寶馬525Li電子氣門控制系統(tǒng)故障分析
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車電器維修 2014年09月12
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一輛行駛里程約1萬(wàn)km，車型為F18、配置N20發(fā)動(dòng)機(jī)的2013年寶馬525Li轎車。用戶反映：該車輛行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈報(bào)警，中央信息顯示屏顯示“傳動(dòng)系統(tǒng)故障”。車輛可以正常啟動(dòng)著車，加速正常。
接車后：首先連接ISID，診斷測(cè)試顯示故障內(nèi)容如下：
1F5101 DME，內(nèi)部故障，車內(nèi)溫度傳感器：溫度過高；
133304 DME，內(nèi)部故障，電子氣門控制系統(tǒng)：部件保護(hù)，系統(tǒng)關(guān)閉；
135401 DME，內(nèi)部故障，電子氣門控制系統(tǒng)：末級(jí)過載；
1F0904 DME，內(nèi)部故障，電子氣門控制系統(tǒng)控制：功能異常；
133202電子氣門控制伺服電機(jī)，控制：對(duì)地短路；
133011電子氣門控制系統(tǒng)（VTC），供電電壓：功能異常；
135608電子氣門控制系統(tǒng)：未識(shí)別到運(yùn)動(dòng)。
這款N20發(fā)動(dòng)機(jī)氣門機(jī)構(gòu)由全變量氣門升程控制裝置（電子氣門控制系統(tǒng)）和可調(diào)式凸輪軸控制裝置（雙凸輪可變正時(shí)控制系統(tǒng)）組成，因此能夠自由選擇進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)刻。氣門升程控制只在進(jìn)氣側(cè)進(jìn)行，凸輪軸控制在進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)進(jìn)行。電子氣門控制系統(tǒng)采用的是第三代電子氣門控制伺服電機(jī)，第三代電子氣門控制伺服電機(jī)也包含用于識(shí)別偏心軸位置的傳感器。帶集成位置傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)將作為電子氣門控制伺服電機(jī)投入使用。這種直流電機(jī)因其非接觸轉(zhuǎn)換方式而無(wú)須保養(yǎng)并且功能強(qiáng)勁（效率更好）。通過使用集成式電子模塊，電子氣門控制系統(tǒng)伺服電機(jī)可非常精確地控制。電動(dòng)氣門控制伺服電機(jī)最大限制為40A。在超過200ms的時(shí)間段內(nèi)有最大20A的電流可供使用。按脈沖寬度調(diào)制控制電子氣門控制伺服電機(jī)。脈沖負(fù)載參數(shù)在5%～98％之問。電子氣門控制系統(tǒng)伺服電機(jī)的供電由數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）用5V電壓進(jìn)行。數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）通過5個(gè)霍爾傳感器接收信號(hào)。5個(gè)霍爾傳感器用于3次粗略的分割和2個(gè)細(xì)微部分。這樣，便能測(cè)定7.5°以下的電子氣門控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)角。通過渦輪軸傳動(dòng)比能夠非常精確和迅速地調(diào)節(jié)氣門升程。
裝備電子氣門控制系統(tǒng)時(shí)，為執(zhí)行下列功能而控制電動(dòng)節(jié)氣門調(diào)節(jié)器：
．車輛啟動(dòng)（暖機(jī)過程）
．怠速控制
．滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
．緊急運(yùn)行
在所有其他運(yùn)行狀態(tài)下，節(jié)氣門打開至只產(chǎn)生一個(gè)輕微的真空為止。這個(gè)真空是燃汕箱排氣所需要的。數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）根據(jù)加速踏板位置和其他參數(shù)計(jì)算出電子氣門控制系統(tǒng)的相應(yīng)位置。數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）控制氣缸蓋上的電子氣門控制系統(tǒng)伺服電機(jī)。電子氣門控制系統(tǒng)伺服電機(jī)通過一個(gè)蝸桿傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)汽缸蓋油室中的偏心軸。數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）持續(xù)監(jiān)控偏心軸傳感器的兩個(gè)信號(hào)。檢查這些信號(hào)是否單獨(dú)可信和相互可信。這兩個(gè)信號(hào)相互間不允許有偏差，在短路或損壞時(shí)，這些信號(hào)在測(cè)量范圍之外。數(shù)宇式發(fā)動(dòng)機(jī)電子伺控系統(tǒng)（DME）持續(xù)檢查偏心軸的實(shí)際位置與標(biāo)準(zhǔn)位置是否相符，由此可看出機(jī)械機(jī)構(gòu)是否動(dòng)作靈活。發(fā)生故障時(shí)，閥門會(huì)被盡量打開。然后通過節(jié)氣門調(diào)節(jié)空氣輸送。如果不能識(shí)別偏心軸的當(dāng)前位置，則閥門會(huì)被不加調(diào)節(jié)地最大打開（受控的緊急運(yùn)行）。為達(dá)到正確的閥門孔開啟程度，必須通過調(diào)校補(bǔ)償氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)的所有公差。在這個(gè)調(diào)校過程巾，調(diào)節(jié)到偏心軸的機(jī)械限位存儲(chǔ)以此學(xué)習(xí)的位置。這些位置在各種情況下都用作計(jì)算當(dāng)前氣門升程的基礎(chǔ)，調(diào)校過程白動(dòng)進(jìn)行。每次重新啟動(dòng)時(shí)將偏心軸位置與學(xué)習(xí)的數(shù)值相比較，如果例如在某次維修后識(shí)別到偏心軸的另一個(gè)位置，則執(zhí)行調(diào)校過程，此外可以通過診斷系統(tǒng)調(diào)用調(diào)校。
接下來(lái)根據(jù)表中的保養(yǎng)措施，執(zhí)行電子氣門極限位置學(xué)習(xí)，服務(wù)功能顯示學(xué)習(xí)失敗。關(guān)閉點(diǎn)火鑰匙可以聽到伺服電機(jī)處調(diào)整的聲音。對(duì)一車輛編程后發(fā)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)依舊報(bào)警。故障碼“135608電子氣門控制系統(tǒng)：未識(shí)別到運(yùn)動(dòng)”一直存在，無(wú)法刪除掉。檢查DME到電子氣門電機(jī)之間的導(dǎo)線正常，DME供電、接地正常。執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃，系統(tǒng)建議更換DME和伺服電機(jī)。拆卸下伺服電機(jī)，發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)蝸桿的最上部有變形的位置，并且偏心軸齒輪對(duì)應(yīng)的位置也有很深的磨損痕跡。分析電機(jī)在調(diào)整的過程中發(fā)生了卡滯現(xiàn)象，這和故障碼“135608電子氣門控制系統(tǒng)：未識(shí)別到運(yùn)動(dòng)”是比較相符合的。
最后根據(jù)檢查的結(jié)果，更換DNIE、伺服電機(jī)、偏心軸，刪除故障存儲(chǔ)。再通ISTA系統(tǒng)對(duì)電子氣門系統(tǒng)進(jìn)行極限位置學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成功，故障徹底排除。
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