故障现象:
一辆行驶里程约17万km,车型为E66的2006年宝马750Li轿车。用户反映:该车辆的故障现象是仪表中燃油量显示不准,有时候燃油箱添加满了后,仪表中显示不到二分之一,有时候仪表显示燃油用完报警,添加燃油时却发现只可以添加不到200元的燃油,可见燃油并没有使用完。故障现象的出现并没有特定的规律,不是每次都出现,有时候重新启动后仪表的显示又和实际的添加量相符,每次车辆到维修店检查时维修人员并没有见证到用户反映的故障现象。诊断仪检测没有发现相关故障,为此维修人员根据常规经验的判断几次更换了燃油箱中的两个燃油位置传感器,故障现象照样偶尔的出现。
故障分析:
鉴于此故障的特殊性,经过和用户协商建议用户在故障现象出现后第一时间把车辆开到维修店,并且不要熄火车辆,以便维修人员可以准确地捕捉到故障现象和测量实时的数据。没有过几天用户便把车辆开到维修店反映车辆刚在加油站把油箱添加满(近500元),仪表显示不到一半。加完油车辆到维修店行驶不到30km。
接车后观察仪表的中燃油显示的确显示不到一半,在车辆没有熄火的情况下通过仪表测试功能调出燃油燃油箱两侧的燃油量和油箱总油量,(有的宝马车型在仪表中不显示发动机的水温等信息,但可以通过仪表的测试功能调出很多车辆的实时工作信息,包括油箱两侧的油量和总油量。正常情况下不会在仪表中显示英文数字信息,需要操作设置仪表按钮才可以调出来。)。仪表功能测试和实际添加燃油量比较相符,而仪表左侧下部燃油量进度条指示明显不对。仪表测试功能测试出燃油箱左侧显示37. 2L,右侧41. 0L,总油量78. 2L,说明油箱中的两个油位传感器现在已经正确地把燃油箱中实际燃油量传输给仪表控制单元了,目前判断来说两个油位传感器和其到仪表的线路应该没有问题了。仪表中的燃油量进度条显示是由仪表控制单元内部计算后显示的,现在显示有这么大的误差,只能说明仪表控制单元内部有故障了。由于此故障已经维修几次,加之仪表总成的价格不菲,虽然现在的分析判断似乎很明朗了,但维修人员仍然不敢贸然地下结论说是仪表的故障,于是决定多观察测试一下,看能否发现其他的问题,争取这次一次解决问题。联想到用户曾反映有时候车辆熄火后油量显示可以恢复到正常状态,所以决定熄火后再次观察一下两种油量显示,熄火车辆再次启动车辆时,发现油量显示的进度条反复变化,并且测试功能调查仪表油箱右侧油量显示数字也不停变化,这时观察两种状态的油量显示,仪表中油量进度条显示发生了很大的变化,这次两种状态的显示基本一致,和实际的燃油量又几乎相符了。这样一来就更不敢说是仪表的故障了。但这次却发现了另外的疑点,就是在车辆在启动时,两种状态的油量显示为什么会发生波动,车辆此时是在停在原地不动,车身没有发生大的颠簸,油位传感器应该是在相对比较稳定的状态下测量油量的。但这种现象很明显是车辆在启动时油位传感器传输的信号不稳定造成的。而又是什么原因造成信号传输不稳定呢?总结来看无非以下两点:传感器本身接触不良;传感器的线路接触不好,这又推翻初期对故障的判断。传感器的问题基本上可以排除了,因为两个传感器已经更换过几次了,不会那么巧都有问题吧?只有传感器信号输出怀疑线路有问题。在上述的仪表测试功能观察中只发现了右侧的油量有波动,那就先检查油箱右侧油位传感器的输出信号了。而油位传感器检测油量的原理很简单,就是通过油浮子带动滑动电阻的变化来给仪表控制单元信号电压的,所以有必要先检查右侧油位传感器的电阻在车辆启动时电阻变化情况,为了更准确地测量右侧油位传感器的电阻,使用专用工具把传感器的两个端子从油泵总成连接端子挑出,分别牢固的连接在万用表的表笔的上,把万用表打在电阻挡,启动车辆观察电阻值的显示。启动车辆时发现万用表电阻显示很不稳定,特别是刚启动车辆的一瞬间,电阻变化在458~0. 4Ω之间变化,最后趋于稳定在458Ω左右。这就明显的有问题了,一是电阻值不该有明显的变化,再就是电阻不该变化显示到“0. 4”,这就是直接导通没有电阻值了,这肯定不对,看来问题就在燃油箱里面。拆卸下燃油泵总成仔细检查线路果然发现了问题,油位传感器两根线靠近油管的一面已经磨损破了皮。
这样一来所有的疑点都清楚了,由于传感器两根线使用扎带固定在燃油输出管上,而每次车辆启动时或者启动后,由于燃油管在输出压力的带动下会发生脉动,这样就带动了油位传感器线束跟着一起晃动,破了皮的两根线就很有可能就会碰在一起,就会导致电阻值异常变化,而传输给仪表的电压信号也就不能正确地显示出油箱右侧的实际油量。特别是在刚启动时会比较明显,因为油管由没有压力到充满压力,脉动的程度就稍微大一些,而一旦车辆正常运转后就相对小一些,所以就会出现上述观察到的电阻值异常变化情况。至于仪表中的两种状态油量显示为什么有时会不一致,是因为仪表测试功能的显示会随着油位传感器测量实际变化而变化,这种显示虽然实时准确,但如果不通过仪表测试功能,仪表中不会显示,驾驶员是观察不到的。而驾驶员可以观察到的进度条油量显示是经过仪表控制单元处理过的信号,有一定的记忆功能。如果油位传感器由于线路短路造成的测量不准确时间过长的话,仪表控制单元可能就会暂时记住这个数值,所以即使油位传感器线束即使再次由于油管的晃动而脱开短路,恢复了正确的信号传递,驾驶员看到的油量显示也不会立即改变过来,除非关闭点火开关,让仪表控制单元重新记忆得到正确的信号,显示就会和仪表功能测试一样了。这也就是为什么前几次维修人员为什么没有捕捉到实时的故障现象的缘故了。