◆文/河南 劉勤中

故障現(xiàn)象

一輛2017款奔馳GLS500(CODE 807)，搭載278 912型發(fā)動機(jī)，VIN/FIN碼為WDC1668711A＊＊＊＊＊＊，行駛里程為24 888km。據(jù)車主反映，該車在啟動后且行駛一段距離，突然出現(xiàn)燃油液位指示器不顯示，熄火重啟后故障依舊。

故障診斷與排除

接車后首先驗(yàn)證故障現(xiàn)象，啟動發(fā)動機(jī)后儀表臺上的燃油液位指示器不顯示，且儀表臺上無相關(guān)的文字或圖標(biāo)的提示信息。

此車采用4MATIC四驅(qū)系統(tǒng)，為了讓出傳動軸的位置，燃油箱采用的是7層塑料制成的馬鞍型結(jié)構(gòu)(圖1)，其U形油槽分為左右兩個油箱室，燃油供給模塊位于右油箱室內(nèi)，由帶集成式吸油噴射泵的殼體、燃油泵和右側(cè)燃油油位指示液位傳感器組成。供油模塊的殼體用作防旋流箱，在燃油液位較低的情況下轉(zhuǎn)彎時，防旋流箱可以防止燃油泵吸入空氣。燃油濾網(wǎng)器安裝在底部，作為燃油泵供油的粗過濾器。帶連接管路的密封板、吸油噴射泵和左側(cè)燃油箱燃油液位指示液位傳感器位于左側(cè)油箱室內(nèi)。

圖1 故障車型燃油箱結(jié)構(gòu)

燃油保存在燃油箱中，燃油泵通過燃油集濾器從燃油供給模塊中吸入燃油，然后，燃油泵將吸入的燃油通過燃油濾清器泵至高壓泵。來自噴油器的泄漏燃油、來自高壓泵的潤滑燃油以及來自調(diào)壓閥和高壓泵的回流燃油通過燃油回流管流回燃油箱。此處，回流的燃油供給兩個機(jī)械吸油噴射泵，其工作原理是借助文氏效應(yīng)(非虹吸效應(yīng))，當(dāng)燃油箱的液位低時，由燃油供應(yīng)模塊內(nèi)的吸油噴射泵將防旋流箱注滿來自燃油箱的燃油，左燃油室中的吸油噴射泵確保左燃油室的燃油先被排空。

此車裝有燃油系統(tǒng)控制單元FSCU(N118)。與C級、E級和S級車不同的是，此模塊只調(diào)節(jié)燃油泵(M3)的輸油速率和檢測燃油壓力傳感器(B4/7)的傳感器信號，通過左側(cè)燃油液位指示傳感器B4/1(圖2)和右側(cè)燃油液位指示傳感器B4/2測量燃油箱內(nèi)燃油的液位，由信號采集及促動控制模組(SAM)N10采集和評估，通過車載網(wǎng)絡(luò)傳遞給N118和儀表A1，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2 故障車型液位指示傳感器安裝位置

燃油系統(tǒng)控制單元N118評估所有相關(guān)輸入信號并通過三相(U，V，W)偏置交流電壓信號促動燃油泵M3(圖4)，根據(jù)燃油溫度和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速將燃油低壓控制在約4～6.7bar(1bar=105Pa)之間。

圖3 故障車型燃油量顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖4 故障車型燃油系統(tǒng)控制單元N118電路

燃油系統(tǒng)控制單元(FSCU)通過測量電壓，確定液位傳感器的當(dāng)前電阻及燃油液位。將確定的電壓值與存儲在燃油系統(tǒng)控制單元(FSCU)中的特性(具體取決于燃油箱容積)進(jìn)行比較，從而計算燃油箱的容積。然后，并通過發(fā)動機(jī)的當(dāng)前油耗合理性檢查，已進(jìn)行合理性檢查的數(shù)值通過控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以升或百分比的形式傳送至儀表盤(A1)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時，就會向儀表臺發(fā)送信號，從而發(fā)出警告信息。

連接診斷儀進(jìn)行快速測試，發(fā)動機(jī)控制單元N3/10內(nèi)存儲了2個當(dāng)前狀態(tài)的故障碼：P206812-右側(cè)油位傳感器對正極短路，存在對正極短路(當(dāng)前故障)；U145700-后部信號采集及促動控制模組的“燃油液位”信號未被儀表盤接收(當(dāng)前故障)。

信號采集及促動控制模組(SAM)N10存儲了1個當(dāng)前狀態(tài)故障代碼：P04601B-左側(cè)油位傳感器存在電氣故障，超出電阻極限值(當(dāng)前并且已存儲)。

燃油泵控制單元(FSCU)N118未設(shè)置故障代碼。

根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障代碼分析，燃油液位指示器不顯示的可能原因有：信號采集及促動控制模組(SAM)軟件故障、燃油液位指示傳感器故障、線路故障。

查看信號采集及促動控制模組(SAM)N10-燃油液位的實(shí)際值：左側(cè)燃油液位指示傳感器B4/1實(shí)際值為“錯誤，53336/6053”，不正常；右側(cè)燃油液位指示傳感器B4/2實(shí)際值為“59Ω”，[48-500]，正常。

查看燃油泵控制單元(FSCU)N118實(shí)際值：燃油壓力6.5bar，[3.5-11]，正常；燃油泵電壓5.7V，[1.5-16]，正常。

由于故障車型沒有燃油泵的檢測口，只好拆下油箱進(jìn)行檢查。通過檢查發(fā)現(xiàn)油箱上部有很多玉米粒，且左側(cè)燃油液位指示傳感器B4/1線束已破損(圖5)。

綜合上述檢查分析故障原因：因老鼠撕咬燃油液位指示傳感器B4/1線束，導(dǎo)致B4/1斷路。根據(jù)故障碼定義，如果消耗了大于5L的燃油，但此時通過兩個燃油液位傳感器計算的燃油液位下降小于3L，即電腦判斷油位誤差大于2L時，就定義為不準(zhǔn)確，當(dāng)該故障反復(fù)出現(xiàn)4次后儀表將不再顯示燃油量。之所以這樣設(shè)計，是為了避免出現(xiàn)燃油液位顯示不準(zhǔn)確而誤導(dǎo)駕駛員，導(dǎo)致車輛在行駛途中發(fā)動機(jī)因缺少燃油而突然熄火。

清理油箱周邊的玉米、更換燃油線束、刪除故障碼后試車，該車故障被徹底排除。

圖5 故障車上破損的線束

圖6 故障車型燃油液位傳感器結(jié)構(gòu)

維修小結(jié)

奔馳車型一般都采用可變電阻式(電位計)燃油液位傳感器(圖6)，電位計的有兩個滑動觸點(diǎn)，平行連接，浮子根據(jù)燃油液位的變化及時改變桿的位置，而桿上聯(lián)動的磁鐵，會吸引電位計上相對應(yīng)位置的觸點(diǎn)，從而改變電位計的電阻值，采樣模塊識別和計算電阻值的變化，最終輸出燃油液位的結(jié)果。

不同車型的燃油液位指示傳感器電阻值不同，進(jìn)行故障診斷時，可以通過將油箱排空，同時測量和觀察燃油液位指示傳感器電阻的變化進(jìn)行判斷。奔馳車系常見車型的燃油箱液位傳感器電阻如圖7所示。

圖7 奔馳車系常見車型液位傳感器電阻值