车况:一辆行驶里程约1.2万km,搭载型号为N20的发动机的宝马320Li轿车。该车因转向沉重无助力,并伴有仪表盘上多个故障灯点亮的故障而进厂检修。
故障诊断:接车后试车验证故障,故障现象确实存在,仪表盘上的发动机故障灯、ABS故障灯、转向系统故障灯、安全气囊故障灯点亮。连接故障检测仪对车辆进行测试,得到如下故障代码:
1、无法与下列装置通信:电动机械式助力转向系统;
2、无法与下列装置通信:动态稳定控制系统;
3、无法与下列装置通信:发动机电子系统;
4、无法与下列装置通信:一体式底盘管理系统;
5、ZGM、FlexRay:路径0上的线路故障;
6、中央网关模块:FlexRay同步失败;
7、ZGM、FlexRay:路径1上的线路故障;
8、ZGM、Flexray:控制器报告故障;
结合FlexRay拓扑结构图(图1)和故障代码进行分析可知,发动机控制单元(DME)、一体式底盘管理系统(ICM)、动态稳定控制系统(DSC)和电动机械式助力转向系统(EPS)均无法通信,而且还有中央网关模块(ZGM)和FlexRay控制器报告故障,FlexRay路径0和1上的线路故障,以及中央网关模块FlexRay同步失败等故障代码,说明FlexRay总线不能通信。造成FlexRay总线不能通信的原因可能有:
1、FlexRay线路故障;
2、终端电阻故障;
3、ZGM故障。
本着由简到繁的诊断原则,维修人员决定先检查FlexRay路径0。根据FlexRay的相关电路(图2),测量前部电子模块(FEM,含ZGM)的导线连接器A173*8B端子33的电压,为2.5V;测量端子34的电压,为2.48V,正常;用IMIB测量其波形,波形显示为一条直线,与正常车的波形进行对比可知,故障车的波形缺少变化。
断电测量路径0上的终端电阻,在线测量FEM导线连接器A173*8B的端子33和端子34之间电阻,为48.6Ω,断开导线连接器A173*8B,测得导线侧端子33和端子34之间的电阻为97.1Ω,测得FEM侧端子33和端子34之间的电阻为96.9Ω,说明终端电阻正常。
为了排除线路故障的干扰(若线路存在对搭铁短路或对正极短路等情况,可能导致网关自我保护而不输出波形或干扰正常波形),维修人员将FEM导线连接器A173*8B上的端子33和端子34挑出,然后重新将导线连接器A173*8B与FEM相连,通电后测得导线侧端子33的电压为2.43V,端子34的电压为2.46V;测得FEM侧端子33的电压为2.54V,端子34的电压为2.51V。用IMIB测量波形,两端均没有波形输出(波形为直线)。将正常车FEM导线连接器A173*8B上的端子33和端子34挑出,测量FEM侧端子33的电压为2.45V,端子34的电压为2.48V,且IMIB上有波形输出。由此可以判定FEM损坏。
故障排除:更换FEM并编程后试车,功能恢复正常。