2013年宝马320LiFlex Ray总线故障

裴 训

车型：F35。

行驶里程：1000km。

故障现象：用户反映车辆行驶中仪表里多个故障灯点亮报警，转动转向盘感觉很重。车辆启动和行驶驾驶无明显异常现象。

故障诊断：接车后首先验证用户反映的故障现象，车辆启动着车的情况下仪表中发动机故障灯、DSC故障灯，EPS故障灯等点亮报警。转动转向盘，转向盘助力失效。连接ISID进行诊断检测，ISTA诊断测试树状图如图1所示，Flex Ray总线上的控制模块除了FME之外全部为黄色，为无法通信状态。FEM为网关，可以和其他的控制总线进行通信，所以这里显示为可以通信状态。

诊断测试结束，故障存储器中储存了大量的故障，摘取重要的故障存储内容如下：

图1 树状图

S0258无法与下列装置通信：一体式底盘管理系统

S0258 无法与下列装置通信：一体式底盘管理系统1407

S0392 无法与下列装置通信：发动机电子系统1407

S0395 无法与下列装置通信：动态稳定控制系统1407

S0399 无法与下列装置通信：电动机械式助力转向系统

查看一个故障码的细节描述如表所示。

Flex Ray是全新的总线系统和通信系统，对Flex Ray的要求是提供在电气和机械电子元件之间提供可靠、实时和非常高效的数据传输。Flex Ray 用于当今和未来车辆内创新功能的联网。Flex Ray 包括性能强大的记录，适用于按照在车辆内的分布式系统实时数据传输。每个通道的最大数据传输率为10Mbit/s，因此，Flex Ray是一个非常高速的系统。Flex Ray明显比此前车辆在车身以及驱动装置和底盘区域内所使用的数据总线更快。Flex Ray除了支持更高的带宽之外，还支持确定性的数据传输，并且可以进行容错配置。就是说，即使是在个别元件失灵后，仍可以允许剩余的通信系统运行。中央网关模块（ZGM或FEM）建立不同的总线系统和Flex Ray之间的连接。

图2 网络连接图

图3 Flex Rey总线电路

不同的终止方式可能导致对于测量结果的误判。Flex Ray 导线的电阻测量无法对系统接线的功能做出百分之百的判断。在静态时，出现损坏情况下，如被挤压处或插头腐蚀的电阻值可能会处于公差之内。可以维修 Flex Ray。电缆可在出现损坏的情况下用传统的导线连接器进行连接。只能使用 Flex Ray 的专用电缆！安装时，必须注意各种特点。在对FlexRay 进行接线时，要使用绞合导线。维修区域内的绝缘部位必须重新用收缩软管进行密封。进水可能对阻抗（导体内电磁波扩散的电阻）和总线系统性能造成影响。

这款车Flex Ray总线网络连接图如图2所示。

选择故障内容执行检测计划，系统提示如下：如果无法与多个控制模块进行通信，则可能是总线通信/同步有故障。控制模块被拔下时，该故障可能由总线单元的单个控制模块造成。多个控制模块同时造成故障的可能性极其小。必要时在总线单元的另一个控制模块上继续故障查询。

如果在所有相关的控制模块上未发现故障（插头连接、导线、保险丝等），则进行下列检测。通过该检测应确定造成该故障的控制模块。使用环形连接的总线导线检测与总线相连的控制模块（参见电路图，例如 ICM 控制模块）：查剩余的与总线相连的控制模块的通信。如果无法通信，则原因是已拔下的控制模块，所以必须进行更新。使用终端电阻检测与总线相连的控制模块（参见电路图，例如 DSC 控制模块）：将与总线相连的控制模块从电线束上拔下。在电线束侧使用一个电阻器跨接总线导线（电阻值在80～110Ω）。检查剩余的与总线相连的控制模块的通信。如果无法通信，则原因是已拔下的控制模块，所以必须进行更新。

根据上述的提示先依次单独断开了除FEM之外的所有控制模块，再次进行诊断测试，Flex Ray总线仍然显示为无法通信状态。

Flex Ray总线通信速度很快，波形的测量只能在实验室通过专用的示波器测量出来，目前车间的示波器无法测量，对于Flex Ray总线的检测，只能进行线路和电压的测量，电压值以对地测量方式得到。

Flex Ray总线系统的电压范围：系统接通：无总线通信 2.5V

高电平信号：3.1V（电压信号上升 600mV）

低电平信号：1.9V（电压信号下降 600mV）

接下来进行具体的检测和测量，Flex Ray总线的电路图如图3所示。测量检测结果如下：

断开FEM的A173*8B的13号、14号脚，测量DME的A46*1B的48号、47号脚之间的电阻（Flex Ray终端电阻）为109Ω。同样，断开A173*8B的31号、32号脚，测量 EPS的A67*1B的1号、4号脚之间电阻为90Ω。Flex Ray终端电阻标准范围90～120Ω，所以这些控制模块的终端电阻都在正常范围之内。拔下A67*1B及A46*1B测量DME到EPS之间的导线正常，没有对地短路，相互短路。

测量DSC及FEM的终端电阻（A173*8B的33号、34号脚之间 ）为92Ω。断开A91*1B及A173*8B，测量DSC和FEM之间的总线连接正常，没有断路及对地短路，没有相互短路。

DME的A46*1B的48号、47号脚对地电压都为0；EPS的A67*1B的1号、4号脚对地电压为0。测量DSC的A19*1B的10号、22号对地的电压为1.6V。

根据上述的分析、测量，最终确定为FEM故障。

故障排除：更换FEM，对车辆进行编程设码，故障排除。