車型:2011年寶馬E70/X5/35i,配置N55發動機。
故障現象:客戶反映開空調,空調無冷風;車輛剛加滿燃油箱,但油表不顯示;後車窗無自動升降功能,且儀表上顯示防夾保護啟用。
故障診斷:接車後,用診斷儀診斷,顯示相關故障有:
009C5E JBE製冷劑壓力傳感器
00ET2A 信息(製冷循環迴路壓力OX2D2)缺失,接收器IHKA,發射器JBE
00A6E4 JBE左燃油液位傳感器
00A6E5 JBE右燃油液位傳感器
009319 KOMBI 左燃油液位傳感器
9319 KOMBI 右燃油液位傳感器
006ACF JBE 自動車內空氣循環控制系統傳感器
首先排除空調不製冷故障。啟動發動機,開啟空調後,壓縮機不工作,檢查製冷高低壓管路壓力正常,由於存在製冷劑壓力傳感器故障,接下來對製冷劑壓力傳感器進行檢查。拔下傳感器B97上的插頭(如圖1所示),打開點火開關,檢查插頭線束側:3號腳藍/黑線對應插針上有5V供電(標準電壓5V)正常;2號腳黑/褐線對應插針上也是5V的電壓(標準電壓5V)正常;1號腳 棕/白線對應插針上有12V的電壓。對照電路圖(如圖2所示)可知,該棕/白線為製冷劑壓力傳感器的搭鐵線,正常情況下電壓應為0,而此處卻有12V的電壓,很顯然製冷劑壓力傳感器的供電系統出現故障,傳感器的搭鐵線與正極短路所致。由電路圖可知,該傳感器由接線盒電子裝置(JBE)控制,為了確定短路的大致位置,關閉點火開關,拔下JBE上藍色插頭X14271,再次測量製冷劑壓力傳感器B97插頭線束側,電壓分別為0,且三根線之間相互無短路。測量B97傳感器棕/白接地線與正極之間,無論打開還是關閉點火開關也不存在短路,說明從製冷劑壓力傳感器插頭到接線盒電子裝置(JBE)插頭之間的導線不存在故障。
圖1 壓力傳感器插頭
圖2 壓力傳感器電路
連接適配器630410(適配器:保持原電路正常連接的專用測量工具,如圖3所示),打開點火開關,測量接線盒電子裝置藍色插頭X14271上的30號、51號、26號腳的電壓,測量結果是:30號腳上5V(正常),51號腳上5V(正常),26號腳上12V(不正常),初步斷定製冷劑壓力傳感器的搭鐵線在接線盒電子裝置(JBE)內部短路,使得製冷劑壓力傳感器的搭鐵線上有12V的電壓,導致該傳感器不能提供正確的壓力信號,所以開空調後空調不能工作。
接下來排除油表不準的故障。該車在燃油箱的左側和右側各有一個燃油油位傳感器,這兩個滑線變阻式傳感器由接線盒電子裝置(JBE)提供12V電壓,該供電線也是信號線,反饋當前的油位信號。JBE在讀取這兩個油位信號後,將此測量值通過 K-CAN 總線傳遞給組合儀表,從而在組合儀表中顯示燃油箱中當前油量(如圖4所示)。
圖3 連接適配器
圖4 燃油位置傳感器電路
由於油位傳感器故障當前存在,所以首先排除該傳感器是否正常,撥下燃油泵上的插頭(如圖5所示), 在燃油泵側檢查右側油位傳感器的阻值,測量結果是101Ω,標準值50~1002Ω(50滿,1002空)。
圖5 燃油泵插頭
檢查右側油位傳感器插頭的線束側2號端子,打開點火開關有12V的供電,1號端子與搭鐵電阻無窮大,沒有搭鐵。
測量左側油位傳感器供電正常,搭鐵也是斷路狀態, 測量燃油泵端子供電和搭鐵均正常。由上述電路圖可知,油位傳感器是由接線盒電子裝置(JBE)監控,JBE為傳感器提供供電,傳感器又在JBE內部搭鐵。接下來在接線盒電子裝置(JBE)的插頭X14271(藍色)處連接適配器繼續測量, 結果顯示, 從油位傳感器插頭到JBE 插頭的線束導通良好,而JBE插頭X14271的7號端子與9號端子與搭鐵仍不導通。說明油位傳感器的搭鐵線在接線盒電子裝置(JBE)內部斷路。
綜上所述,兩個故障原因追溯到JBE內部斷路和短路,而JBE 本身的供電和搭鐵正常。所以故障判定為JBE損壞, 換上新的JBE 編程設碼後,上述三個故障均排除,維修完工車輛交付客戶。
過了一周後,此車又開回我店,客戶反映出現的故障與上次一模一樣,客戶非常生氣,一直埋怨維修人員忽悠他,上次錢花了車沒修好。安慰好客戶後,我們繼續診斷, 結果故障現象、故障碼和測量結果與上次一模一樣,仍然是製冷劑壓力傳感器搭鐵線在點火開關打開時有12V的電壓,燃油油位傳感器沒有搭鐵,後車窗無一鍵升降功能,但上次已更換了新的接線盒電子裝置(JBE),拆下接線盒電子裝置(JBE)打開,如圖6所示。
圖6 JBE接線盒電子裝置
觀察其內部,發現有明顯的燒蝕痕跡,電路板已熱熔化且金屬線暴露,其下電阻也有燒蝕痕跡,把上周換下來的JBE拆開觀察,發現故障部位(燒蝕部位)一模一樣。拿來一個正常的JBE拆開做比較分析(如圖7所示):
圖7 JBE電路板
1.好的JBE貼片保險電阻 a 與b兩端導通,壞的JBE貼片保險電阻 a 與b兩端不導通,說明貼片保險電阻中間已熔化燒斷。該保險電阻為不可修復型,超過額定電流就會燒壞。
2.無論好的壞的JBE保險電阻a端與插頭X14271的7號、8號 、9號、 25號、26號、27號端子均相同通。對照電路圖測試,發現接線盒電子裝置(JBE)的搭鐵線為插頭X14270的23號、X1472的26號腳,而保險電阻的b端子與上述23號、26號腳均相通,如圖8、圖9所示。JBE端子說明如表所示。
圖8 插腳示意圖
表 接線盒電子控制裝置(JBE)部分端子的功能
圖9 JBE供電電路
至此可得出如下結論:
1.製冷劑壓力傳感器,燃油箱左側油位傳感器,燃油箱右側油位傳感器以及駕駛員側後部車窗升降電機的霍爾傳感器,前乘客側後部車窗升降電機的霍爾傳感器,以上傳感器的搭鐵線在JBE內部交匯於一點,並通過一個0Ω的貼片保險電阻搭鐵。
2.由於貼片保險電阻熔化燒斷,致使上述5個傳感器的搭鐵線(如圖10所示)出現斷路,傳感器不能正常工作,也無法給相應的控制模塊提供正確的信號,因此就出現了空調不製冷,燃油表顯示不準確的故障。
圖10 JBE控制電路
3.至於車窗防夾保護啟用,沒有自動升降功能是因為該車電動車窗升降電機內都有兩個按一定角度錯開布置的霍爾傳感器,控制模塊(前車窗腳部空間模塊,後車窗JBE)根據霍爾傳感器的信號可準確計算出3個要素:車窗升降電機的旋轉方向(上升還是下降),車窗升降電機的速度(轉速),車窗玻璃當前所在的位置。由於霍爾傳感器電源線故障,導致其不工作,無法提供正確的信號,JBE沒有參照依據,所以啟用防夾保護,禁用一鍵升降功能。
為何製冷劑壓力傳感器的搭鐵線上有12V 的供電呢? 對照上面原理圖分析:當點火開關打開後,燃油油位傳感器上就會有12V 信號電壓,該傳感器為滑動變阻式,燃油箱內油量的多少,決定並改變油位傳感器上油浮子的位置,從而改變了油位傳感器的阻值,傳感器上不同的電壓降,代表不同的燃油量。由於油位傳感器的搭鐵在保險電阻處出現斷路,該傳感器沒有搭鐵,形不成閉合迴路,整個電路沒有電流和電壓降,處於等電位狀態,所以在製冷劑壓力傳感器的搭鐵線處測得的電壓也為12V,實際上是燃油油位傳感器的供電電壓,至此故障原因已初見端倪,但並未真相大白。
任何事情有因就有果,是什麼原因導致接線盒電子裝置JBE內電路板熔化,保險電阻燒斷呢?一定是電路中某處存在正負極直接短路,導致電流過大而造成的。關閉點火開關,在接線盒電子裝置JBE的插頭X14271處測量上述傳感器的搭鐵線與電源線之間既不導通也不存在電阻。由此可見,短路故障並非一直存在,而是間接出現或是特定條件下出現。5個傳感器分布於車身不同部位(發動機艙,兩後車門內,後座椅下部燃油箱內),其搭鐵線分散布置,可謂點多面廣,到底該從哪下手找呢?正好客戶來看車,客戶又補充說,最近燃油泵保險絲燒斷幾次,車還拋錨在半路上,讓給仔細查一查。頻繁燒燃油泵保險絲,說明燃油泵的供電電路有過電流現象,極有可能燃油泵的供電電路與搭鐵直接短路, 而上述5個傳感器出現過搭鐵與正極短路,二者是否關聯呢?如果關聯,離燃油泵供電線最近的搭鐵線便是右側燃油油位傳感器的線束,拔下燃油泵插頭,並以此為分界點逐段排除。燃油泵插頭線束側測量燃油泵正極供電線與油位傳感器的搭鐵線並不存在短路,懷疑搭鐵點虛接,幾次拉動線束,也未出現短路故障。由於在燃油箱內燃油泵線束是暴露的,所以想到先排除燃油泵線束處是否存在短路。
拆下燃油泵檢查,發現右側油位傳感器的搭鐵線(藍色線)有破損處,模擬燃油泵裝於燃油箱中的狀態,發現該破損處正好與燃油泵供電線正極柱搭接短路,如圖11所示。
圖11 燃油泵裝於燃油箱後所處的狀態
至此終於找到故障的真正所在。原來發動機工作過程中,燃油泵由EKPS 模塊適時供電工作(如圖12所示)。
圖12 燃油泵和JBE電路
該車燃油泵油位傳感器的搭鐵線與燃油泵供電的正極接柱雖搭接但卻是虛接,當車輛駛過顛簸路面時,上述搭接處由虛接變為充分接觸而短路,電流路徑如圖13所示。
圖13 短路電路
燃油泵電流流經保險電阻搭鐵,由於保險電阻的阻值接近於0,此時相當於正負極直接短路,於是電路中電流增大,20A 的燃油泵保險絲熔斷,由於多次出現燒保險,救援維修人員給換用了一個30A 的大保險絲,當上述搭鐵再現時,該路中電流增大,電流雖沒有達到熔斷保險絲的上限值,但已超過了接線盒電子裝置JBE上保險電阻的容量,保險電阻熔斷,至此燃油泵可以正常工作,但5個傳感器由於沒有搭鐵線不能正常工作,所以出現了上述3個故障。第一次維修時更換了JBE,當時看似一切恢復正常,但當車輛駛過顛簸路面時,燃油泵供電線與油位傳感器的搭鐵線充分接觸再次短路,接著就把新換的JBE也燒壞了,所以故障重複出現,也就是第一次只是更換了出現故障的元件,治標不治本,沒有從根源上排除故障。
最後更換了改進的新燃油泵及接線盒電子裝置(JBE),故障徹底排除。