2008款宝马530Li行驶中自动变速器报警

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背景

2008 款宝马530Li,车型为E60,车辆行驶了70000km。

现象

用户反映,车辆在近期的行驶中几次出现报警的现象,描述报警时仪表中出现一个圆形齿轮状黄色的标志,中央显示屏出现“变速器有故障,换挡杆位置某些功能或显示有故障,可能在不踩制动踏板情况下能挂入挡位,有造成事故的危险”的文字信息提示。除了报警之外,启动、加速均很正常。每次报警的时间很短暂,有时车辆停稳后熄火再次启动报警现象会自动消失,有时行驶中也会自动消失。为此已经来店检查过几次,每次来店检查时车辆并没有出现用户反映的现象,试车也没有发现异常。ISID 检测当前故障不存在。清除故障码后,建议故障实时出现后再来店检查。但车辆在用户的使用中总是偶然的出现报警的故障现象。用户这次来店要求一定要把问题找到,并愿意把车辆留在维修店,以便维修人员能够彻底的解决故障。

分析

首先可以肯定的是,用户反映的故障现象是存在的。了解前两次的维修情况,诊断仪检测有与变速器不太相关的故障内容储存,但都是当前不存在。接车后连接ISID 读取故障内容为“C904,KGM:K-CAN 线路有故障;9CC5,LMLIN 信息(RLS)缺失;951B,SZL 过压”。单纯从故障码来看,好像和用户反映的故障现象并没有太大关系。于是按照故障内容执行了一遍检测,结果也没有发现和故障现象相关的结论。于是决定路试,看能否捕捉到故障现象的实时发生。路试中连接ISID,一个人驾驶,一个人通过ISID 随时观察实时的数据流。路试中,起初一直比较正常,当观察ISID的维修人员感觉靠背的姿势不舒服且刚调整一下乘客侧靠背倾斜程度的时候,突然听到一声报警声,接着仪表出现黄色的齿轮报警,同时中央显示屏出现“变速器有故障,换挡杆位置某些功能或显示有故障,可能在不踩制动踏板情况下能挂入挡位,有造成事故的危险”。赶紧靠边停稳,立即通过ISID 再次读取故障内容,这时ISID 中又检测到了其他的故障内容并且都是当前存在的,如图所示,都是关于K-CAN总线的线路故障。 但调整乘客侧座椅的靠背和K-CAN 总线有什么关系呢?在图中有1 个故障码“E64,CANSYS FD2 :K-CAN 线路故障”。在乘客侧的后靠背上装有后乘客侧后座区的显示屏,即FD2。而FD2 安装在K-CAN 总线上,会不会是调整乘客侧座椅后背的时候影响了K-CAN 总线到FD2 的线路呢?

方案

车辆回店后并没有急于去检查FD2 的K-CAN 总线的线路,而是连接好IMIB 测量K-CAN 的波形,观察一下K-CAN 的通信情况,测量结果如图所示。 从图中可以看出,目前K-CAN总线通信只有一条总线在传输信息。正常情况下是K-CAN H 和K-CAN L 两条总线同时双向传输信息的。这时调整乘客侧的后背调整开关,发现波形图发生相应的变化,如图所示。 现在的通信好像又恢复正常的K-CAN H和K-CAN L同时通信。接着又把IMIB调整到万用表模式测量K-CAN H和K-CAN L实际的电压和对地是否短路。正常时测量电压结果为K-CAN H为0.3V,K-CAN H对地最小电压值0V,最大电压值0.3V;K-CAN L对地最小电压2V,最大5V,测得结果在正常电压范围之内。发生故障时测得K-CAN L有4.7V左右的电压。直接测量两根总线和车身导通情况,无故障情况下K-CAN H和K-CAN L对地电阻为无穷大,没有短路现象;发生故障时K-CAN H对地电阻从28Ω到无穷大之间不断变化,K-CAN L 对地电阻一 直为无穷大,说明K-CAN H 偶尔对地短路。万用表数据测量和波形分析的一致,这就更加证实了上述的判断。 接下来就需要具体检查故障点了,拆卸下乘客侧座椅后部的显示屏FD2 和座椅后饰板,发现连接到FD2的K-CAN 总线有一处磨破了皮,很容易和座椅骨架的金属部分接触造成对地短路。包扎好线束破损的位置重新固定,安装还原拆卸的部件,然后反复地调整振动乘客侧的座椅,并进行长时间的路试,故障没有出现。车辆交给用户,使用一个月回访,故障再也没有出现,至此,故障已经排除。

备注

故障总结:故障是解决了,但留下了疑点。我们所处理的故障点是K-CAN H 对地偶尔短路,而车辆的故障现象是自动变速器行驶中偶尔报警。从图中会发现,自动变速器控制模块EGS 是安装在PTCAN总线上面,故障点及出现故障后读取的故障内容都是K-CAN 线路故障。 K-CAN 线路故障怎么会引起自动变速器的不正常工作呢?为避免信息反射干扰,CAN 系统中必须有终端电阻,K-CAN 系统总线标准及通信协议同PT-CAN 不同,K-CAN 的终端电阻被分配到系统中的模块内部,并且支持单线运行,即使K-CAN L 或K-CAN H 对地、正极短路或断路都可以单线运行。如果CAN 线上的电阻发生变化,信息通信必定受到干扰,所以可以认为造成该故障的根本点在于K-CANH 对地虚接所产生的接触电阻。此故障为间歇性故障,由于K-CAN H 对地虚接从而产生的接触电阻导致K-CAN 信号错误的传输,通过KGM 把错误的数据传输到PTCAN的EGS,所以行驶中就产生了自动变速器报警的故障现象。其实前面提到的故障码“C904,KGM:K-CAN 线路故障”一直被忽视,如果早对这个故障码进行深入分析和检查,说不定早就可以发现问题,不至于走那么多弯路。

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