文:于志勇、李東星
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電子高度控制系統(tǒng)(EHC)
故障現(xiàn)象:一輛2006年產(chǎn)寶馬740Li轎車,代號E66,裝備N62發(fā)動機,行駛里程為17.7萬km。用戶反映打開點火開關(guān)后,儀表板提示胎壓報警指示(RPA)系統(tǒng)故障,無法進(jìn)行胎壓初始化設(shè)置。
檢查分析:維修人員接車后首先確認(rèn)故障現(xiàn)象,打開點火開關(guān),接通KI.15,組合儀表(KOMBI)顯示胎壓報警失靈(圖1)。當(dāng)RPA出現(xiàn)故障時,若輪胎充氣壓力損失超過約30%±10%,RPA指示燈和報警燈亮起,圖標(biāo)為紅色并伴有聲音信號,行駛安全性不再有保證;圖標(biāo)為黃色時,RPA已失靈,且中央信息顯示器 (CID) 中的檢查控制信息也會提示。如圖2所示,CID顯示RPA狀態(tài)“系統(tǒng)故障”,此時胎壓無法進(jìn)行初始化。
圖1 儀表板提示胎壓報警
圖2 RPA狀態(tài)“系統(tǒng)故障”
使用寶馬綜合服務(wù)信息顯示屏(ISID NEXT)快速診斷,寶馬綜合服務(wù)技術(shù)應(yīng)用(ISTA)軟件顯示無相關(guān)故障碼。系統(tǒng)檢測無故障碼,按以往的維修經(jīng)驗對動態(tài)穩(wěn)定控制(DSC)單元進(jìn)行更換。更換DSC后,對單元進(jìn)行編程設(shè)碼,結(jié)果故障現(xiàn)象依舊。
從ISTA查閱相關(guān)系統(tǒng)功能描述(FUB)文件,RPA功能集成在中央底盤單元(CIM)中,CIM控制單元對ABS車輪轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行分析。ABS車輪轉(zhuǎn)速傳感器將4個車輪轉(zhuǎn)速信號通過DSC控制單元直接傳送給CIM控制單元,每一個車輪轉(zhuǎn)速信號都由DSC控制單元用一根獨立的導(dǎo)線傳送給CIM控制單元。RPA的主控單元為CIM,除此之外,CIM還包括下列功能:半電動轉(zhuǎn)向柱調(diào)整裝置、全電動轉(zhuǎn)向柱調(diào)整裝置和電子伺服轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
從RPA系統(tǒng)方框圖及電路圖(圖3、圖4)可以分析其工作原理,RPA監(jiān)控行駛期間的輪胎壓力,車輛全部質(zhì)量由輪胎承載,如果輪胎壓力降低,則輪胎就會愈加凹陷。一個輪胎中的壓力緩慢損失,在較長時間內(nèi)可能一直不被察覺。只有當(dāng)輪胎幾乎完全失壓時,才能在行駛性能中準(zhǔn)確識別到有缺陷的輪胎充氣壓力。
當(dāng)出現(xiàn)輪胎壓力損失時,輪胎半徑減小且輪胎滾壓周長也因此減小,相應(yīng)輪胎的車輪轉(zhuǎn)速就會提高。RPA通過DSC的車輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測車輪轉(zhuǎn)速。RPA將各個車輪相互比較并比較平均車速,RPA因此識別輪胎壓力損失。
R P A可識別到低于原始值約30%±10%以上的輪胎壓力損失,RPA指示燈和報警燈顯示輪胎壓力損失。從一個規(guī)定的最低速度(如25 km/h)到相關(guān)的最高車速,RPA在較短行駛距離后(通常在幾分鐘后)即可輸出信息。車輪轉(zhuǎn)速傳感器將4個車輪轉(zhuǎn)速信號通過DSC控制單元直接傳送給CIM控制單元。每一個車輪轉(zhuǎn)速信號都由DSC控制單元用一根獨立的導(dǎo)線傳送給CIM控制單元,經(jīng)CIM處理后的結(jié)果,再經(jīng)K-CAN傳給KOMBI和CID。
圖3 RPA系統(tǒng)電路圖
在車輛測試執(zhí)行過程中,調(diào)用控制單元功能讀取CIM內(nèi)RPA數(shù)值,RPA檢測已經(jīng)進(jìn)入工作狀態(tài),但長時間行駛后,標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值一直顯示為0%,不正常(圖5)。是不是輪速信號有問題?讀取DSC、CIM控制單元數(shù)據(jù),無論直線行駛還是舉升車輛單獨測量,輪速信號均正常(圖6)。為了確認(rèn)這一點,分別測量DSC至CIM的4根導(dǎo)線導(dǎo)通性,良好,無任何線路故障。為排除CIM單元故障,采用替換法更換正常同型號CIM后,故障依舊。
圖4 RPA電路圖
圖5 RPA系統(tǒng)數(shù)據(jù)
圖6 DSC系統(tǒng)數(shù)據(jù)
至此,維修陷入僵局,重新整理診斷思路,思考哪里還有被忽略的地方嗎?再次查閱相關(guān)維修說明(REP)文件,在REP-RAE6036-3611000-初始化設(shè)置RPA-V2中,發(fā)現(xiàn)一點蛛絲馬跡。原文這樣寫到:“提示:輪胎充氣壓力的檢查基于轉(zhuǎn)速監(jiān)控,這種監(jiān)控包括各個車輪相對轉(zhuǎn)速的監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)一定轉(zhuǎn)速比例的偏差后就會識別出爆胎,并發(fā)出信號。在行駛過程中,安裝在車輛上的4個輪胎受到監(jiān)控。每次修正輪胎充氣壓力、更換輪胎、更換車輪后以及對空氣彈簧系統(tǒng)進(jìn)行維修工作后,都必須立即進(jìn)行初始化設(shè)置?!?/p>
每次修正輪胎充氣壓力、更換輪胎、更換車輪后以及對空氣彈簧系統(tǒng)進(jìn)行維修工作后,必須進(jìn)行胎壓初始化設(shè)置,RPA系統(tǒng)也與電子高度控制系統(tǒng)(EHC)有關(guān)?進(jìn)一步查閱資料得知,有關(guān)后部調(diào)節(jié)和懸掛系統(tǒng)維修說明中,在進(jìn)行了更換控制單元、更換線束或更換高度傳感器作業(yè)后,必須進(jìn)行一次高度匹配,帶有胎壓報警指示的車型,還需進(jìn)行初始化設(shè)置。讀取EHC控制單元信息,無故障碼,進(jìn)行EHC功能測試,及高度匹配服務(wù)功能,一切正常。但依然無法進(jìn)行胎壓初始化。
無奈之余,抱著試試看的心理,同型號車對調(diào)EHC控制單元后,按如下方式啟動初始化設(shè)置:打開點火開關(guān),總線端Kl.15接通。車輛若有RPA按鈕,一直按住RPA按鈕,直到RPA指示燈和報警燈以黃色亮起幾秒鐘;車輛若有BC按鈕(車載電腦功能),用行駛方向遠(yuǎn)光燈開關(guān)上的擺動按鈕在車載電腦功能中選擇“RPA”和“INIT”(液晶顯示器上的顯示),按壓BC按鈕確認(rèn),按住BC按鈕約5 s,直到在顯示“INIT”后出現(xiàn)一個帶小鉤的方框;車輛若有CID,通過CID和控制器進(jìn)行初始化設(shè)置,在菜單“設(shè)置”中選擇“RPA”,然后確認(rèn),選擇“設(shè)置”并確認(rèn)。最終能夠進(jìn)行胎壓初始化了,可以確認(rèn)是EHC控制單元的故障。
故障排除:更換EHC控制單元,按規(guī)定對單元編程設(shè)碼后,故障得到徹底解決。
回顧總結(jié):回顧整個排故流程,可以歸納為,CIM為RPA胎壓報警主控單元,需要2個信號:4輪車速信號(經(jīng)過DSC處理后4根導(dǎo)線傳遞)——正常傳遞;車輛高度信號(EHC通過K-CAN傳遞)——信號缺失。
為了便于理解這一點,我們簡單總結(jié)信息流框架圖,便一目了然,如圖7所示。該車主要問題是,4個輪胎車速信號能正常傳遞,而EHC內(nèi)的高度信號不能正常通過K-CAN(圖4黃圈)傳遞給CIM。所以CIM在自檢時,無法獲得高度信號,更無法進(jìn)行高精度的胎壓復(fù)位,于是提示胎壓報警。由于該車屬于E66老車型,BMW胎壓報警系列中,處于早期的技術(shù)探索階段,單獨設(shè)有CIM,負(fù)責(zé)RPA類型的胎壓報警,在此之后的車型中,RPA主控集成到DSC內(nèi)。一般技師在診斷該車胎壓報警時,往往忽略CIM,想當(dāng)然認(rèn)為是DSC控制,再加上對該車RPA系統(tǒng)控制原理不熟悉,導(dǎo)致故障排除走了彎路,俗話講就是誤診。所以說,理論知識儲備還是非常必要的。
圖7 CIM系統(tǒng)框架圖