1.车型:宝马740iL,底盘型号为E38,发动机型号为M62,VIN码为WBAG810000DL07148。
2.故障现象:该车在一次正常的维修保养中出现无法启动故障,当启动发动机时,启动机没有任何反应。
3.故障诊断与排除:笔者认为故障并不复杂,可能是保险丝熔断或线路连接不良造成的,于是直接检查启动机的工作状况。将点火钥匙转到并保持在点火开关启动挡位,测量启动机的50号电源线,没有蓄电池电压。为了简化检修步骤,将点火开关转到点火开关2挡位(Key on挡位),直接向启动机的50号电源线提供工作电压,启动机能够转动,但发动机没有着车迹象,这说明故障与启动机无关。对发动机电控系统进行检查,没有高压火,也没有喷油脉冲信号。
连接GT1检测仪进行自诊断,选择7系E38底盘车型,点击“快速测试”键,对全车电控系统进行扫描,GT1检测仪运行了很长时间才搜索到第一项电控系统,即“数字式发动机电子伺控DME”电控系统,没有搜索到第二项“电子禁止驶离防盗EWS”电控系统。当全车电控系统扫描完成后,点击“控制模块功能”键,选取DME电控系统,查询故障信息,显示内容如下:
108 工作电压(+)不良,故障性质为当前不存在。
148 电子禁止驶离防盗电控系统的接口信号(电子防盗控制信号)异常,故障性质为当前存在,故障共出现8次。
执行故障码清除功能,重新查询故障信息,只剩下故障码148无法清除掉,说明故障与EWS电控系统有关。为了获取更多的诊断帮助信息,点击“功能选择”键,按照“车身”→“关闭和锁定系统”→“电子禁止驶离防盗系统”功能路径,找到EWS电控系统的维修资料。EWS电控系统控制原理如下:此车配置EWS3型电子禁止驶离防盗电控系统,该电控系统用于启动发动机和车辆防盗,在点火钥匙内部安装了一个信号收发器芯片,在点火开关锁的颈部安装了一个环形线圈,EWS3控制模块利用环形线圈向点火钥匙的信号收发器芯片提供工作电压,并且进行数据传送,环形线圈的工作原理与变压器相同。点火钥匙将应答后的数据传回EWS3控制模块,若点火钥匙编码数据正常,则EWS3控制模块利用内部的一个继电器允许启动机工作,同时,EWS3控制模块利用一根单独的数据线(EWS数据线)向DWE/DDE控制模块发送一个编码形式的允许启动信号。正常的启动信号波形为矩形脉冲波形。这里所说的信号波形正常,只能代表数据线连接和波形形状是正常的,并不能确定传送的编码数据是正确的。由此可知,在实际维修工作中,使用示波器测量数据线的波形是非常重要的,下面介绍数据线波形检测方法。
(1)若测量到的信号波形是正常的,但还是不能启动发动机,则应执行EWS3控制模块与DME/DDE控制模块(发动机控制模块)之间的设码匹配功能。
(2)若信号波形属于斜波形,则表示DME/DDE控制模块存在故障。
(3)若信号波形电压约为蓄电池电压,则说明存在电源正极短路故障,应对相关线路进行检查并对DME/DDE电控系统进行故障查询。
(4)若信号波形电压比蓄电池电压低1V,则说明EWS3控制模块和线路连接状况都是正常的,此时可以查看“诊断应答”功能菜单中的相关数据,确认EWS3控制模块是否已处于解除防盗功能的工作状态。
(5)若信号波形电压为0V,则说明EWS3控制模块对地短路或导线断路,应检查线路连接状况或者更换EWS3控制模块。
GT1检测仪提供了EWS电控系统的电路图、元件位置图和EWS3控制模块针脚功能说明等信息。根据这些诊断帮助信息,在方向盘下方的装饰板内找到EWS3控制模块。EWS3控制模块是一个白色的小塑料盒,零件号为8 374 945,生产周期为20/97,线束插头的针脚共有13个,其中9号针脚与地线相连,10号和11号针脚与电源线相连,13号针脚与K CAN总线(车身总线)相连,4号针脚(与黑/紫色导线相连)与发动机控制模块的10号针脚导线相连,连接的导线即为EWS数据线。EWS3控制模块的线路连接图见图1-13。
图1-13 EWS3控制模块的线路连接图
对EWS3控制模块的各针脚进行测量,电源线和地线正常。在发动机舱右侧电控箱内找到发动机控制模块(88针脚形式),拔下发动机控制模块的线束插头,测量发动机控制模块与EWS3控制模块之间的黑/紫色导线的导通状况,不存在对电源或对地短路问题。使用示波器测量黑/紫色导线的信号波形,没有波形输出。怀疑示波器本身的功能不正常,于是对EWS3控制模块的K CAN总线信号波形进行测量,结果可以看到示波器显示一组矩形脉冲波(只在每次打开点火开关后的5s内出现),这说明示波器和K CAN总线信号是正常的。综合以上测试结果,可以确认EWS3控制模块没有向发动机控制模块发送启动允许指令信号。
检修至此,基本可以判定EWS3控制模块损坏。对照EWS电控系统的文件资料,笔者认为还有一个问题必须弄清楚,这就是EWS数据线的信号支持电压是哪个控制模块提供的。进行模拟试验,将EWS3控制模块的13号针脚与4号针脚连接在一起,查询DME电控系统的故障信息,结果多了一个内容为“39电子禁止驶离防盗EWS”的故障码,说明EWS数据线的信号支持电压是由EWS3控制模块提供的,这进一步证明了故障出在EWS3控制模块本身。将EWS3控制模块拆下进行检查,发现内部的一个芯片烧损。购买新的EWS3控制模块,由于EWS3控制模块关系到车辆安全性,因此必须提供车辆VIN码等详细资料,才能在指定的供应商处买到EWS3控制模块。新的EWS3控制模块零件号为6909667。安装新的EWS3控制模块之后,需要使用GT1检测仪对新的EWS3控制模块进行编程匹配,方法是在诊断菜单的初始界面中点击“设码/编程”键,选择“3.ZCS/FA”项目,点击右方向键,GT1检测仪显示底盘型号选择菜单,选择“E38”项目,GT1检测仪显示电控系统编程菜单,选择“1 EWS”项目,按照“1重新设码”→“2对新的控制模块设码”→“EWS-DME/DDE”功能路径,启动EWS3控制模块与发动机控制模块的防盗匹配程序。编程匹配完成后试车,发动机顺利启动,故障彻底排除。
4.故障总结:宝马E38底盘车型电子禁止驶离防盗电控系统(EWS电控系统)的部件包括带有信号收发器芯片的点火钥匙、环形线圈、EWS3控制模块、发动机控制模块(DME/ DDE控制模块)等。EWS3控制模块利用环形线圈向插入点火开关锁内的点火钥匙信号收发器芯片提供能量,这种结构形式的点火钥匙无需安装锂电池。点火钥匙的编码数据由EWS3控制模块进行检查,点火钥匙的编码数据被确认合法后,EWS3控制模块接通启动机继电器的工作电源,同时利用EWS数据线向发动机控制模块发送一个已设码的允许启动指令信号。EWS3控制模块和发动机控制模块储存有相同的交换码,在每次启动车辆之后,交换码的数据会发生变化,当下一次启动车辆时,必须再重新校验交换码是否一致,这就是说,EWS电控系统采用滚动码识别方式对发动机控制模块的点火程序和燃油喷射程序进行锁止控制。在启动发动机过程中,EWS3控制模块对发动机转速信号进行识别并根据发动机型号检查发动机是否已运转成功,以便切断启动机继电器的工作电源。
需要说明的是,宝马E38底盘车型中控锁机构是由ZKE控制模块(GM控制模块)进行控制的,如果中控锁电控系统处于锁止状态,此时将点火钥匙转到点火开关1挡位,那么EWS3控制模块在确认点火钥匙的合法性之后,将通过K CAN总线向ZKE控制模块发送中控锁解除信号,使中控锁机构解锁。