一輛行駛里程約9.8萬km、配置N55發(fā)動機(jī)(3.0T)的2011年寶馬X5。客戶反映:在此之前發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮,檢狽提電子氣門控制系統(tǒng)故障,做完匹配后,故障消失。在洗車房洗完水箱后,車輛無法啟動,拔下空氣流量傳感器后,車輛可以啟動。高速公路匕行駛到服務(wù)區(qū)內(nèi)熄火,發(fā)動機(jī)再也不能啟動,把車拖到我廠。
故障診斷:維修人員檢查發(fā)現(xiàn),啟動機(jī)工作正常,發(fā)動機(jī)無法啟動。啟動時,聽聲音感覺沒有汽缸壓力。使用汽缸壓力表檢測汽缸壓力,發(fā)現(xiàn)汽缸壓力全部為零。
汽缸壓力為零的原因有:①活塞及活塞環(huán)故障;②氣門關(guān)閉不嚴(yán);③正時錯誤;④電子氣門控制故障;⑤其他原因等。
使用專用診斷儀IS.進(jìn)行檢測,有多個故障碼,刪除故障碼后,與發(fā)動機(jī)電子氣門控制相關(guān)的故障碼不能清除(如圖1所示)。

根據(jù)故障碼分析,故障原因可能有:①電子氣門伺服電機(jī);②線路;③數(shù)字發(fā)動機(jī)電子控制模塊(簡稱DME);④集成供電;⑤發(fā)動機(jī)淚側(cè)戒故障等。
拆下氣門室蓋檢查,發(fā)現(xiàn)偏心軸在最小升程極限位置,不能打開進(jìn)氣門。手動調(diào)節(jié)偏心軸到最大升程極限位置,啟動發(fā)動機(jī),立即著車。但插上電子氣門伺服電機(jī)插頭后,偏心軸又回到最小升程極限位置,發(fā)動機(jī)又不能啟動了。因此確定電子氣門控制系統(tǒng)故障。
根據(jù)檢測計(jì)劃做如下檢查與維修:①檢查軟件版本,正常。懷疑DME程序故障,對DME進(jìn)行單獨(dú)編程,編程完成后,故障依舊。②檢查伺服電機(jī)到DME之間的線路,測量了所有導(dǎo)線電阻均小于0.5Ω,插頭無銹蝕、松動,線與線之間無互相短路,線路正常。③更換伺月及電機(jī)。
根據(jù)檢測計(jì)劃的提示,更換了伺服電機(jī)(如圖2所示),但更換后故障依舊。

懷疑DME故障,拆下送到北京某檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果為DME正常。配件部又提供一塊拆車的DME,更換后故障依舊,故障碼與原車的故障碼相同,判斷DME無故障,把舊的DME退回酉酬牛供應(yīng)商。
對發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行檢查。拆檢過程中,發(fā)現(xiàn)手動調(diào)整偏心軸時有點(diǎn)犯卡,偏心軸齒輪有磨損,所以更換偏心軸。更換后,故障依舊。
根據(jù)線路圖(如圖3所示)測量DME的所有供電電源,人為給控制端繼電器線圈接地,使用大功率燈泡測試電源輸出,燈泡正常發(fā)光,且電壓降正常,電源沒有問題。檢查所有線搭鐵也沒有問題。

維修到此時,陷入了僵局。與電子氣門相關(guān)的部件都進(jìn)行了檢查或更換,但故障依舊。下一步怎么辦?
此時車間來了一輛5系車輛做保養(yǎng),發(fā)動機(jī)都是N55。我們可以驗(yàn)證故障車的部件是否在5系車上正常。對調(diào)伺月及電機(jī),故障現(xiàn)象沒有轉(zhuǎn)移,說明伺服電機(jī)正常;對調(diào)DME到伺服電機(jī)的線束(如圖4所示),故障現(xiàn)象發(fā)生了轉(zhuǎn)移,5系車上出現(xiàn)了相同的故障碼,從而證實(shí)了線束有故障。因?yàn)镈ME有防盜功能,并且不容易拆下,所以沒有對調(diào)試驗(yàn)。

更換線束,故障依舊。
重新研究該車的電子氣門控制系統(tǒng)。該車采用的是VALVETRONIC DI系統(tǒng),集成式霍爾偏心軸傳感器不再位于偏心軸上,而是集成在伺服電機(jī)內(nèi)。電機(jī)采用的是三相直流電機(jī)無刷電機(jī)(BLDC),并在伺服電機(jī)上集成了5個霍爾式的傳感器,用來監(jiān)測伺服電機(jī)的位置(如圖5所示)。DME控制伺服電機(jī),控制電路先將直流電壓由換流器轉(zhuǎn)換成三相電壓來驅(qū)動電機(jī)。換流器由6個功率晶體管組成。控制部分則通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器換相的時機(jī)(如圖6所示)。


檢查DME控制部分。拆開DME測量控制三相直流電機(jī)的6個功率晶體管,使用萬用表二極管的擋位檢測,發(fā)現(xiàn)正向電壓都一樣,但其中有一個與其他的5個的反向電壓不一樣,確定止匕功率晶體管有故障,決定再次更換DME。
故障排除:更換全新的DME,并進(jìn)行匹配,試車,故障排除。
故障總結(jié):此車故障原因?yàn)镈ME和DME到伺服電機(jī)的線束同時損壞,更換其中的一個,不能解決問題。萬用表測量線束雖然沒有問題,但還是有故障,只有更換試驗(yàn)后,才發(fā)現(xiàn)有故障。