宝马530i轿车总线故障

故障现象：

一辆行驶里程约13.9万km，车型为E60的2004年宝马530i轿车。用户反映：该车在近期使用车辆中仪表中各种故障报警灯不断显示报警，中央信息显示器显示“传动系统有故障、DSC系统有故障、巡航系统有故障、电子装置有故障、主动防侧倾系统失灵”的信息。雨刮器不受开关控制，点火开关开启后便会自动乱刮，油表指针有时上下跳动，挡位有时无显示。显示器中CBS的保养项目都显示为黄色。中央信息显示器偶尔黑屏。车辆可以正常启动行驶。

故障分析：

接车后验证了用户反映的故障现象。连接ISID进行诊断测试，读取故障内容如下：

CAN-FFFF CAN通信故障；DSC-5F49 DSC组合仪表接口；TCU-A36E TCU紧急呼叫CED指示灯故障；PDC-9E3A、9E39、9E38、9E37、PDC前部所有超声波传感器导线断线；操作界面一不能通信-CCC电源；TMBF-9B8A TMBF后视镜垂直位置电位计；KBM-A428KBM刮水器电机防卡保护； SGM-SIM-93FC SGM-SIM低电压。
初步分析一下，故障现象中多个故障灯偶尔点亮报警，诊断时每个控制单元都可以测试，初步推断问题应该和车载网络的网关、车辆的电压供应及总线的通信有较大关联。如果车载网络的网关有故障，会引起总线间的通信故障，造成其相关的控制单元报警及功能异常。
先进行安全网关模块（SGM）的检测计划，并按照检测计划的要求检查了网关的供电、接地，没有发现问题，初步判断SGM功能正常。继续完成其他故障内容的检测计划，看能否发现故障发生的原因，执行完检测计划发现 PDC、TCU、及M-ASK的操作面板不能通信的故障都和K-CAN的通信有关联，有故障码的控制单元也基本上在K-CAN上；而TMBF、KBM及SGM的故障都是由于低电压引起，于是又可以认为这几个故障和车辆的电压供应有关系。从一般经验来看供电会影响总线信号，而总线信号不会影响供电，所以先对车辆供电进行了基础的检测。在车辆停放状态下测量蓄电池的电压为11.85V，启动发动机后蓄电池电压立即可以达到13.8V以上，蓄电池正常的供电为12V左右，长时间停车后，如果蓄电池漏电，电压必然会变得很低，但现在是接近12V，说明蓄电池没有严重漏电现象；当车辆启动着车后，电压会升高，说明蓄电池可以进行正常充电，车辆启动着车后蓄电池电压升高而且能长时间高于13.8V，说明发电机能正常发电，由此判断车辆的供电没有问题。
根据上述的分析接下来检查车辆的总线，而此款车的总线有MOST，byteflight、K-CAN和PT-CAN，但从故障码上看与总线MOST和byteflight关系不大，而且MOST是光纤传输数据且是环形结构，如果有通信或导线故障，必然会引起整个MOST系统失效，但此音频信息系统工作正常，只是中央信息显示器偶尔黑屏，但是中央信息显示屏连接在K-CAN总线上。而byteflight是采用光纤传输且是星型结构，如果某个或多个有问题也不会引起其他总线上这么多的故障灯亮起，所以可以排除是总线MOST和byteflight的通信故障。剩下的就只有PT-CAN总线系统和K-CAN总线系统了。虽然从诊断测试的故障内容来看和PT-CAN总线关联不大，但故障现象中有关于传动系统的故障，传动系统主要是通过PT-CAN通信的，PT-CAN总线系统通信相对比较容易检测，于是决定先测量PT-CAN总线的通信情况。先断开蓄电池，拔下SGM的插头X13581，测量X13581端子的34号脚与32号脚之间的电阻，测量结果为62Ω，因为PT-CAN上有两个终端电阻，分别在最远的两个控制单元SGM和DSC的插头上，它们的终端电阻都是120Ω，而且它们是并联，所以测出来的阻值应该是60Ω左右偏差，几欧姆属正常范围。拆下SGM的插头X13581，接上适配器测量PT-CAN的波形，测量结果如图2所示。图中红色的是PT-CAN -L的波形，绿色的是PT-CAN-H的波形。对于PT-CAN总线，正常情况下，PT-CAN-H和PT-CAN-L波形都是矩形波，PT-CAN-H和接地导线的电压极限以最小）=2.5V和U（最大）=3.5V；PTCAN_L和接地导线的电压极限U（最小）=1.5V和U（最大）=2.5V。而现在测出的PT-CAN波形是正常的，再加上前面测的PT-CAN终端电阻正常，所以初步可以判定PT-CAN总线系统通信正常。
接着测量K-CAN总线的波形，在K-CAN总线上，照明模块（LM）和驻车距离控制（PDC）安装在车辆的最前面和最后面，LM在车辆最前面，PDC在车辆的最后面。通过分别测量两个控制单元的总线波形，可以分析K-CAN总线系统的通信情况。
拆下LM的插头X12。接上适配器612150，测量K-CAN的波形，测量结果。红色的波形是K-CAN-SL，绿色的波形是K-CAN-SH。正常情况下：K-CAN-SH和K-CAN-SL的波形应该是矩形波，K-CAN-SH和接地导线的电压极限U（最小）=0V和U（最大）=4V；K-CAN-SL和接地导线的电压极限U（最小）=1V和U（最大）=5V。从波形可以看出，此波形是正确的，但频率比正常情况下要快很多，推断后面K-CAN通信存在异常。
拆下PDC的插头X300，如图5所示。接上适配器614480，继续测量K-CAN的波形，测量结果如图6所示。图6中红色的是K-CAN-SL，绿色的是K-CAN-SH。从图6中可以看出，PDC的K-CAN-SH的波形和LM一样，为正常波形。K-CAN-SL的波形不正常，但并不是总线短路或断路，而像是信号很弱，而且易受干扰，怀疑是PDC的K-CAN-SL导线有问题，有可能是电阻过大。
测量SGM上的K-CAN波形，SGM在K-CAN的中间，测量其波形，可以很容易确定故障发生在前端还是后端，拆下SGM的插头X13581，如图1所示。接上适配器，测量36号脚与42号脚之间的波形，SGM控制单元处测得K-CAN的波形和LM控制单元处测得的波形一样，为正常波形，说明K-CAN的通信故障点在SGM和PDC之间，而MPM在SGM和PDC之间。而MPM就是在SGM和PDC之间的节点上，而且MPM容易拆卸，所以测MPM的K-CAN波形可以很容易确定故障点，拆下MPM的插头X16021，测量K-CAN的波形，从MPM控制单元处测得的波形和从PDC控制单元处测得的波形一样，证明了判断上述分析正确，并且分析故障点很有可能发生在节点X15008与X15010之间。拆卸检查发现车辆右侧B柱正下方的K-CAN-SL的节点X15008和节点X15010导线之间已经严重锈蚀，并有K-CAN-SL一段线束绝缘层破裂。
由于K-CAN-SL的节点X15008与15010之间导线严重锈蚀并有部分断裂造成电阻过大，从而’使节点X15008后面的控制单元信号传输受到干扰，当K-CAN上识别到有此控制单元没有进行反馈时，便以为这些控制单元并没有收到信号，于是便加快了信息的发送，从而导致波形频率过快。由于K-CAN可以单线传输，所以诊断时所有的控制单元都有信号，但由于K-CAN-SL的绝缘层已经裂开，信号传输很容易受到外界的干扰，而且K-CAN单线传输也不稳定，所以就使K-CAN上的所有控制单元受到影响，出现多个系统报警，并且挡位有时无显示，保养项目成黄色，由于微型供电模块在节点X15008后面，所以其有通信故障，从而导致许多控制单元显示低电压而出现故障，如：变速器故障，主动防侧倾系统失灵，SGM， TM-BF及TCU的低电压故障。CAS在K-CAN上，所以就有通信故障，则由它通过导线唤醒的全部PT-CAN上的控制单元会受影响。由于K-CAN总线有通信故障，则会对一些需要K-CAN总线上控制单元传输信号的控制单元造成干扰。
更换节点X15007至X15009之间的导线，节点处用节点专用套套好，装好所有拆卸的部件，删除故障存储，试车，故障排除。