故障現(xiàn)象
一輛2007款寶馬325i車(車型代號為 E90),搭載N52發(fā)動機(jī),累計(jì)行駛里程約為12萬km。該車 因發(fā)動機(jī)起動困難、加速無力的故障現(xiàn)象在其他修理廠進(jìn)行維修,維修人員根據(jù)故障檢測儀(ISTA)的提示先后更換 了氣門伺服電動機(jī)和偏心軸位置傳感器,故障不但沒能排除,反而更加嚴(yán)重,現(xiàn)在發(fā)動機(jī)無法起動了,于是將車轉(zhuǎn)至我廠進(jìn)行維修。
故障診斷
接車后試車,起動發(fā)動機(jī),起動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,但發(fā)動機(jī)無法起動著機(jī)。用故障檢測儀檢測,讀得很多 故障代碼,篩選出能夠引起發(fā)動機(jī)無法起動的故障代碼如 圖1所示。分析故障代碼,認(rèn)為該車故障是由偏心軸位置傳感器信號異常引起的。讀取偏心軸角度數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)偏心軸 的實(shí)際角度和標(biāo)準(zhǔn)角度相差很大,說明偏心軸 位置傳感器信號確實(shí)異常,推斷可能的故障原因 有:偏心軸位置傳感器及其線路故障;發(fā)動機(jī)控 制單元(DME)損壞。
查看維修資料得知,偏心軸位置傳感器按 照磁阻效應(yīng)原理工作,其內(nèi)部有2個相互獨(dú)立 的角度傳感器,角度信號通過串行接口傳遞至 DME。查看偏心軸位置傳感器控制電路(圖2) 得知,偏心軸位置傳感器導(dǎo)線連接器X60253上 連接了8根導(dǎo)線,其中端子6對應(yīng)供電線,端子4 對應(yīng)屏蔽線,端子5對應(yīng)搭鐵線,剩余6根導(dǎo)線的作用看不出來。進(jìn)一步查看維修資料得知,偏心軸位 置傳感器導(dǎo)線連接器X60253端子1和端子3對應(yīng)的導(dǎo)線均 為偏心軸位置傳感器內(nèi)部角度傳感器1的信號線(2個信號線的標(biāo)注有區(qū)別,端子1標(biāo)注為P_CS1S,端子3標(biāo)注為 T_DAT1S),端子7和端子9對應(yīng)的導(dǎo)線均為偏心軸位置傳 感器內(nèi)部角度傳感器2的信號線(2個信號線的標(biāo)注有區(qū) 別,端子7標(biāo)注為P_CS2S,端子9標(biāo)注為T_DAT2S),端子8 對應(yīng)的導(dǎo)線為偏心軸位置傳感器的節(jié)拍時鐘信號線(導(dǎo)線 標(biāo)注為P_CLKS)。根據(jù)上述信息還是不明白偏心軸位置傳 感器的工作原理,為避免盲目診斷,筆者決定使用示波器采 集正常N52發(fā)動機(jī)的偏心軸位置傳感器信號并進(jìn)行分析。
首先用示波器分別測量正常N52發(fā)動機(jī)的偏心軸位置傳感器端子1(對應(yīng)P_CS1S信號)和端子7(對應(yīng)P_CS2S信 號)上的信號(圖3),發(fā)現(xiàn)這2個信號均是由DME發(fā)出的 0 V~5 V參考信號,即使脫開偏心軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,信號也不會變化;再分別測量偏心軸位置傳感器端子 3(對應(yīng)T_DAT1S信號)和端子9(對應(yīng)T_DAT2S信號)上的 信號(圖4),發(fā)現(xiàn)這個2信號均為偏心軸位置傳感器反饋的 0 V~5 V信號,一旦脫開偏心軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,信 號就會消失,且這2個信號發(fā)生的區(qū)間是在P_CS1S信號和 P_CS2S信號處于低電平的時候;再同時測量偏心軸位置傳感器端子3(對應(yīng)T_DAT1S信號)、端子8(對應(yīng)P_CLKS信 號)和端子9(對應(yīng)T_DAT2S信號)上的信號(圖5),發(fā)現(xiàn)節(jié) 拍時鐘信號是由DME發(fā)出的0 V~5 V的信號,即使脫開偏心 軸位置傳感器導(dǎo)線連接器,信號也不會變化,且T_DAT1S 信號和T_DAT2S信號發(fā)生的區(qū)間與節(jié)拍時鐘信號相對應(yīng)。
總結(jié)上述測量結(jié)果可知,偏心軸位置傳感器端子1、端 子7和端子8負(fù)責(zé)接收DME的輸入信號,這3個信號在脫開 偏心軸位置傳感器導(dǎo)線連接器或加速時不會發(fā)生變化;端 子3和端子9負(fù)責(zé)向DME發(fā)送偏心軸位置信號,這2個信號 在加速時會發(fā)生變化,在脫開偏心軸位置傳感器導(dǎo)線連接 器時消失,并且這2個信號發(fā)生的區(qū)間要與端子1、端子7和 端子8上的信號同步。