2011款寶馬120i車折疊式車頂無法完全打開或關(guān)閉

南京寧寶汽車服務(wù)有限公司 殷文文

故障現(xiàn)象一輛2011款寶馬120i車，搭載N46發(fā)動機，累計行駛里程約為13萬km。車主反映，折疊式車頂無法完全打開，打開一條縫隙后就不動了。

故障診斷接車后試車，長按折疊式車頂打開鍵，折疊式車頂可以解鎖并打開一條縫隙（圖1），之后便沒有任何反應(yīng)；手動將折疊式車頂收回到行李廂內(nèi)，長按折疊式車頂關(guān)閉鍵，車頂開啟至中間位置便停下，且張緊架無法豎起（圖2）。查閱資料得知，折疊式車頂從敞開到完全關(guān)閉需要經(jīng)過5個步驟：折疊式車頂收回行李廂內(nèi)（圖3a，步驟1）→折疊式車頂蓋打開（圖3b，步驟2）→折疊式車頂位于中間位置（圖3c，步驟3）→折疊式車頂蓋關(guān)閉（圖3d，步驟4）→折疊式車頂關(guān)閉（圖3e，步驟5）。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，故障車的折疊式車頂在運行到第3個步驟（折疊式車頂位于中間位置）時發(fā)生了故障，無法再進行下一個步驟。

圖1 折疊式車頂只能打開一條縫隙

圖2 折疊式車頂無法完全關(guān)閉且張緊架無法豎起

圖3 折疊式車頂從敞開到完全關(guān)閉經(jīng)過的步驟

查閱折疊式車頂系統(tǒng)電路（圖4）得知，折疊式車頂系統(tǒng)電路主要由敞篷車折疊式車頂模塊（CVM）、中控臺開關(guān)中心、液壓單元及用于識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器等部件組成。CVM通過車身CAN總線（K-CAN）接收到來自中控臺開關(guān)中心的折疊式車頂關(guān)閉請求信號后，對液壓單元發(fā)送工作指令，控制各個步驟折疊式車頂?shù)膭幼鲌?zhí)行，同時通過識別折疊式車頂位置的各個傳感器來監(jiān)測折疊式車頂?shù)母鱾€動作執(zhí)行情況。其中，用于識別折疊式車頂位置的傳感器分別為8個霍爾傳感器、1個微型開關(guān)和1個增量傳感器（圖5）。增量傳感器集成在折疊式車頂鎖止裝置的驅(qū)動單元內(nèi)（圖6），通過監(jiān)測驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，以區(qū)分鎖止裝置的“關(guān)閉”“中間位置”“打開”3種狀態(tài)。折疊式車頂從敞開到完全關(guān)閉過程中相關(guān)傳感器及開關(guān)的狀態(tài)見表1所列。

圖4 折疊式車頂系統(tǒng)電路

圖5 用于識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器及開關(guān)的位置

圖6 驅(qū)動電動機的安裝位置

用故障檢測儀讀取CVM中各個傳感器及開關(guān)的狀態(tài)信號（故障檢測儀與寶馬維修資料中顯示的傳感器及開關(guān)名稱有差異，具體對應(yīng)關(guān)系見表2所列），發(fā)現(xiàn)張緊架豎起狀態(tài)為“否”（圖7），手動將張緊架豎起，此時張緊架豎起狀態(tài)變?yōu)椤笆恰?，說明探測張緊架豎起狀態(tài)的霍爾傳感器及其相關(guān)線路工作正常；增量傳感器的狀態(tài)信號為“鎖止件在中間位置”（圖8），與折疊式車頂位于中間位置（表1，步驟3）時增量傳感器的標準接通狀態(tài)有差異，但資料并未說明此時增量傳感器應(yīng)顯示“鎖止件在中間位置”還是“鎖止件已打開”。由于沒有車輛對比，無法進行驗證，決定先從張緊架無法豎起故障入手。

圖7 故障車張緊架狀態(tài)信號（截屏）

圖8 故障車增量傳感器狀態(tài)信號（截屏）

表1 折疊式車頂從敞開到完全關(guān)閉過程中相關(guān)傳感器的接通狀態(tài)

表2 故障檢測儀讀取的傳感器名稱和寶馬資料中的傳感器名稱的對應(yīng)關(guān)系

張緊架的豎起動作執(zhí)行需要行李廂左右兩側(cè)的液壓撐桿正常工作。查閱資料得知，折疊式車頂?shù)尿?qū)動裝置主要由1個雙轉(zhuǎn)向液壓泵、2個繼電器、3個電磁閥及相關(guān)液壓管路組成（圖9）。雙轉(zhuǎn)向液壓泵安裝在液壓單元內(nèi)，最大能為液壓缸提供200 bar（1 bar=100 kPa）油壓；CVM通過2個繼電器控制雙轉(zhuǎn)向液壓泵的轉(zhuǎn)動方向，以調(diào)節(jié)油壓方向；3個電磁閥分別控制3個液壓缸的進油和出油，以此分別控制主支柱 、張緊架 、折疊式車頂蓋的動作執(zhí)行。決定分別對液壓油有無滲漏和繼電器、電磁閥和雙轉(zhuǎn)向液壓泵的工作狀況進行排查。

圖9 折疊式車頂驅(qū)動裝置

檢查液壓撐桿外觀和液壓油位，正常，油液比較干凈，無相關(guān)配件更換，無油液滲漏故障；檢查2個繼電器觸點，無燒蝕，可以正常吸合；將張緊架電磁閥與主支柱電磁閥對調(diào)，主支柱可以正常工作，但是張緊架仍然無法正常工作，排除張緊架電磁閥故障的可能；仔細聽繼電器的吸合和斷開聲音，多次測試發(fā)現(xiàn)，當折疊式車頂上升到中間位置時（步驟3），繼電器便斷開，說明此時CVM中斷了對雙轉(zhuǎn)向液壓泵的供電控制。手動接通繼電器，張緊架可以繼續(xù)工作，說明雙轉(zhuǎn)向液壓泵和液壓撐桿工作正常。診斷至此，排除折疊式車頂驅(qū)動裝置故障的可能。由于折疊式車頂可以完成步驟1和步驟2動作，CVM故障可能性較低，決定將診斷目標放到識別折疊式車頂動作位置的各個傳感器上。

由于在步驟3時測得的增量傳感器狀態(tài)信號與標準值有差異，決定先從增量傳感器入手。用內(nèi)六角扳手將風窗框板鎖止裝置旋轉(zhuǎn)至鎖止狀態(tài)后（圖10），使用故障檢測儀讀取探測風窗框板鎖止狀態(tài)的霍爾傳感器和增量傳感器狀態(tài)（圖11），風窗框板鎖止狀態(tài)變?yōu)椤笆恰?，增量傳感器狀態(tài)顯示為“鎖止件已關(guān)閉”，探測風窗框板鎖止狀態(tài)的霍爾傳感器及其相關(guān)線路工作正常。但經(jīng)過多次測試發(fā)現(xiàn)，增量傳感器狀態(tài)始終只顯示“鎖止件在中間位置”和“鎖止件已關(guān)閉”2種狀態(tài)，無法顯示“鎖止件已打開”狀態(tài)，異常。檢查鎖止裝置的機械部件，無變形和卡滯，推測增量傳感器及其相關(guān)線路故障。

圖10 使用內(nèi)六角扳手將風窗框板旋轉(zhuǎn)至鎖止狀態(tài)

圖11 增量傳感器的狀態(tài)信號為“鎖止件已關(guān)閉”狀態(tài)（截屏）

根據(jù)增量傳感器相關(guān)電路（圖12），測量CVM側(cè)的導(dǎo)線連接器X13038的端子5電壓，為12 V，正常；測量增量傳感器的導(dǎo)線連接器X11382端子3電壓，為0 V，異常；斷開蓄電池負極接線柱，測量導(dǎo)線連接器X13038端子5與導(dǎo)線連接器X11382端子3之間線路的電阻，為∞，說明信號線路存在斷路。將導(dǎo)線連接器X13038的端子5與導(dǎo)線連接器X11382端子3進行“飛線”連接后試車，折疊式車頂可以正常關(guān)閉和打開，讀取增量傳感器狀態(tài)信號，CVM可以正常顯示“鎖止件已打開”“鎖止件在中間位置”“鎖止件已關(guān)閉”3種狀態(tài)信號。其中，在折疊式車頂關(guān)閉的一瞬間讀取的增量傳感器狀態(tài)信號才會為“鎖止件在中間位置”，完全關(guān)閉后為“鎖止件已關(guān)閉”，在折疊式車頂執(zhí)行步驟2、步驟3、步驟4動作時為“鎖止件已打開”（圖13），與折疊式車頂執(zhí)行各個步驟動作時的增量傳感器標準狀態(tài)相符。找到增量傳感器信號線斷路位置（圖14），修復(fù)線束后試車，折疊式車頂可以正常關(guān)閉和打開。

圖12 增量傳感器相關(guān)電路

圖13 增量傳感器的狀態(tài)信號為“鎖止件已打開”（截屏）

圖14 增量傳感器信號線的斷路位置

由此推斷，在增量傳感器信號線斷路情況下，CVM參考探測風窗框板鎖止狀態(tài)的霍爾傳感器狀態(tài)信號顯示增量傳感器的2種狀態(tài)信號，在折疊式車頂執(zhí)行步驟3動作時，CVM無法獲得增量傳感器的“鎖止件已打開”狀態(tài)信號，從而中斷對雙轉(zhuǎn)向液壓泵的供電控制，使張緊架撐桿無法獲得油壓，停止動作執(zhí)行，以防止關(guān)閉過程中機械部件損壞。同理，由于CVM無法獲取增量傳感器的“鎖止件已打開”狀態(tài)信號，折疊式車頂由關(guān)閉到打開時，只可以解鎖并打開一個間隙，無法進行下一步驟的動作執(zhí)行。

故障排除修復(fù)增量傳感器的信號線后試車，折疊式車頂打開和關(guān)閉功能恢復(fù)正常，至此故障排除。