一辆行驶里程约14.3万km、搭载N20型发动机的2015款宝马525Li(F18),车主反映:该车在行驶中发动机突然熄火,反复进行点火操作,发动机均无法启动,请求救援。
故障诊断:维修人员赶到现场后,首先尝试启动车辆,发动机正常启动着车。连接诊断电脑读取故障信息,在电子燃油泵控制单元中存有5个偶发性故障码(图1).481B01一电子燃油泵EKPS调节电压过低;48B04一电子燃油泵EKPS调节电流缺失;48B05一电子燃油泵EKPS泵轮转速缺失;48B20一电子燃油泵EKPS调节电压过低;48B21一电子燃油泵EKPS调节电压过低。
故障车型搭载的是三相控制的油泵,油泵内部通过永久磁铁的三相无刷电机驱动。电动燃油泵控制单元利用一个按脉冲宽度调制输出电压(PWM信号)调节电动燃油泵的转速,从而使电动燃油泵精确地输送所需的燃油量。
由于到达救援现场后故障车发动机能正常启动,于是开车进店检查,并在行驶途中观察
数据流的变化情况。燃油泵的A、B、C三个相线的工作电压均为8.3V,电流均为4.2A(图2)。回店途中,该车加速有力,未发现明显异常。
导致燃油泵控制单元中存有故障码的可能原因有:低压燃油泵故障、线路故障、电子燃油泵控制单元EKPS故障。
查询故障车型燃油泵控制单元电路(图3)发现,燃油泵的四根线分别为U、U2、U3相线及负极线(图2中A、B、C相线分别对应U、U2、U3)。拔下燃油泵及控制单元插头进行检查,未见明显烧蚀痕迹及其他异常,使用万用表测量其线束到控制单元导线之间的电阻,均为0.1Ω,说明线束正常。
三相的电机内部线束采用三角型连接方式,U与U2为一组线圈,U2与U3为一组线圈,U与U3为一组线圈,负极线与油泵的壳体相连。测量三组线圈的阻值均在1Ω左右,燃油泵线圈正常。无法分辨是燃油泵机械故障还是控制单元故障。
插上燃油泵及油泵控制单元插头,连接示波器A、B、C通道,分别测量燃油泵U、U2、U3的电压波形如图4所示。图中蓝色波形为U相电压的波形,红色波形为U2相电压的波形,绿色为U3相电压的波形。