宝马Z4轿车电路故障排除

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  故障现象:一辆2009年产宝马Z4轿车,车型为E89,行驶里程7万km。用户反映该车于行驶中发动机故障灯点亮报警。故障灯点亮后有时会自行熄灭。
  检查分析:维修人员检测发动机控制单元,发现故障码2D1C——加速踏板位置传感器信号2不可靠。
  加速踏板控制单元根据加速踏板所处的位置,将驾驶员意愿以电信号的形式送给发动机控制单元,用来控制发动机的输出扭矩。加速踏板位置由2个传感器同时测量,这主要是出于对可靠性的冗余考虑。加速踏板的行程为16°±0.5°。车辆行驶中,发动机控制单元时刻监视加速踏板2个位置传感器的信号变化,并通过信号对比来判断信号的可信度。只有当确认信号可靠时,才会完全按照加速踏板位置传感器的信号来控制车辆的动力输出。
  在数据流中,2个传感器的信号以百分数或电压来表示。在加速踏板未被踩下时,传感器1的信号为15%或0.7V,传感器2的信号为7.5%或0.35V。在加速踏板被踩到底时,传感器1的信号为90%或4.8V,传感器2的信号为45%或2.4V。
  加速踏板位置信号作为控制信号,在动力系统控制中具有极高的优先级,正常情况下必须确保其正确执行。当1个传感器失效时,车辆会进入应急模式,并有条件地继续行驶。当2个传感器都失效时,车辆将不能行驶,只能维持发动机的怠速运转。现在车辆仍然能够正常行驶,说明2个传感器都没有完全失效。
  查看故障记录的原因(表1),可见之所以故障码被记录下来,是由于加速踏板位置数据为0%,超出正常范围,而且是偏低。查看发动机控制单元中,当记录加速踏板位置传感器2出现故障时的数据(表2),可以看出,第1次和最后一次记录故障码时,信号的数据都偏低。在这2次采集数据的时刻,正常的数据都应该是0.35V(未踩下加速踏板时),而2次的数据却分别是0.14 和0V。而且在最后一次记录故障码时,电源电压为9.95V,显然这是在发动机起动瞬间记录的数据。
  
  通过对数据的分析发现了故障的1个明显特点,这就是在发动机起动的瞬间故障表现得最为明显。此时加速踏板传感器2的输出电压低到了0V,说明此刻传感器的电路发生了断路现象。而之所以断路发生在发动机起动过程中,很可能是由于车身的振动所致,由此可以推断该故障有可能是由于电路接触不良引起的。那么接下来就是要重点检查传感器2到发动机控制单元的电路。
  首先观察加速踏板由完全释放到完全踩下时传感器2的数据变化情况,数据能够从0.3V平顺地变到2.4V,说明传感器及发动机控制单元都是工作正常的。既然传感器和发动机控制单元基本排除了,疑点落到了加速踏板传感器到发动机控制单元的线束插接器上。
  由于在2次记录故障码时,传感器2的电源电压都精确地保持在5.08V,这说明传感器的电源及搭铁线路工作良好,问题应该是出在信号线上。查看电路图(图1),传感器2的信号线一端为加速踏板控制单元的6号脚,处于插接器X11400中,另一端为发动机控制单元的7号脚,位于插接器X60001中。
  打开点火开关,在加速踏板控制单元插接器×11400的线束侧晃动导线A-FWG2,同时观察加速踏板位置传感器2的信号电压,电压始终保持稳定,说明此处接触良好。然后在发动机控制单元插接器X60001的线束侧晃动导线A-FWG2,此时发现加速踏板位置传感器2的信号电压明显地随之跳动,说明故障点就在这里。将插接器X60001的7号脚插针取出,发现它有明显的变形(图2),这便是导致电路接触不良的原因。
  故障排除:修复插接器,反复试车,确认故障排除。
  回顾总结:对于偶发性故障,维修人员常会感到棘手,这是因为在整个检查过程中真正的故障始终不能出现。在这种情况下,认真分析故障记录时的数据,可以为诊断工作指出明确的方向。
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