2013年寶馬320LiFlex Ray總線故障

裴 訓

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故障燈點亮報警，轉動轉向盤感覺很重。車輛啟動和行駛駕駛無明顯異常現(xiàn)象。

故障診斷：接車后首先驗證用戶反映的故障現(xiàn)象，車輛啟動著車的情況下儀表中發(fā)動機故障燈、DSC故障燈，EPS故障燈等點亮報警。轉動轉向盤，轉向盤助力失效。連接ISID進行診斷檢測，ISTA診斷測試樹狀圖如圖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，為無法通信狀態(tài)。FEM為網(wǎng)關，可以和其他的控制總線進行通信，所以這里顯示為可以通信狀態(tài)。

診斷測試結束，故障存儲器中儲存了大量的故障，摘取重要的故障存儲內容如下：

圖1 樹狀圖

S0258無法與下列裝置通信：一體式底盤管理系統(tǒng)

S0258 無法與下列裝置通信：一體式底盤管理系統(tǒng)1407

S0392 無法與下列裝置通信：發(fā)動機電子系統(tǒng)1407

S0395 無法與下列裝置通信：動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)1407

S0399 無法與下列裝置通信：電動機械式助力轉向系統(tǒng)

查看一個故障碼的細節(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Flex Ray的要求是提供在電氣和機械電子元件之間提供可靠、實時和非常高效的數(shù)據(jù)傳輸。Flex Ray 用于當今和未來車輛內創(chuàng)新功能的聯(lián)網(wǎng)。Flex Ray 包括性能強大的記錄，適用于按照在車輛內的分布式系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)傳輸。每個通道的最大數(shù)據(jù)傳輸率為10Mbit/s，因此，F(xiàn)lex Ray是一個非常高速的系統(tǒng)。Flex Ray明顯比此前車輛在車身以及驅動裝置和底盤區(qū)域內所使用的數(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，并且可以進行容錯配置。就是說，即使是在個別元件失靈后，仍可以允許剩余的通信系統(tǒng)運行。中央網(wǎng)關模塊（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)絡連接圖

圖3 Flex Rey總線電路

不同的終止方式可能導致對于測量結果的誤判。Flex Ray 導線的電阻測量無法對系統(tǒng)接線的功能做出百分之百的判斷。在靜態(tài)時，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處于公差之內。可以維修 Flex Ray。電纜可在出現(xiàn)損壞的情況下用傳統(tǒng)的導線連接器進行連接。只能使用 Flex Ray 的專用電纜！安裝時，必須注意各種特點。在對FlexRay 進行接線時，要使用絞合導線。維修區(qū)域內的絕緣部位必須重新用收縮軟管進行密封。進水可能對阻抗（導體內電磁波擴散的電阻）和總線系統(tǒng)性能造成影響。

這款車Flex Ray總線網(wǎng)絡連接圖如圖2所示。

選擇故障內容執(zhí)行檢測計劃，系統(tǒng)提示如下：如果無法與多個控制模塊進行通信，則可能是總線通信/同步有故障。控制模塊被拔下時，該故障可能由總線單元的單個控制模塊造成。多個控制模塊同時造成故障的可能性極其小。必要時在總線單元的另一個控制模塊上繼續(xù)故障查詢。

如果在所有相關的控制模塊上未發(fā)現(xiàn)故障（插頭連接、導線、保險絲等），則進行下列檢測。通過該檢測應確定造成該故障的控制模塊。使用環(huán)形連接的總線導線檢測與總線相連的控制模塊（參見電路圖，例如 ICM 控制模塊）：查剩余的與總線相連的控制模塊的通信。如果無法通信，則原因是已拔下的控制模塊，所以必須進行更新。使用終端電阻檢測與總線相連的控制模塊（參見電路圖，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。在電線束側使用一個電阻器跨接總線導線（電阻值在80～110Ω）。檢查剩余的與總線相連的控制模塊的通信。如果無法通信，則原因是已拔下的控制模塊，所以必須進行更新。

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

Flex Ray總線通信速度很快，波形的測量只能在實驗室通過專用的示波器測量出來，目前車間的示波器無法測量，對于Flex Ray總線的檢測，只能進行線路和電壓的測量，電壓值以對地測量方式得到。

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

高電平信號：3.1V（電壓信號上升 600mV）

低電平信號：1.9V（電壓信號下降 600mV）

接下來進行具體的檢測和測量，F(xiàn)lex Ray總線的電路圖如圖3所示。測量檢測結果如下：

斷開FEM的A173*8B的13號、14號腳，測量DME的A46*1B的48號、47號腳之間的電阻（Flex Ray終端電阻）為109Ω。同樣，斷開A173*8B的31號、32號腳，測量 EPS的A67*1B的1號、4號腳之間電阻為90Ω。Flex Ray終端電阻標準范圍90～120Ω，所以這些控制模塊的終端電阻都在正常范圍之內。拔下A67*1B及A46*1B測量DME到EPS之間的導線正常，沒有對地短路，相互短路。

測量DSC及FEM的終端電阻（A173*8B的33號、34號腳之間 ）為92Ω。斷開A91*1B及A173*8B，測量DSC和FEM之間的總線連接正常，沒有斷路及對地短路，沒有相互短路。

DME的A46*1B的48號、47號腳對地電壓都為0；EPS的A67*1B的1號、4號腳對地電壓為0。測量DSC的A19*1B的10號、22號對地的電壓為1.6V。

根據(jù)上述的分析、測量，最終確定為FEM故障。

故障排除：更換FEM，對車輛進行編程設碼，故障排除。