一辆车型为E60的2009款宝马530Li轿车。该车辆由于前部事故在维修店维修,在维修的过程中发现车辆可以启动行驶,但是点火钥匙在“15”挡位的时候,仪表上各种指示灯不点亮,中央信息显示屏(CID)黑屏,音频系统(CIC)、中央控制器(CON)、中控锁、空调系统(IHKA )、电动车窗及天窗、电动座椅、后视镜折叠等系统均处于失效状态。
故障诊断:由于仪表上的指示灯不亮,无法确认车辆总线端处于何种状态,在发动机怠速运转状态下连接ISID进行诊断检测,结果诊断一直显示点火开关没有打开,这样就无法读取车辆数据进行诊断检测,只有依靠人为判断检测了。
首先详细了解车辆这次事故维修的经过。车辆的事故主要是前部受到了严重的撞击,左前、右前的减振器包变形,主气囊、乘客侧气囊、侧气帘、安全带引爆器等都被引爆。维修中更换了2个减振包、气囊、乘客侧气囊、侧气帘、安全带引爆器及仪表台等相关附件。初步分析好像和故障现象没有太大的关联。
这里先了解一些技术背景,便于分析故障判断。先看一下这辆车的总线树状图,如图1所示。
车辆中的电子控制模块通过一个网络相互连接。中央网关模块在这个系统网络中起重要作用。中央网关模块将信息从一个总线系统传递至另一个总线系统。发动机控制和底盘调节系统通过PT-CAN(或PT-CAN2)和FlexRay总线系统与ZGM连接。常用车辆电气系统的控制模块和K-CAN2连接。MOST是一种用于多媒体应用的数据总线技术。MOST总线使用光脉冲用于数据传输,其结构为环形结构。环形结构中的数据传输只沿一个方向进行。只有中央网关模块才能实现MOST总线和其他总线系统之间的数据交换。车辆信息模块用作主控制模块,其余总线系统的网关是中央网关模块。K-CAN用于部件的低数据传输率通信,K-CAN通过中央网关模块也可与其他总线系统连接,一些K-CAN中的控制模块使用一根LIN总线作为子总线,K-CAN的数据传输率为100kbit/s,并采用双绞线结构(两根绞合的导线),K-CAN可在故障情况下作为单线总线运行。
这款车的车身身网关模块(KGM)把许多功能合并到一个控制模块中。在车身网关模块中集成了下列系统的控制功能:
·外后视镜
·前部登车照明灯
·前部车窗升降机
·微型供电模块
·Servotronic伺服转向助力系统
·前部中控锁
KGM是下列总线系统的数据接口:
·车身CAN(K-CAN)
·传动系CAN(PT-CAN)
·LIN总线
·在中央网关模块(KGM)上连接了诊断导线
结合上述的技术背景介绍,通过故障现象可以发现,这些失效的
系统都属于车辆的车身总线K-CAN控制,一般下列故障原因可能会导致总线故障:
·总线导线短路
·总线导线断路
·网关中出现故障
·控制模块发送和接收部件中出现故障
而K-CAGN的网关是KGM,在这辆车上有些功能属于车身网关模块(KGM)直接控制。ISID诊断时无法连接诊断,诊断导线又连接在KGM上,也和KGM有关联。种种迹象表明,车辆的故障和车身网关模块(KGM)有很大关系。首先检查车辆的车身网关模块(KGM),调出车身网关模块(KGM)电源的电路图,如图2所示。
检查前部保险支架中的保险F18, F10, F12, F29保险丝正常,检查车身网关模块(KGM)X16759的2号端子、33号端子,X16760的33号端子均有12V的供电,测量车身网关模块(KGM)的接地也是正常的。于是怀疑车身网关模块(KGM)内部的功能有故障。与其他相同的车辆对调车身网关模块(KGM)进行试验,这辆车的故障现象和原来没有任何改善,另外一辆功能正常,说明不是车身网关模块(KGM)的问题。
接下来检查总线。为了确定CAN Low(低速)或CAN High(高速))的对地电压。CAN Low(低速)对地电压大约4.8V;CAN High(高速)对地电压大约2V。这些值是近似值,根据总线负载可以有约几个100mV的偏差。测量结果CAN Low(低速)对地电压大约4.5V, CANHigh(高速)对地电压大约0.5V。测量结果和理论值有一点误差,但说明总线线路正常。
为了弄清CAN总线是否完好工作,监测总线上的通信情况十分有用。在此重要的不是分析各个字节的情况,而是只要观察CAN总线的工作情况。示波器测量波形可以说明:“CAN总线很可能无故障工作。”正常波形:K-CAN Low对地电压极限U(最小)=1V和U(最大)=5V时得到一个近似矩形的信号;K-CAN High对地电压极限U(最小)=0V和U(最大)=4V时得到一个近似矩形的信号。测量结果如图3所示。电压虽然都在范围之内,但是波形不是近似矩形波,说明总线上传输的信号有问题。接着测量另一正常车辆K-CAN波形,测量结果如图4所示。