2013年寶馬320LiFlex Ray總線故障

裴 訓(xùn)

車型：F35。

行駛里程：1000km。

故障現(xiàn)象：用戶反映車輛行駛中儀表里多個(gè)故障燈點(diǎn)亮報(bào)警，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤感覺(jué)很重。車輛啟動(dòng)和行駛駕駛無(wú)明顯異常現(xiàn)象。

故障診斷：接車后首先驗(yàn)證用戶反映的故障現(xiàn)象，車輛啟動(dòng)著車的情況下儀表中發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈、DSC故障燈，EPS故障燈等點(diǎn)亮報(bào)警。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)向盤助力失效。連接ISID進(jìn)行診斷檢測(cè)，ISTA診斷測(cè)試樹(shù)狀圖如圖1所示，F(xiàn)lex Ray總線上的控制模塊除了FME之外全部為黃色，為無(wú)法通信狀態(tài)。FEM為網(wǎng)關(guān)，可以和其他的控制總線進(jìn)行通信，所以這里顯示為可以通信狀態(tài)。

診斷測(cè)試結(jié)束，故障存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存了大量的故障，摘取重要的故障存儲(chǔ)內(nèi)容如下：

圖1 樹(shù)狀圖

S0258無(wú)法與下列裝置通信：一體式底盤管理系統(tǒng)

S0258 無(wú)法與下列裝置通信：一體式底盤管理系統(tǒng)1407

S0392 無(wú)法與下列裝置通信：發(fā)動(dòng)機(jī)電子系統(tǒng)1407

S0395 無(wú)法與下列裝置通信：動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)1407

S0399 無(wú)法與下列裝置通信：電動(dòng)機(jī)械式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

查看一個(gè)故障碼的細(xì)節(jié)描述如表所示。

Flex Ray是全新的總線系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，對(duì)Flex Ray的要求是提供在電氣和機(jī)械電子元件之間提供可靠、實(shí)時(shí)和非常高效的數(shù)據(jù)傳輸。Flex Ray 用于當(dāng)今和未來(lái)車輛內(nèi)創(chuàng)新功能的聯(lián)網(wǎng)。Flex Ray 包括性能強(qiáng)大的記錄，適用于按照在車輛內(nèi)的分布式系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)通道的最大數(shù)據(jù)傳輸率為10Mbit/s，因此，F(xiàn)lex Ray是一個(gè)非常高速的系統(tǒng)。Flex Ray明顯比此前車輛在車身以及驅(qū)動(dòng)裝置和底盤區(qū)域內(nèi)所使用的數(shù)據(jù)總線更快。Flex Ray除了支持更高的帶寬之外，還支持確定性的數(shù)據(jù)傳輸，并且可以進(jìn)行容錯(cuò)配置。就是說(shuō)，即使是在個(gè)別元件失靈后，仍可以允許剩余的通信系統(tǒng)運(yùn)行。中央網(wǎng)關(guān)模塊（ZGM或FEM）建立不同的總線系統(tǒng)和Flex Ray之間的連接。

圖2 網(wǎng)絡(luò)連接圖

圖3 Flex Rey總線電路

不同的終止方式可能導(dǎo)致對(duì)于測(cè)量結(jié)果的誤判。Flex Ray 導(dǎo)線的電阻測(cè)量無(wú)法對(duì)系統(tǒng)接線的功能做出百分之百的判斷。在靜態(tài)時(shí)，出現(xiàn)損壞情況下，如被擠壓處或插頭腐蝕的電阻值可能會(huì)處于公差之內(nèi)?？梢跃S修 Flex Ray。電纜可在出現(xiàn)損壞的情況下用傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接器進(jìn)行連接。只能使用 Flex Ray 的專用電纜！安裝時(shí)，必須注意各種特點(diǎn)。在對(duì)FlexRay 進(jìn)行接線時(shí)，要使用絞合導(dǎo)線。維修區(qū)域內(nèi)的絕緣部位必須重新用收縮軟管進(jìn)行密封。進(jìn)水可能對(duì)阻抗（導(dǎo)體內(nèi)電磁波擴(kuò)散的電阻）和總線系統(tǒng)性能造成影響。

這款車Flex Ray總線網(wǎng)絡(luò)連接圖如圖2所示。

選擇故障內(nèi)容執(zhí)行檢測(cè)計(jì)劃，系統(tǒng)提示如下：如果無(wú)法與多個(gè)控制模塊進(jìn)行通信，則可能是總線通信/同步有故障?？刂颇K被拔下時(shí)，該故障可能由總線單元的單個(gè)控制模塊造成。多個(gè)控制模塊同時(shí)造成故障的可能性極其小。必要時(shí)在總線單元的另一個(gè)控制模塊上繼續(xù)故障查詢。

如果在所有相關(guān)的控制模塊上未發(fā)現(xiàn)故障（插頭連接、導(dǎo)線、保險(xiǎn)絲等），則進(jìn)行下列檢測(cè)。通過(guò)該檢測(cè)應(yīng)確定造成該故障的控制模塊。使用環(huán)形連接的總線導(dǎo)線檢測(cè)與總線相連的控制模塊（參見(jiàn)電路圖，例如 ICM 控制模塊）：查剩余的與總線相連的控制模塊的通信。如果無(wú)法通信，則原因是已拔下的控制模塊，所以必須進(jìn)行更新。使用終端電阻檢測(cè)與總線相連的控制模塊（參見(jiàn)電路圖，例如 DSC 控制模塊）：將與總線相連的控制模塊從電線束上拔下。在電線束側(cè)使用一個(gè)電阻器跨接總線導(dǎo)線（電阻值在80～110Ω）。檢查剩余的與總線相連的控制模塊的通信。如果無(wú)法通信，則原因是已拔下的控制模塊，所以必須進(jìn)行更新。

根據(jù)上述的提示先依次單獨(dú)斷開(kāi)了除FEM之外的所有控制模塊，再次進(jìn)行診斷測(cè)試，F(xiàn)lex Ray總線仍然顯示為無(wú)法通信狀態(tài)。

Flex Ray總線通信速度很快，波形的測(cè)量只能在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)專用的示波器測(cè)量出來(lái)，目前車間的示波器無(wú)法測(cè)量，對(duì)于Flex Ray總線的檢測(cè)，只能進(jìn)行線路和電壓的測(cè)量，電壓值以對(duì)地測(cè)量方式得到。

Flex Ray總線系統(tǒng)的電壓范圍：系統(tǒng)接通：無(wú)總線通信 2.5V

高電平信號(hào)：3.1V（電壓信號(hào)上升 600mV）

低電平信號(hào)：1.9V（電壓信號(hào)下降 600mV）

接下來(lái)進(jìn)行具體的檢測(cè)和測(cè)量，F(xiàn)lex Ray總線的電路圖如圖3所示。測(cè)量檢測(cè)結(jié)果如下：

斷開(kāi)FEM的A173*8B的13號(hào)、14號(hào)腳，測(cè)量DME的A46*1B的48號(hào)、47號(hào)腳之間的電阻（Flex Ray終端電阻）為109Ω。同樣，斷開(kāi)A173*8B的31號(hào)、32號(hào)腳，測(cè)量 EPS的A67*1B的1號(hào)、4號(hào)腳之間電阻為90Ω。Flex Ray終端電阻標(biāo)準(zhǔn)范圍90～120Ω，所以這些控制模塊的終端電阻都在正常范圍之內(nèi)。拔下A67*1B及A46*1B測(cè)量DME到EPS之間的導(dǎo)線正常，沒(méi)有對(duì)地短路，相互短路。

測(cè)量DSC及FEM的終端電阻（A173*8B的33號(hào)、34號(hào)腳之間 ）為92Ω。斷開(kāi)A91*1B及A173*8B，測(cè)量DSC和FEM之間的總線連接正常，沒(méi)有斷路及對(duì)地短路，沒(méi)有相互短路。

DME的A46*1B的48號(hào)、47號(hào)腳對(duì)地電壓都為0；EPS的A67*1B的1號(hào)、4號(hào)腳對(duì)地電壓為0。測(cè)量DSC的A19*1B的10號(hào)、22號(hào)對(duì)地的電壓為1.6V。

根據(jù)上述的分析、測(cè)量，最終確定為FEM故障。

故障排除：更換FEM，對(duì)車輛進(jìn)行編程設(shè)碼，故障排除。