宝马5系F07车燃油系统故障

鲁建华

故障现象一辆2011年产宝马5系F07车，搭载型号为N55的发动机，因发动机功率下降、发动机故障灯点亮而进厂检修。

故障诊断接车后试车验证故障现象，接通点火开关尝试起动发动机，发现该车起动所需时间较长，仪表盘上的发动机故障灯点亮。连接ISTA对车辆进行检测，发动机控制单元（DME）内存储有故障代码“11A002燃油高压 可信度：压力过低”。尝试起动发动机，读取发动机起动时的动态数据流，然而此时发动机无法起动了，读取到的静态数据流如表1所列。

数次尝试，发动机均无法起动，根据静态数据流显然也无法很明确地定位故障点。故障点到底是燃油泵还是燃油泵控制单元，又或者是高压油泵？对于这种情况，有很多手段可以排查出故障点，比如可以选择接上燃油压力表，或在起动过程中仔细辨听燃油泵的声音，又或者把燃油管拔下来，在发动机起动过程中看是否有燃油喷出等。然而对于该车而言，最简捷的方法就是进入燃油泵控制单元（EKPS），对燃油泵进行部件控制，然后重新读取低压燃油数据流。

表1 发动机无法起动时的静态数据流

该车通过对燃油泵进行部件控制后，读取数据流显示低压燃油压力和油轨压力均上升至约0.7 MPa，由此即可初步判定燃油泵及燃油泵控制单元是正常的，故障点应为高压油泵。

为了更可靠地确认故障点，再次尝试起动发动机，此时发动机顺利起动。读取到发动机刚起动时的动态数据流如表2所列。在发动机运转过程中持续观察动态数据流，发现发动机怠速运转时，虽然燃油压力数据基本正常，但量控阀的百分比明显比正常车辆要大，该车量控阀的百分比最终维持在27%，而正常车辆只有约13%。

进一步观察发现，当故障即将出现时，可以看到油轨压力虽然起初还能勉强维持在4 MPa左右，但量控阀的百分比明显变得更大，从约30%直至40%以上，而油轨压力最终也持续地呈下降趋势，从3 MPa多降到2 MPa多，再到1 MPa多，直至低于1 MPa，随后又突然升高到约3 MPa，但又很快降至1 MPa以下，如此反复数次，相应地，发动机怠速转速也明显出现跳动，而在整个过程中，低压燃油压力始终较稳定地保持在约600 kPa。根据上述检查结果，进一步确认高压油泵损坏。

表2 发动机起动时的动态数据流

表3 更换高压油泵后的发动机数据流

故障排除更换高压油泵后，发动机起动所需时间恢复正常，读取发动机起动后的数据流，结果如表3所列，确认故障排除。

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宝马F系列N55发动机燃油供给系统简介

宝马F系列N55发动机燃油供给系统主要包括低压燃油系统和高压燃油系统2个部分。

低压燃油系统由1个电动燃油泵抽取燃油，该燃油泵受燃油泵控制单元（EKPS）控制。发动机控制单元（DME）根据转速、负荷及其他相关因素，将所需燃油量的信息通过总线（PT-CAN 2）发送给燃油泵控制单元，燃油泵控制单元输出一个脉宽调制电压信号控制燃油泵工作，燃油泵根据此信号精准输送发动机所需的燃油量。正常情况下低压燃油压力约为5 bar～6 bar（1 bar=100 kPa），由一个低压燃油压力传感器对低压燃油压力进行监控。低压燃油压力传感器的供电电压为5 V，信号电压为0.5 V～4.5 V，对应的燃油压力为1 bar～11 bar。

高压燃油系统采用大陆公司的带有3个柱塞并带量控阀的机械式高压油泵。该高压油泵能产生50 bar～200 bar的高压燃油压力。怠速时高压燃油压力约50 bar，由一个油轨压力传感器监控高压燃油压力。油轨压力传感器的供电电压为5 V，信号电压为0.5 V～4.5 V，对应的燃油压力为 0 bar～250 bar。