宝马X1无法测量机油液位检修

2022/12/14 20:18:00 人气 250 案例分享

一辆行驶里程约10.6万km、搭载N46型发动机的2013款宝马X1 （E84）。该车发动机启动后，在中央显示屏上选择机油测量，发现界面上显示“机油测量退出工作”（图1）。

故障诊断：连接诊断电脑读取相关故障信息，在发动机控制单元中存有当前故障码002FF1-DME温度油位传感器无信号（图2）。导致该故障的可能原因有：机油液位传感器故障；线路故障；发动机电脑故障。

机油液位传感器有3个端子，其中1号端子为供电端，2号端子为搭铁端，3号端子为信号端。打开发动机点火开关，使用试灯和万用表共同测量机油液位传感器1号端子和2号端子之间的电压，为12.5V，同时试灯正常点亮，说明1号和2号端子的线路正常。使用万用表测量3号端子的电压为11.5V，但无法判断该电压是平均电压还是持续电压。使用示波器A通道测量3号端子的信号，发现该信号为11.07V的持续电压输出，不正常。拔掉机油液位传感器插头后测量该信号线，依然持续输出11.07V电压（图3）。

机油液位传感器常见的信号传输类型有三种：LIN、BSD和PWM。如果是通过BSD总线进行通讯传输，输出的是串行数据接口信号，信号线上应该有脉冲波形输出。通过查看并比对宝马N52发动机机油液位传感器相关电路发现，故障车型（N46发动机）的机油液位传感器信号线中没有标注“BSD”的字样，而N52发动机上则标注有BSD标识（图4）。也就是说故障车上的机油液位传感器不是通过BSD总线与发动机电脑进行通讯的。

重新插上传感器插头，奇怪的是此时故障车机油液位传感器的信号线上输出了如图5所示的脉冲波形，再次拔下插头，信号线波形又瞬间变为11.07V高电压持续输出。由此看来，拔掉插头后该传感器的信号电压应该是正常的。

对图5所示的波形进行分析发现，该传感器输出的是大约2.2Hz周期性变化的信号，一个周期包合4个阶段，每个阶段高电平所占时间比例（即PWM信号）各不同，不同阶段所代表的信息也各不相同。其中：A阶段代表的是同步和诊断信号，B阶段对应的是机油液位信号、C阶段对应的是机油温度信号、D阶段代表的是机油品质信号。
插上传感器插头并清除故障码后，尝试测量机油液位，显示屏上提示“加注1L机油”。给故障车添加1L机油后，使用示波器的波形参考功能对比发现，添加机油前后所对应的PWM信号A、B、 C、D阶段都没有发生改变（图6），且显示屏上依然提示“加注1L机油”。

添加机油后，机油液位状态已经发生改变，但其液位传感器信号并没有发生改变，再结合之前诊断时传感器没有信号波形输出，基本可以断定机油液位传感器损坏。更换机油液位传感器后，该车故障被彻底排除。
维修小结：本案例中，宝马N46型发动机的机油液位传感器采用的是PWM信号波形输出，与之前常见的BSD型机油液位传感器（N52型）的信号传递方式不同。在故障诊断初期，笔者没有意识到这两者之间的区别，导致走了一些弯路。这主要是由于之前对数字传感器信号传递的方式认识不够全面，以为液位传感器只有LIN或BSD两种信号传输方式。随着新技术在汽车上的应用越来越广泛，作为维修人员，只有及时“充电”才能跟上汽车技术更新换代的步伐。
本案例中，故障车机油液位传感器通过拉低发动机电脑持续输出的高电平而产生周期性信号，因此，在点火开关刚打开时，发动机电脑持续输出11.07V的高电压。当传感器插头拔下时发动机电脑也是持续输出11.07V的电压，即无论传感器处于什么状态，发动机电脑都会持续输出稳定的11.07V电压，所产生的波形是传感器把发动机电脑信号电压拉低所导致（图7）。