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故障现象:

一辆行驶里程约156000km 的03款宝马745Li轿车。车主反映:车辆仪表中多个警报灯点亮,中央信息显示屏显示:“动态稳定系统、行驶系统失效,请谨慎驾驶!”车辆起步行驶中发冲,明显感觉驾驶无力,并且仪表没有挡位显示。

故障分析:

接车后:验证车主反映的故障现象,启动车辆发动机可以顺利着车运行,仪表中DSC、手制动、变速器报警灯点亮,中央信息显示屏显示用户反映的文字信息提示,挂挡起步明显感觉冲击,并且仪表中没有任何的挡位显示。连接诊断仪进行诊断检测。

通过诊断仪的控制单元树状图可以看出,有7个控制单元没有信号,并且主要集中在PT-CAN 总线控制单元上。车辆测试完毕后显示故障代码存储器,和控制单元的树状显示基本一致,故障内容为DME(发动机控制单元)、DSC(动态稳定控制系统)、EMF(驻车制动器)、VTCVTC2(变速器)、SMBF(乘客侧座椅模块)、SSBF(乘客侧卫星式传感器)控制单元无法识别,其中PT-CAN上的控制单元全部无法识别。

PT-CAN是车辆传动系控制区域网络,在此款车的配置上只包括DME、DSC和EMF控制单元,VTC和VTC2还是通过DME和总线通信。PT-CAN总线系统是一种线形总线系统,并具有以下特征:信号双向传播;信息被所有用户接收;每个用户决定是否利用该信息;通过简单的并联可添加新的用户;总线系统是一个多主控单元结构;传输媒介由一根双线数据线组成,导线的名称为CANLow (低速) 和 CAN High (高速);断开损坏的控制单元。PT-CAN总线系统传输率约为 500kbit/s,不可以进行单线运行。CAN 总线上通信故障可能有下列原因:CAN Low (低速)或 CAN High (高速) 通信线断路或者短路;插头连接损坏 (触头损坏、污垢、锈蚀);车用电源系统中的故障电压 (例如由损坏的点火线圈或接地连接引起);某个控制单元中的通信部件故障;某个控制单元的供电故障(当蓄电池电量快耗尽时蓄电池电压缓慢下降可能导致故障记录存储,因为不是所有的控制单元由于电压下降而同时关闭)。

选择PT-CAN故障内容按照检测计划进行逐步的分析检查,首先判断为PT-CAN总线有故障,具体显示内容PT-CAN上的数据传输受到干扰或控制单元损坏和接地连接有中断,要求从三个方面对PT-CAN进行检查:总线上的控制单元;终端电阻;线路(供电、导通性)。按照检测计划的要求首先逐个断开PT-CAN上的控制单元,此款车辆上配置的PT-CAN控制单元并不是很多,逐个断开后进行测试,故障仍然存在,控制单元故障排除。

然后检查PT-CAN的终端电阻,为了避免信号反射,在两个 CAN 总线上连接阻值各为 120   的控制单元, 在 PT-CAN 网络中的距离最远的两个控制单元,这两个终端电阻为相互并联,并构成一个 60  的替代电阻。在断开电源电压后,可以在通信线之间对该替代电阻进行测量。此外,单个电阻可以各自分开测量。测量 60   等效电阻的窍门:将一个容易触及的控制单元从总线上拆下,测量插头上 CAN Low (低速) 和 CANHigh (高速) 间的电阻。从DSC控制单元上将连接端子断开,找到CANLow 和 CAN High 针脚测量终端电阻60  左右,终端电阻没有问题。

最后就是需要检查线路了,包括总线上的电压和导通情况。还是从DSC连接端子处测量,结果发现PT-CAN Low和PT-CAN High对地都有8.5V左右的电压。 PT-CAN规定的正常电压值:CAN Low 对地:电压大约 2.4 V;CAN High 对地:电压大约 2.6 V(这些值是近似值,根据总线负载可以有约几个 100mV 的偏差)。很显然,电压明显太高,是和电源正极短路,并且PT-CAN Low和PT-CAN High之间也相互短路,这就是为什么PT-CAN总线通信故障的原因所在了。剩下的问题就是要找到这个短路点在什么位置了。而排除总线系统短路最有效的办法就是通过节点排除法,一般总线系统在线路的某个位置都有一个连接节点,从节点位置断开排除,就等于从源头上排除问题。通过电路图找到PT-CAN的节点位置在前乘客侧座椅下面,这时突然想起车辆开始诊断时还有其他的问题,就是SMBF和SSBF都无法识别到,这两个控制单元都和前乘客侧座椅有关系。拆卸下前乘客侧座椅,然后掀开地毯,发现地毯下有很多水,而带节点的电阻连接器就浸泡在水里,并有点腐蚀了。故障点就在这里。经过清洗后,短路的现象还是无法排除,只有更换。

更换电阻连接器后测量PT-CANLow和PT-CAN High,短路现象消失,PT-CAN通信正常,故障排除。
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