◆文/中鑫之寶 趙玉賓

故障現(xiàn)象

一輛2013款寶馬X1(E84)，搭載N46型發(fā)動機，行駛里程為105 650km，該車發(fā)動機啟動后，在中央顯示屏上選擇機油測量，發(fā)現(xiàn)界面上顯示“機油測量退出工作”(圖1)。

圖1 故障車顯示屏上顯示機油測量故障

故障診斷與排除

連接診斷電腦讀取相關故障信息，在發(fā)動機控制單元中存有當前故障碼002FF1-DME溫度油位傳感器無信號(圖2)。導致該故障的可能原因有：機油液位傳感器故障；線路故障；發(fā)動機電腦故障。

圖2 故障車發(fā)動機控制單元中存儲的故障碼

機油液位傳感器有3個端子，其中1號端子為供電端，2號端子為搭鐵端，3號端子為信號端。打開發(fā)動機點火開關，使用試燈和萬用表共同測量機油液位傳感器1號端子和2號端子之間的電壓，為12.5V，同時試燈正常點亮，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，但無法判斷該電壓是平均電壓還是持續(xù)電壓。使用示波器A通道測量3號端子的信號，發(fā)現(xiàn)該信號為11.07V的持續(xù)電壓輸出，不正常。拔掉機油液位傳感器插頭后測量該信號線，依然持續(xù)輸出11.07V電壓(圖3)。

圖3 故障車機油液位傳感器信號持續(xù)電壓輸出波形

機油液位傳感器常見的信號傳輸類型有三種：LIN、BSD和PWM。如果是通過BSD總線進行通訊傳輸，輸出的是串行數(shù)據(jù)接口信號，信號線上應該有脈沖波形輸出。通過查看并比對寶馬N52發(fā)動機機油液位傳感器相關電路發(fā)現(xiàn)，故障車型(N46發(fā)動機)的機油液位傳感器信號線中沒有標注“BSD”的字樣，而N52發(fā)動機上則標注有BSD標識(圖4)。也就是說故障車上的機油液位傳感器不是通過BSD總線與發(fā)動機電腦進行通訊的。

圖4 寶馬N46與N52車型機油液位傳感器電路對比

重新插上傳感器插頭，奇怪的是此時故障車機油液位傳感器的信號線上輸出了如圖5所示的脈沖波形，再次拔下插頭，信號線波形又瞬間變?yōu)?1.07V高電壓持續(xù)輸出。由此看來，拔掉插頭后該傳感器的信號電壓應該是正常的。

圖5 故障車機油液位傳感器信號電壓輸出的脈沖波形

對圖5所示的波形進行分析發(fā)現(xiàn)，該傳感器輸出的是大約2.2Hz周期性變化的信號，一個周期包含4個階段，每個階段高電平所占時間比例(即PWM信號)各不同，不同階段所代表的信息也各不相同。其中：A階段代表的是同步和診斷信號，B階段對應的是機油液位信號、C階段對應的是機油溫度信號、D階段代表的是機油品質(zhì)信號。

插上傳感器插頭并清除故障碼后，嘗試測量機油液位，顯示屏上提示“加注1L機油”。給故障車添加1L機油后，使用示波器的波形參考功能對比發(fā)現(xiàn)，添加機油前后所對應的PWM信號A、B、C、D階段都沒有發(fā)生改變(圖6)，且顯示屏上依然提示“加注1L機油”。

圖6 添加機油前后信號電壓波形對比

添加機油后，機油液位狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生改變，但其液位傳感器信號并沒有發(fā)生改變，再結合之前診斷時傳感器沒有信號波形輸出，基本可以斷定機油液位傳感器損壞。更換機油液位傳感器后，該車故障被徹底排除。

維修小結

本案例中，寶馬N46型發(fā)動機的機油液位傳感器采用的是PWM信號波形輸出，與之前常見的BSD型機油液位傳感器(N52型)的信號傳遞方式不同。在故障診斷初期，筆者沒有意識到這兩者之間的區(qū)別，導致走了一些彎路。這主要是由于之前對數(shù)字傳感器信號傳遞的方式認識不夠全面，以為液位傳感器只有LIN或BSD兩種信號傳輸方式。隨著新技術在汽車上的應用越來越廣泛，作為維修人員，只有及時“充電”才能跟上汽車技術更新?lián)Q代的步伐。

本案例中，故障車機油液位傳感器通過拉低發(fā)動機電腦持續(xù)輸出的高電平而產(chǎn)生周期性信號，因此，在點火開關剛打開時，發(fā)動機電腦持續(xù)輸出11.07V的高電壓。當傳感器插頭拔下時發(fā)動機電腦也是持續(xù)輸出11.07V的電壓，即無論傳感器處于什么狀態(tài)，發(fā)動機電腦都會持續(xù)輸出穩(wěn)定的11.07V電壓，所產(chǎn)生的波形是傳感器把發(fā)動機電腦信號電壓拉低所導致(圖7)。

圖7 鑰匙剛打開時的信號電壓波形 (正常車)

最后，需要注意的是，故障車型數(shù)據(jù)流中只有機油溫度數(shù)據(jù)，而沒有機油液位數(shù)據(jù)，因此不能通過數(shù)據(jù)流來判斷故障。

專家點評

焦建剛

通過這篇文章，我們能夠得出的結論只有兩點：

第一，充分了解所維修車型的資料，尤其是在目前車輛技術迅猛發(fā)展的時代下，作為非4S店的維修人員，依靠國家政策支持(要求生產(chǎn)企業(yè)公開相應車輛維修資料)，充分利用網(wǎng)絡資源，使用正規(guī)渠道提供的維修資料，有針對性地對相關車輛技術進行研究、使用。

第二，依靠先進檢測設備，提高故障診斷的準確性。以往傳統(tǒng)的維修檢測設備，在面對日益復雜的汽車新技術已經(jīng)無能為力了。尤其是網(wǎng)絡故障，功能復雜的傳感器、執(zhí)行器，沒有示波器的幫助，已經(jīng)寸步難行！

看似簡單的故障維修，我們從其透露出的信息，就可以得出這些結論。如果再不與時俱進，面臨的就是行業(yè)的大洗牌，企業(yè)面臨破產(chǎn)、員工面臨下崗的情況，并不是危言聳聽。傳統(tǒng)汽車已經(jīng)發(fā)展到極其復雜、精密控制的程度，即便如此，新能源產(chǎn)業(yè)也對傳統(tǒng)汽車行業(yè)產(chǎn)生了嚴重的沖擊，目前從事汽車維修的人員，又有多少人在這個浪潮下能夠存續(xù)下去呢？留給我們大家的時間已經(jīng)不多了！