剖析宝马车系组合仪表及显示技术

    一、组合仪表
    1．概述
    组合仪表采用了新技术：黑色面板。这是一片在背面覆有黑色薄膜的玻璃。黑色面板包括了组合仪表的整个面积（高版本）。其余区域指示灯的图标在关闭状态下无法见到（标准型）。车速表和转速表的两个大装饰圈采用了电镀工艺。油位表和机油温度这两个小数字板区也同样如此。在关闭状态下，显示器的活动面是见不到的。
    高版本组合仪表，点火开关关闭，如图1和图2所示。



    提示：组合仪表的油耗表已改进为2012年款。采用ISTA/P2. 43. 2或更高版本编程后，能看到边缘有黄，线。这是标准装备状态。更新组合仪表不能解决问题。
    提示：在F25中图标MSA为其他颜色。在组合仪表中MSA图标根据编程情况为蓝色，而不是绿色。
标准型组合仪表，点火开关打开，如图3所示。

    提示：在标准型中具有额外的LIM指示灯。该指示灯在出现Speed Limit Info（交通标志识别）信息时亮起。组合仪表的启动将分级进行。所挂入的挡位将根据变速箱控制系统的要求显示在组合仪表上。
    F25：组合仪表标准型，点火开关打开，如图4所示。

  提示：使用特种装备SA6WB引入多功能组合仪表。根据所选的模式，组合仪表中的显示各不相同。可以为客户配置部分显示。为此注意相应的车主手册。因此多功能组合仪表的诊断未作更改。
    多功能组合仪表的显示示例如图5所示。

    2.高版本组合仪表
（1） TFT显示器。在组合仪表中，在圆形仪表下方集成了一块分辨率为960×160像点的水平TFT显示器。大圆形模拟仪表向下开放。这些圆形仪表通过显示器的图像得以闭合，如图6所示。

    （2）车外温度传感器。车外温度传感器把车外温度数值传送给组合仪表。车外温度在液晶显示器中显示。显示器分辨率为0. 5℃（1°F）。此外，车外温度参数通过K-CAN还提供给其他控制单元。在组合仪表中将车外温度传感器的信号数字化。一个计算模块阻抑发动机室内的余热对信号的影响。在行驶速度较高或发动机温度较低时设置较低的阻抑。真实的车外温度值自行驶速度约80km/h起才可靠。提示：自F15起车外温度传感器直接连接在组合仪表上。
    （3） JBE：接线盒电子装置。接线盒电子装置上的分电器通过总线端K1. 30F以及总线端K1. 30B为组合仪表供电。此外，接线盒电子装置（JBE）通过总线系统（K-CAN2→中央网关模块ZGM→PT-CAN）为组合仪表提供不同的必要信号，如图7所示。

（4） BDC：主域控制器。前部的配电器可通过总线端K1. 30以及总线端K1. 30B为组合仪表提供电压。车身域控制器（BDC）向组合仪表总线系统传输不同的要求信号（K-CAN2→车身域控制器→PT-CAN），如图8所示。

    （5）燃油油位传感器。在燃油箱内有两个燃油油位传感器。这两个燃油油位传感器分别提供一个燃油储量信号。由这两个信号得出一个和。燃油油位传感器连接到接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器
（BDC）中。通过PT-CAN将信号转发至组合仪表。提示：左侧燃油油位传感器不能单独更换。不适用于：F15、F16、F85、F86。
    （6）冷却液液位开关。当冷却液液位过低时，冷却液液位开关发出信号（簧片触头）。信息在 TFT显示器中，通过检查控制信息输出。冷却液液位开关连接到接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）中。信号在K-CAN上转发至组合仪表。
    （7）清洗液液位开关。当清洗液液位过低时，清洗液液位开关发送一个信号。信息在TFT显示器中，通过检查控制信息输出。清洗液液位开关与接线盒电子装置（JBE）连接。信号在K-CAN2上转发至组合仪表。提示：从F15起安装清洗液液量传感器（无簧片接触）。清洗液液量传感器向车身域控制器（BDC）发送信号。
    （8）报警蜂鸣器。组合仪表（KOMBI）中的报警蜂鸣器为下列功能输出声音信号：闪烁、闪烁报警。音量根据车速而变化。
    （9）车载电脑按钮。车载电脑按钮连接在转向柱开关中心（SZL）上（电气）。信号通过FlexRay转发至中央网关模块（ZGM）。组合仪表从中央网关模块接收到经PT-CAN传递的该信号，如图9所示。

    提示：从F15起转向柱开关中心通过局域互联网总线连接到车身域控制器（BDC）。则转向柱开关中心不再是控制单元。
    通过短促按下转向摇臂上的车载电脑按钮，可调用BC功能。通过再次按下车载电脑按钮，将按以下顺序显示信息：可达里程、平均油耗、平均速度、距离（在激活了目的地指引功能的情况下）、到达时间（在激活了目的地指引功能的情况下）、日期、交通标志识别。

    3．系统功能
    （1）运行准备状态。运行准备状态与总线端有关。
    总线端K1. 30B（基础运行）和总线端K1. 30F（故障情况）。组合仪表通过接线盒与总线端K1. 30B和K1. 30F连接。总线端状态（总线端K1. R或总线端K1.15）通过总线系统提供给组合仪表使用。在总线端K1. 30接通（总线端K1. R断开）时，组合仪表处于待机模式。通过按压复位按钮可唤醒组合仪表，以便显示下列内容：总行驶里程表、时间显示、车外温度、燃油储量（可设码）。显示在25s后熄灭。
    总线端K1. R。在总线端K1. R接通时将分析：转向信号灯／远光灯开关和燃油油位传感器。在TFT显示器中显示时间和车外温度。车载电脑功能可通过车载电脑按钮调用（显示无时间限制）。总线端K1. R在发动机关闭后会自动达到。
    总线端K1.15。在总线端K1.15接通时将对固定指示灯和报警灯进行一次驾驶前检查。
    总线端K1. 50（启动电机）。在发动机启动过程中，车载网络电压可能下降到无法再保持内部供电（6V）。于是将不分析任何模拟信号。此外不执行任何存储过程（在EEPROM中）。
    （2）工作电压范围。工作电压范围9～16V。在电压低于7. 5V时识别到低电压。在电压高于16V时不分析任何模拟输入端。
    （3）车外温度值的阻抑。组合仪表中的计算模型阻抑发动机室内的余热对车外温度信号的影响。这时，温度上升速度将被减缓。计算模型的输入端参数为：行驶速度、冷却液温度、发动机接通／关闭状态、车外温度。不加阻抑地接受正在下降的车外温度。发动机和车身不能比环境温度冷。提示：不能避免车外温度在某些物理条件下的错误显示。在某些行车特点时，显示可能因阻抑而偏离真实值。处理客户投诉时必须将这种表现解释为技术决定的状态。
    车外温度阻抑举例：高速公路行驶，接着市区行驶，然后堵塞，如图10所示。

（4）亮度调节装置。组合仪表由于采用了黑色面板技术而在总线端K1. R接通后一直有照明。车辆照明系统和环境亮度的状态将确定日间和夜间模式间的转换。为了计算亮度，在组合仪表中安装了一个光电晶体管（显示器、指示灯和报警灯、刻度、指针）。在组合仪表中计算出的亮度值被输出到总线系统上（例如用于中央信息显示器）。亮度调节可通过灯开关上的亮度调节轮进行个别调整。在接通车辆照明系统时要考虑该个性化设置和用于亮度调节控制的光电晶体管。在车辆照明系统关闭后，亮度调节只能通过光电晶体管控制（显示器亮度由环境亮度规定）。
    （5）定速控制的设置速度。定速控制的设置速度由一体式底盘管理系统（ICM）的控制单元传递至总线系统。通过转向柱开关中心（SZL）操作定速控制。设置速度以1km/h的分辨率传送和显示。设置速度通过双色标记（指针）显示：绿色：定速控制激活；橘黄色：定速控制未激活。

    4．售后服务提示
    组合仪表的测试功能。测试功能在组合仪表的TFT显示器上显示。测试功能用于在保养时检查设码情况。此外，测试功能还是没有诊断系统进行故障查询时的一个辅助工具。
    启动测试功能。条件：总线端K1.15接通，车辆停止，发动机熄火。保持按下组合仪表上的复位按钮15s。诊断系统：服务功能→车身→显示及信息功能。组合仪表系统测试。联锁和解锁测试功能（测试功能19或10）。只有前两个测试功能可以自由进入。自第3个测试功能起所有其他测试功能被联锁。只能通过测试功能19或10解锁。测试功能通过输入底盘号码最后5位数字的横加数解锁。
    退出测试功能：总线端切换；按压复位按钮超过5s；调用测试功能21或04。
    5．多功能仪表显示的测试功能
    与组合仪表一样，多功能仪表显示也有显示在显示屏中的测试功能。与组合仪表相比，多功能仪表显示测试功能的范围缩小。
    启动测试功能：总线端K1.15接通；按住多功能仪表显示中的复位按钮10s。
    通过诊断系统能够执行全部所述的测试功能，如图11所示。

    对于多功能仪表显示，测试功能显示在TFT显示器转速表的位置上。与组合仪表相比，测试功能范围缩小。与组合仪表一样，对于多功能仪表显示无须解锁测试功能。
    多功能仪表显示具有以下测试功能：识别、系统测试、油位表1、油位表2、车载电脑平均值、油耗值校正系数。
    退出测试功能：总线端K1.15断开；按住复位按钮超过10s。
    组合仪表有不同的国家规格。

    6．组合仪表（KOMBI）
    （1）概述。组合仪表采用了新技术：黑色面板。这是一片在背面覆有黑色薄膜的玻璃。黑色面板包括了组合仪表的整个面积（高版本）。其余区域令指示灯的图标在关闭状态下无法见到（标准型）。
    （2）功能描述。车外温度传感器把车外温度数值传送给组合仪表。车外温度在液晶显示器中显示。显示器分辨率为0. 5℃ （1°F） 。此外，车外温度参数通过K-CAN还提供给其他控制单元，如图12所示。

    显示与内容和优先级有关的重要信息：导航系统、信息娱乐（音频和电话）、语音输入确认、检查控制信息、交通信息、驾驶员辅助系统的操作反馈。
    在组合仪表中，在圆形仪表下方集成了一块分辨率为960×160像素的水平的TFT显示器。大圆形模拟仪表向下开放。这些圆形仪表通过显示器的图像得以闭合。定速控制指示环包含两种颜色（绿色代表激活状态，橘黄色代表非激活状态）。
    （3）结构及内部连接。组合仪表通过接线盒连接在总线端K1. 30B和30上，如图13所示。总线端状态（总线端KI. R或总线端K1.15）通过总线系统提供给组合仪表使用。在总线端K1. 30接通（总线端K1. R断开）时，组合仪表处于待机模式。将组合仪表与平视显示系统（HUD）连接。组合仪表将要在平视显示系统上显示的数据准备好。这些数据将通过一个快速LVDS（低压差分信号）数据导线传输。

    在上面的图示中只画出了电源和总线连接。当前线脚布置可以在BMW诊断系统ISTA上在电路图中查找。通过点击电路图中的符号，可以激活选项卡“安装位置”和“线脚布置”。
    （4）标准值。组合仪表（KOMBI）的标准值见表1。

    （5）诊断提示。组合仪表松脱在仪表板中（而不再以螺纹固定）。
    与组合仪表的通信失灵时，进行标准检测（整体测试模块）。存在某个控制单元内部故障时，预计将出现以下情况：
    组合仪表（KOMBI）中的故障代码存储记录。

    二、仪表显示传感器
    1．车外温度传感器
    （1）概述。车外温度传感器安装在车辆前部车身上。传感器为所有需要车外温度的车内系统探测车外温度。车外温度传感器信号在组合仪表（KOMBI）内进行处理。组合仪表将信息发送到CAN总线和MOST总线上（“CAN”表示“控制器区域网络”，"MOST"表示“多媒体传输系统”）。
    组合仪表发送抑制的车外温度值。也就是说，借助组合仪表内的计算模型使来自发动机室的废热作用抑制到车外温度传感器的温度信号。这时，温度上升速度将被减缓。计算模型的输入端参数为：行驶速度、冷却液温度、发动机接通或关闭状态、车外温度。
    不加阻抑地接受正在下降的车外温度。原因：发动机和车身不能比环境温度低。正常运行时每秒计算一次车外温度。总线端K1.15关闭后，24h内每隔20min继续计算一次车外温度。组合仪表液晶显示器上显示车外温度值。提示：不能避免车外温度在某些物理条件下的错误显示。在某些行车特点时，显示可能因阻抑而偏离真实值。处理客户投诉时必须将这种表现解释为技术决定的状态。
    车外温度阻抑举例如图14所示。高速公路行驶，接着市区行驶，然后堵塞。

    （2）功能描述。车外温度传感器是一个热敏电阻或NTC电阻（“NTC”表示“负温度系数”），如图15所示。可通过热敏电阻将温度变量转变成电气系统可以分析的电阻变量。

    温度较高时热敏电阻内导电材料的导电性比温度较低时好。也就是说，电阻随温度升高而降低。
    （3）结构及内部连接。为了互相补偿内部温度作用，在此为热敏电阻提供较低的电流。因此外部环境温度对电阻值有决定性影响。热敏电阻上的任何温度变化都会导致电压信号变化，如图16所示。

    （4）标准值和特性线。车外温度传感器由组合仪表（KOMBI）提供5V电压。组合仪表中的微处理器必须对车外温度传感器的对数特性线进行线性处理。然后，将在规定的顶点之间通过内插法确定实际温度，如图17所示。

    （5）车外温度传感器的标准值见表2。

    （6）诊断提示。车外温度传感器失灵时，预计会出现以下情况：组合仪表（KOMBI）中的故障代码存储记录。
    组合仪表的替代值：因对地短路而造成传感器失灵时，例如50℃；因对正极短路或导线断路而造成传感器失灵时，例如－40℃。删除故障代码存储器记录后，组合仪表将当前车外温度值以不抑制或不过滤方式输出给总线设备。

    2．燃油油位传感器1和燃油油位传感器2
    （1）概述。根据车型系列将安装燃油油位传感器1或燃油油位传感器2。在配有燃油油位传感器2的车辆中只可以单独更换燃油油位传感器2。注意诊断中的安装位置和电路图。通过这些传感器可以确定燃油箱油位，并通过组合仪表显示出来。
    燃油油位传感器由下列组件构成：具有滑动触头和滑动触头轨道的电位计、杠杆臂浮子。
    （2）功能描述。总线端K1.15接通后，组合仪表中的油位表显示燃油箱油位。
    提示：根据车型系列将在下列控制单元中分析燃油油位传感器1和燃油油位传感器2的信号。
    示例F01、F10、F25; F26：接线盒电子装置（JBE）；示例F20、F30：后部车身电子模块（REM）；例F45  F56：车身域控制器（BDC）；示例101、112：混合动力-压力油箱电子控制系统（TFE）。注意诊断系统中的电路图。
    控制单元JBE或REM或BDC或TFE为每个燃油油位传感器供电。控制单元通过电位计上的电压降（与液位有关）确定电阻值。该电阻值被发送至组合仪表（KOMBI）。在组合仪表中通过特性线确定以升为单位的燃油箱油位。具有滑动触头和滑动触头导轨的电位计位于燃油油位传感器1或燃油油位传感器2的万向节内。浮子和杠杆臂的位置根据燃油箱油位发生变化。因此按照一定的电阻值可以分配各种角度。
    图18以F01中安装的带有2个燃油油位传感器的燃油箱为例显示，每半部油箱内一个燃油油位传感器。

    （3）结构及内部连接。燃油油位传感器与维修盖板上的多芯插头连接相连。每个燃油油位传感器通过插头连接、特有的供电线以及信号线与控制单元JBE或REM或BDC或TFE相连，如图19所示。

    （4）特性线及标准值。燃油油位传感器的测量范围为0～200mm，符合可能的75L编码型号（例如，整个油箱容积82L），如图20所示。

    燃油油位传感器1或燃油油位传感器2的标准值见表3。

    （5）诊断提示。当燃油油位传感器1或燃油油位传感器2失灵时可能出现下列情况。
    ①控制单元JBE或REM或BDC或TFE中的故障记录。
    ②一个传感器或两个传感器损坏，无接触不良：标准油位表；通过油耗信号或发动机控制的喷射信号计算燃油箱油位；利用总线端切换（总线端K1.15关闭和接通）加油后，油位表无变化，即油位表显示的燃油箱油位与加油前相同。
    ③传感器和喷射信号损坏：油位表显示为0（空）。

    3．冷却液液位开关
    （1）概述。冷却液液位开关可识别储液罐中冷却液液位是否过低。冷却液液位开关位于冷却液蒸发器下部一个管状导向件中。在该管状导向件上有一个浮子。可单独更换冷却液液位开关，无法单独更换浮子。
    （2）功能描述。活动浮子内有一块永久磁铁，可触发冷却液液位开关内的簧片触头。这时，簧片触头将把浮子运动转换为电气信号。冷却液液位超过最低位时，簧片触头处于闭合状态。冷却液液位开关连接到接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）中。接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）通过总线系统将信号发送组合仪表（KOMBI）。组合仪表（KOMBI）输出一个检查控制信息，如图21所示。

冷却液液位开关无法识别短路或断路。断路将被视作冷却液损耗。短路将不会被识别。
（3）结构及内部连接。簧片触头的作用如同开关一样。当触发簧片触头时，通向接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）的接地线断路，如图22所示。

    （4）标准值。冷却液液位开关标准值见表4。

    （5）诊断提示。冷却液液位开关失灵时，可能出现下列情况：断路导致失灵。该系统表现的好像簧片触头已敞开。即使当冷却液蒸发器中的冷却液液位超出最低液位时，冷却液液位的检查控制图标也会亮起。
    短路导致失灵。该系统表现的好像簧片触头已关闭。即使当冷却液蒸发器中的冷却液液位低于最低液位或储液罐已空时，冷却液液位的检查控制图标也不会亮起。

    4．清洗液液位开关
    （1）概述。清洗液液位开关将识别出清洗液罐内清洗液液位是否低于必需的水平。清洗液液位开关位于清洗液罐内下部的管状导向件内。在该管状导向件上有一个浮子。可单独更新清洗液液位开关，而无法单独更新浮子。
    （2）功能描述。在活动浮子内有一块永久磁铁，它可触发清洗液液位开关内的簧片触头。这时，簧片触头将把浮子运动转换为电气信号。当清洗液液位超过最低位时，簧片触头是闭合的。清洗液液位开关与接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）相连。接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）通过总线系统将信号发送组合仪表（KOMBI）。组合仪表（KOMBI）输出一个检查控制信息，如图23所示。

清洗液液位开关无法识别短路或断路。断路将被视作清洗液损耗。短路将不会被识别。
（3）结构及内部连接。簧片触头的作用如同开关一样。当触发簧片触头时，通向接线盒电子装置（JBE）或车身域控制器（BDC）的接地线断路，如图24所示：

    （4）标准值。清洗液液位开关的标准值见表5。

    （5）诊断提示。在清洗液液位开关失效时，预计将出现以下情况。断路导致失灵，该系统表现的好像簧片触头已敞开。即使当清洗液罐中的清洗液液位超出最低液位时，清洗液液位的检查控制图标也会亮起。
    短路导致失灵，该系统表现的好像簧片触头已关闭。即使当清洗液罐中的清洗液液位低于最低液位或清洗液罐已空时，清洗液液位的检查控制图标也不会亮起。
 

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