一輛行駛里程約11.5萬km的2013年寶馬X1。客戶反映:該車機油無法測量。
故障診斷:啟動車輛,在中央顯示屏上選擇機油測量,介面顯示機油測量退出工作,如圖1所示。
連線診斷儀讀取相關故障碼,發動機控制單元中報有故障碼:002FF1DME溫度油位感測器無訊號,當前存在故障。如圖2所示。
分析引起故障的原因:
·機油液位感測器故障
·線路故障
·發動機控制單元故障
其中機油液位感測器的1號端子為供電,2號端子為搭鐵,3號端子TTOENS解釋為機油液位感測器的訊號線。
開啟點火開關,使用試燈和萬用表共同測量1號和2號針腳,電壓為12.5V且試燈正常點亮,說明1號和2號端子的線路正常。使用萬用表測量3號端子的電壓為11.5V,不知道該電壓屬於平均電壓還是持續電壓。使用示波器A通道測量3號端子的訊號,該訊號有11.07V的持續電壓輸出,不正常。拔掉機油液位感測器的插頭測量該訊號線還是11.07V的持續電壓輸出,如圖3所示。
如果機油液位感測器是透過BSD匯流排進行通訊的,訊號線應該有波形輸出的。仔細與寶馬N52發動機電路圖對比,如圖4、圖5所示,發現該車機油液位感測器的訊號線中沒有標明BSD的字樣,也就是該車的機油液位感測器不是透過BSD匯流排與發動機控制單元進行通訊的。
重新插上插頭,奇怪的是此時訊號線輸出了波形,如圖6所示,再次拔下插頭,訊號線的電壓瞬間變為11.07V的高電壓持續輸出,以此看來該電壓在拔掉插頭後是正常的。
分析圖6波形,該感測器輸出的是約2.2Hz週期性變化的訊號,一個週期內共分為4個階段,每個階段高電平所佔該階段的時間比例(即PWM訊號)不同,百分比不同所代表的資訊含義(比如機油的液位)不同。其中有機油液位訊號、機油溫度訊號、機油品質訊號,分別對應B、C D階段,A階段的訊號為同步和診斷訊號。
插上插頭清除故障碼,嘗試測量機油,發現測量後提示加註1L機油。加註1L機油後,使用示波器的波形參考功能對比發現波形所對應的PWM訊號A、 B、 C、 D階段都沒有發生改變。如圖7所示,顯示屏依然顯示需加註1L機油。圖7中淺藍色波形為機油加註之前的訊號電壓波形,深藍色波形為加註1L機油之後的訊號電壓波形。
機油的液位狀態已經發生改變,但其訊號並沒有發生改變。再結合前期診斷時沒有波形輸出,確定機油液位感測器損壞。更換機油液位感測器故障徹底排除。
故障排除:更換機油液位感測器。
故障總結:N46的機油液位感測器採用了PWM訊號的波形輸出,N52的機油液位感測器是採用BSD匯流排通訊的,二者的訊號傳遞方式不同,這一點在之前是沒有一注意的。之前對數字感測器的訊號輸入認識還不夠全面,以為只有LIN訊號或是BSD訊號。智慧型感測器在汽車上的運用越來越多,還需及時學習才能跟上步伐。
該車機油液位感測器是把發動機控制單元的高電平拉低產生的週期性訊號,所以在點火開關剛開啟時發動機控制單元持續輸出11.07V的高電平,當感測器插頭拔下時發動機控制單元也是持續輸出的11.07V的電壓,所以不管感測器處於什麼狀態發動機控制單元都會輸出穩定的11.07V電壓,所產生的波形是感測器把發動機控制單元訊號電壓拉低所導致,如圖8所示。
該車資料流中只有機油溫度資料,沒有機油液位資料,故不能透過資料流判斷故障。