微控制器工艺和汽车发展的网络化,使机械仪表向电子仪表发展。典型的组合仪表采用发光二极管照明、扭绞向列技术的导电橡胶扇区接触的液晶件,使用集成电路和扁平步进电动机和几乎所有的表面安装工艺的元器件直接装在印制电路板上,使组合仪表变得更加精密与紧凑。大多数组合仪表的基本功能相似,按功能可分为微控制器、专用集成电路和标准的外设。
由于使用步进技术,电子组合仪表能精确显示出测量参量,另外还能担当智能功能的角色,如与转速有关的发动机机油压力报警。在列阵显示器或周期显示器上可优先显示故障,并占据了程序存储中的相当一部分存储空间。
因为组合仪表是各种车型的基本配置,并与所有的总线汇合在一起,所以它也成为汽车上不同总线间的桥梁,如发动机的CAN总线、车体的CAN总线和汽车的诊断总线。
仪表系统接收模拟传感器输出的电信号,经A-D转换器转换成数字信号后,由信号转换开关输送给微处理器,经处理后,再以编码或开关信号形式,由信号分离开关输出,以驱动相应的显示装置,整个系统由微计算机控制,如图10-3所示。
了解现代汽车电子组合仪表的构成及功能,有助于理解和排除本文所述故障现象,下面就此展开来讲本次故障排除的思路及方法。
故障现象:一辆保时捷Carrera 4(996)跑车,行驶里程为73600km,刚进行过发动机异响的拆卸修理,更换了配气机构液压挺柱,重新装复发动机后,试车发现仪表中的燃油表指示燃油可用为0(表针指示在红刻度线位置)。然后到加油站加了20L汽油后,表针指示只是动了一点,仍然没有超出报警指示线,但是本车型满箱燃油容量为60L,本次加注的燃油最低应当指示在1/4燃油表指示线位置,应当确认燃油指示系统存在故障。
图10-3 组合仪表功能框图
故障诊断:首先拔下燃油泵熔丝,起动发动机将燃油油路剩余燃油消耗掉,防止在拆检燃油传感器时松动燃油管造成燃油外泄。再从前部行李舱拆开燃油细滤器盖,拔下燃油泵电器连接,用万用表测量燃油油位传感器电阻为308.6Ω,然后将可变电阻器调节到308.6Ω,连接到燃油油位传感器线束端子。检查仪表指示依然在报警位置,因此可以确认所测燃油油位传感器的电阻的配值相符;之后开始在0~308.6Ω之间调节可变电阻器,发现燃油表指示由0~1燃油指示动作,当可变电阻调到0Ω时,燃油表指示满箱,可以确定燃油表到燃油油位传感器端子之间的线路连接是正常的。
之后进一步拆检燃油油位传感器,检查有没有浮子与联动件卡滞或浮子与燃油箱内部干涉的现象,发现燃油油位传感器滑动变阻器有黑色污物(有些车辆的燃油指示系统不准就是由于燃油油位传感器上的滑动变阻器脏污造成的),用细砂纸蘸少许清洁剂进行轻微打磨清除污物,再对传感器电阻进行测量,在0~308.6Ω之间变化,并无间断现象(确认电阻器局部损坏造成的故障现象),进行测试后也不能确定燃油油位传感器存在故障;为了进一步缩小故障范围,对燃油箱内的实际燃油位置进行测量,不存在燃油数量不足的现象。
由于本车型使用的是数字式电子仪表,传感器数据被传送到组合仪表控制单元进行逻辑计算后再将执行命令发送到电子燃油表,显示燃油数量,同时油位信号也被车辆其他控制单元共享使用(如发动机控制单元)。所以就如同车辆电子节气门一样,有时需要进行必要匹配才可以同步,使它们之间的数据正确通信。这样按照技术指导要求用专用吸油器把燃油箱内的剩余燃油完全吸干,并重新安装好燃油油位传感器,再往油箱内加注28L燃油进行燃油指示表的校准。但由于当时油箱内的燃油数量不足28L,同时燃油的移动也存在一定的危险性,并且当前采用这个维修程序也繁杂了许多,考虑到这些因素后,根据维修程序指导,得知28L燃油的数量作为校准的基准条件,如果诊断仪检测未达到或超出这个值范围,是不能够执行校准程序的。这个指示数首先必定是由燃油油位传感器传出数值,诊断仪使用的这个校准基值也就是取自于燃油油位传感器传出的28L燃油油位电阻值数据,之后诊断仪才能进行正常的燃油指示系统的校准。这样就完全可以在诊断仪连接到诊断接口并进入组合仪表控制单元后,再将燃油油位传感器在燃油箱外连接到线束插接器上,并用手动调节到诊断仪能读取燃油油位实际值到28L时,就可以进入“Tank-calibration”(燃油箱校准)项进行燃油指示系统的校准(图10-4)。
图10-4 执行燃油表校准功能选项
校准完毕后,各部件装复到位后,重新试车,故障排除。用诊断仪检测燃油位置如图10-5、图10-6所示。
图10-5 用PIWIS TESTER诊断仪检测燃油油位功能项
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图10-6 实际燃油油位指示
更换燃油箱、燃油油位传感器或组合仪表后必须进行燃油表校准,保时捷Carrera 4跑车燃油表校准程序:
1)断开蓄电池,并盖住端子和蓄电池。拆下燃油油位传感器系统上的盖。
2)拆下燃油油位传感器。
3)使用燃油抽吸器,通过燃油油位传感器开口排空燃油箱。
4)确保燃油箱左右两侧的两个凹槽完全排空。
5)重新安装燃油油位传感器,在点火开关关闭状态下,给燃油箱加注28L燃油。Por-sche System Tester 2中的指示(旧特性或新特性)是决定性指示。
6)用Porsche System Tester 2执行燃油箱校准。
①选择车辆类型(911 Carrera)。
②选择控制单元。
③选择组合仪表。
④选择“Tank calibration”(燃油箱校准)菜单项。
⑤确认校准。
7)燃油油位传感器系统完成校准。
如果蓄电池断开或者拔下了组合仪表、燃油油位传感器的插头,无需校准燃油油位传感器系统,值仍存储在组合仪表中。剩余燃油可行驶的里程少于15km时,将不显示在组合仪表中。
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