煩，我們通過觀察火花塞的燃燒情況來驗證這個猜想，因為大量的燃油泄漏必然會導致那個缸的混合氣過濃，進而這個缸火花塞應該比其他缸要黑很多，通過拆檢發現各缸火花塞情況一致。

接下來我們懷疑是不是油軌壓力傳感器有問題，于是我們帶上示波器和ISID進行路試，目的就是當DME檢測到異常時通過對比油軌壓力傳感器的信號波形和DME的瞬時數據流來看看是不是DME誤報警。結果在報警時我們測得油軌壓力傳感器信號波形如圖3所示。

示波器的 CH1連接油軌壓力傳感器的供電端子，CH2連接油軌壓力傳感器的輸出信號端子，在圖中的CH2我們可以清楚的看見信號波形電壓會突然下降，過一會兒電壓會自己又起來，這與從DME中讀出的數據流相符，從這里我們可以排除DME誤報警的可能性。我們對調了壓力傳感器之后測量現象與圖中一致，排除了油軌壓力傳感器的可能性。

圖2 N55發動機高壓系統結構

但是從圖中我們看得出不論是信號還是供電上面均有很多毛刺，我們當時猜想是不是有電磁干擾呢？我們知道車輛中最大的干擾源是點火線圈和火花塞，我們對調正常車輛的點火線圈和火花塞之后故障依然存在，排除了電磁干擾的可能性。

接下來我們把目光轉向高壓泵，因為如果高壓泵工作異常那么油軌壓力自然會不正確，我們測量了高壓泵上的燃油量控制閥的波形，發現在故障瞬間高壓泵量控閥波形無異常，波形正常只能說明控制方面沒有問題，但是高壓泵內部機械機構等地方我們無法測量，于是我們又對調了一個高壓泵之后故障依舊。燃油量控制閥信號波形如圖4所示。

檢查DME到量控閥和油軌壓力傳感器的線束，一根一根測量了線束的電阻，并在測量時搖晃線束看是否存在接觸不良的現象，事實證明線束是正常的。檢查了插針和母座也沒有進水、銹蝕等現象的存在。為了防止插頭接觸不良我們用大頭針將母頭全部往里面擠壓使得接觸更加緊固。

相信很多人肯定會說為什么不更換燃油泵呢？原因就是在報警時燃油低壓工作正常，所以一直沒有懷疑燃油泵。由于之前的數次測量發現在高壓異常報警時低壓工作正常，我們基本上排除了燃油低壓端的部件，但是到這里我們不得不懷疑燃油低壓的工作是否正常了。

檢查低壓管路正常無擠壓、變形之處，低壓側的最大可能性就是燃油泵了，因為它的故障頻率比較高，最后更換了全新燃油泵之后故障排除。

圖3 故障出現時高壓傳感器信號波形

圖4 量控閥信號波形

到這里我們一直是被燃油壓力表騙了。這個問題一直令我們費解，因為如果燃油泵異常那么壓力肯定會波動。后來經過了解我們知道公司所采用的油壓表，當初為了避免表針的小幅度頻繁偏轉導致讀數不穩，在設計之初在表頭內部封閉一種液體達到增加阻尼力的目的，由于阻尼力的存在它的指針變化比較慢無法準確的反映出瞬時間的壓力波動，由于對所使用的設備不是足夠的了解，我們一直被油壓表“騙”了。