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故障现象:

一辆行驶里程约 9 万多千米的 2006 款宝马 X3越野车,车型为 E83,该车配置 M54 发动机。车辆由于前部的碰撞事故更换了两个前大灯总成,更换后出现左前氙气大灯近光不亮的故障,无论大灯开关是在近光的位置还是在自动位置,近光灯都不亮,远光灯正常。

故障分析:

由于是事故维修,车辆的故障存储器中存储了很多故障记忆,考虑到会不会是存储的故障对灯光系统的正常工作产生了干扰,于是维修人员删除故障记忆后又对整车进行了编程设码,结果故障现象无法消除,左侧大灯的近光还是不亮。故障是在更换两个大灯后出现的,首先怀疑是大灯本身的问题,对调左右两侧的大灯总成,左侧的大灯近光还是不亮,右侧的大灯近光可以正常点亮。并且在对调大灯的过程中又发现了另外一个故障现象,在左侧大灯不亮的情况下如果拔掉右侧大灯的连接端子,右侧大灯熄灭后,等一会儿,左侧大灯的近光灯则可以自然点亮,并且这时候再插上右侧大灯的连接端子,立刻关闭掉灯光开关再打开,左侧的近光灯又会正常点亮;如果关闭点火开关,等车辆休眠后再次打开点火开关及近光灯开关,故障又会出现。

故障现象有些令人纳闷,但常规的基础检查还是少不了的,根据图 1 所示测量了氙气灯控制模块的供电、接地,氙气灯控制模块的供电端 X13420 的 8 脚供电情况则和故障现象是一致的,接地一直正常。

结合上述故障现象及测量结果来看,问题好像不在大灯总成上。于是维修人员接着和其他相同配置车辆对调更换了灯光开关控制中心 LSZ 和自适应随动大灯控制模块 AHL,结果故障还是无法解决。

从原理上分析好像有点说不通,维修陷入僵局,思路进入了死胡同,这种病急乱投医的对调换件法看来无法解决这个问题了。看来只有重新从源头上来分析这个故障现象了。起码需要了解这款车的灯光是如何控制的,需要知道前大灯的控制有哪些模块来控制。

这款车前大灯自适应随动大灯、双氙气近光灯、远光灯是普通的白炽灯。

车辆的外部照明由灯光开关中心LSZ 控制和监控,LSZ 还控制和监控停车灯、近光灯开关、前雾灯、后雾灯以及组合仪表照明等。LSZ        功能范围:控制和监控外部大灯和指示灯,包括转向显示和闪烁报警功能;控制前雾灯继电器;自动大灯光线水平调整装置分析负载传感器,并由此对步进电动机进行控制;手动大灯光线水平调整装置分析电位器;组合仪表照明和查看组合仪表照明亮度调节器的功能( 总线端      KL.58g)以及闪烁报警开关的功能照明和功能查看照明。通过K总线进行诊断或者与其他控制模块进行通信。LSZ        通过该总线获得车辆状态信息并自行发出被控制灯的状态信息(损坏/正常,接通/断开)。通过LSZ     传送到K总线上的电码控制组合仪表中用于远光灯、雾灯、后雾灯和转向信号灯的指示灯。灯光开关控制中心由控制模块和操作面板组成,两个零部件通过一个插头相互连接。在控制模块中安装有电子控制装置。停车灯/近光灯、前雾灯/后雾灯以及大灯光线水平调整和组合仪表照明亮度调节器的开关集成在操作面板中。操作面板可与控制模块分开更换。灯的接通或断开状态受到监测。通过短时接通( 时间短至灯未亮起 )  进行在断开状态时的冷监测。同时监测灯的电流并判断灯是否损坏。

自适应随动前灯包含车外照明装置功能,转弯行驶期间双氙气近光灯可以在行驶区域内摆动。双氙气近光灯根据转弯行驶情况不断调整摆动角度。通过转弯行驶期间增大照明区域改善驾驶员的视野情况。自适应随动大灯控制模块 AHL 是大灯摆动的主控制模块,用于大灯光线水平调整和随动控制大灯,AHL 控制模块对大灯的摆动控制是通过步进模块控制器SMC来执行的,AHL 控制模块为步进电机控制器 SMC提供摆动位置和速度的规定值。SMC按下列方式控制氙气大灯内摆动模块的位置:向上和向下用于自动大灯光线水平调整(由大灯内的自动大灯光线水平调整步进电机控制);向左和向右用于随动控制大灯(随动控制大灯步进电机控制)。步进电机控制器SMC固定在大灯的外壳上;双氙气灯控制模块也位于双氙气灯前灯上。它为双氙气灯灯泡供电及提供启动电压。

双氙气前灯的摆动模块集成在前大灯里面,包括下列组件:双氙气灯灯泡、零位传感器、步进电机。双氙气前灯的摆动模块和双氙气前灯壳体构成前大灯总成,不可以单独更换。双氙气灯灯泡集成在自适应随动前灯的可摆动部分内,可以单独更换。零位传感器记录摆动模块的零位位置。步进电机负责摆动模块摆动。采用独立式步进电机控制前灯照明距离调节装置。SMC 控制和监控自适应随动前灯步进电机和前灯照明距离调节装置步进电机的移动。

SMC 只能在满足下列条件才可以正常的工作:①线脚布置正确,为了区分安装位置,左侧 SMC 的线脚 PIN12 必须为接地(学习时检查可信度);②正确的设码,随动大灯的大灯专用数据必须在SMC 中正确的设码。

随动大灯控制模块 AHL 接收信息“近光灯已经接通”,每个大灯的“信息已经接通”信息都单独存在。当某个氙气灯失灵时,该大灯随动控制大灯被断开。当系统中有故障时,灯光开关左侧的指示灯(绿色发光二极管)一直闪烁;当一个氙气灯损坏且随动控制大灯因此被断开时,指示灯也闪烁。如果在总线端 KL.15 接通时执行一个大幅度的摆动后停在直线位置不动,说明缺少零位传感器信号。如果零位传感器失灵,则按如下方式通过一个机械参考点确定大灯位置摆动模块移动到允许的机械极限位置,然后移动到直线行驶的位置,随动大灯的摆动被断开。如果在公差范围内无法发现零位传感器的电平变化(或位置传感器按脉冲宽度调制的信号),无论是零位传感器损坏还是摆动机械机构损坏或是摆动电机损坏,AHL 将进行下列应急功能控制:

◆     SMC紧急断开摆动

◆     保护,通过降低大灯光线水平调整避免炫目

◆     关闭相应侧的双氙气灯(只有在车辆停车并在进入休眠模式后重新运转时)

◆     向灯光开关控制中心发送信息

◆     接通备用功能(前雾灯)

现在再回过头来重新检查验证这辆车的故障现象,发现至少漏掉了两点很重要的信息,一是故障出现时灯光开关左侧的指示灯(绿色发光二极管)一直闪烁;二是前雾灯自动点亮。通过上述 AHL 的应急功能控制知识的了解,可以推断是零位传感器损坏或者是摆动机械机构损坏,还是摆动电机损坏,但是已经对调试验了两侧的大灯,排除了大灯本身的问题。这里又疏忽了一个问题,那就是随动前大灯分左右。上面不是提到“SMC 只能在满足下列条件才可以正常的工作:①线脚布置正确,为了区分安装位置,左侧 SMC 的线脚 PIN12 必须为接地(学习时检查可信度);②正确的设码,随动大灯的大灯专用数据必须在 SMC 中正确的设码。”虽然对调了两侧的大灯,但是 AHL 还是可以识别到是左前大灯的零位传感器损坏或者是摆动机械机构损坏以及是摆动电机损坏。最终还是进行应急功能控制关闭掉左侧大灯的氙气灯模块的供电及其他措施。

最后为了验证分析是否正确,直接把左前大灯总成和正常车辆的大灯总成对调试验,结果,这辆车故障现象消失,另外那辆正常的车辆则出现了和这辆车一模一样的故障现象。看来果然是左前大灯总成的问题,要么是大灯的零位传感器损坏,要么是摆动机械机构的问题,或者是摆动电机的故障,由于这几个部件都是集成在大灯总成机构里面的,不容易拆卸检查确认,加上这个大灯本来就是新的总成,所以只有重新再次更换一个新的左前大灯总成了。

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