深圳技師學院 劉漢軍

故障現(xiàn)象一輛2007款寶馬730Li車，搭載N52發(fā)動機，累計行駛里程約為3.5萬km，因發(fā)動機無法起動而被拖至修理廠進行檢修。

故障診斷接車后首先試車驗證故障現(xiàn)象。用遙控鑰匙可以對車輛執(zhí)行解閉鎖操作。進入車內(nèi)，將遙控鑰匙插入到插口槽內(nèi)，按下起動按鈕至ON擋，儀表盤上的ABS故障燈、電子駐車系統(tǒng)故障燈等點亮，儀表盤中間的擋位（P擋、R擋、N擋及D擋）指示燈均在閃爍。

踩下制動踏板，長時間按壓起動按鈕，起動機沒有反應(yīng)。松開起動按鈕后隨即按下，起動機運轉(zhuǎn)，發(fā)動機順利起動著機，此時發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。觀察儀表盤，發(fā)動機轉(zhuǎn)速表指針無指示，上述故障燈依舊點亮，擋位指示燈還是在閃爍。踩下加速踏板，發(fā)動機加速正常。踩下制動踏板，操作選擋桿進行換擋，車身有很強的沖擊感。將發(fā)動機熄火后等待幾min，重新起動發(fā)動機，起動機又沒有反應(yīng)了。經(jīng)過多次測試發(fā)現(xiàn)，必須松開起動按鈕后立即再按下，發(fā)動機才能起動著機。詢問車主得知，該車之前一直正常，出現(xiàn)故障的前一個晚上車輛停放在露天院內(nèi)，當天晚上下了很長時間的雨，第二天準備用車時突然發(fā)現(xiàn)發(fā)動機無法起動。聽完車主描述后，維修人員首先檢查車內(nèi)前后地氈，未發(fā)現(xiàn)有濕痕。

如圖1所示，該車發(fā)動機的起動過程如下。

圖1 起動系統(tǒng)工作示意

（1）將遙控鑰匙插入插口槽中，遙控鑰匙的數(shù)據(jù)存儲器通過便捷進入及起動系統(tǒng)控制單元（CAS）中的環(huán)形線圈供電，且電子防盜系統(tǒng)（EWS）數(shù)據(jù)將被讀取。如果遙控鑰匙有效，則該遙控鑰匙會嵌入插口槽中，接著CAS通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送“總線端KL.R接通”命令，車輛上的一部分控制單元將會被激活。

（2）按下起動按鈕后，激活總線端KL.15和總線端KL.15WUP（喚醒）兩種輸出端?？偩€端KL.15WUP的輸出端激活后，所有連接在動力傳動系統(tǒng)（PT-CAN）總線上的控制單元將會被激活，此時PT-CAN總線上的控制單元將從靜止狀態(tài)進入運行狀態(tài)。CAS檢查制動踏板是否已被踩下和變速器擋位是否處于P擋或N擋。同時將EWS交換碼通過數(shù)據(jù)導線傳送至發(fā)動機控制單元（DME）；DME將傳送來的交換碼與計算出的代碼進行比較，若二者一致，DME將控制點火和噴油。

（3）CAS通過總線端KL.50E接通正極（蓄電池電壓）至DME，并發(fā)出請求起動發(fā)動機信號；CAS通過總線端KL.50L接通正極（蓄電池電壓）至便捷起動繼電器，起動機開始運轉(zhuǎn)，直至CAS通過數(shù)據(jù)總線收到來自DME的“發(fā)動機已運轉(zhuǎn)”信號，然后CAS上的總線端KL.50將被切斷。如果起動機不運轉(zhuǎn)，總線端KL.50最多在20 s后退出工作，并中斷發(fā)動機起動。

另外，還有3種“特殊情況下的緊急起動”程序：如果在行駛中因誤操作而使發(fā)動機停止工作，此時可以不用踩制動踏板使發(fā)動機立即再次起動；拔出遙控鑰匙后5 s～10 s，不用插入遙控鑰匙可以起動發(fā)動機；當PTCAN總線失效時，可通過連續(xù)2次按下起動按鈕（按下起動按鈕的時間間隔為5 s內(nèi)）來起動發(fā)動機。

如圖2所示，當駕駛?cè)瞬倏v選擋桿時，選擋桿的信號傳遞給EGS（變速器系統(tǒng)控制單元）。具體的信號傳遞路徑為：選擋桿→SZL（轉(zhuǎn)向柱開關(guān)中心）→ZGM（中央網(wǎng)關(guān)）→EGS。另外，出于安全方面考慮，除總線導線外，在SZL與EGS之間還存在一根串行、單向?qū)Ь€。當PT-CAN總線失效后，可通過該串行、單向?qū)Ь€選擇P擋、R擋、N擋及D擋。在執(zhí)行緊急程序時，發(fā)動機起動后選擇D擋可直接換入3擋。

圖2 變速器選擋控制示意

用寶馬專用故障檢測儀進行快速測試（圖3），在DME、EGS、DSC（動態(tài)穩(wěn)定控制單元）、EMF（電子駐車制動控制單元）的前面既沒有“！”也沒有“X”標識（如果控制單元前面沒有“！”或“X”標識，則表示不能建立任何與該控制單元的診斷通信，因此不能對這些控制單元進行診斷運行），且這幾個沒有建立診斷通信的控制單元均是PT-CAN總線上的用戶。測試顯示其他區(qū)域總線的診斷運行正常。另外，在CAN通信分析（全車總線診斷功能）內(nèi)顯示有很多關(guān)于缺失CAN信息通信的故障，并且故障信息內(nèi)容為當前存在。

圖3 故障檢測儀的快速測試結(jié)果（截屏）

根據(jù)診斷系統(tǒng)編制的檢測計劃提示，查閱相關(guān)電路，用萬用表測量PT-CAN總線上各控制單元及中央網(wǎng)關(guān)的供電和搭鐵，均正常；測量PT-CAN總線KL.15WUP（喚醒）線的信號電壓，正常，說明PT-CAN總線上的各控制單元都能接收到喚醒信號。

鑒于PT-CAN總線上的所有用戶都無診斷信號，而其他區(qū)域總線上的用戶診斷通信正常，說明中央網(wǎng)關(guān)功能正常，于是決定首先對PT-CAN總線進行檢查，以便進一步找到故障原因。在發(fā)動機室右側(cè)DSC導線連接器上連接專用V型適配導線（備注：此測量點相對比較方便），接通點火開關(guān)，用示波器測得的PT-CAN總線信號波形如圖4a所示，對比正常車的PT-CAN總線信號波形（圖4b），故障車的PT-CAN總線信號波形明顯異常。

圖4 測得的PT-CAN總線信號波形（截屏）

分析認為，若PT-CAN總線上的某個控制單元出現(xiàn)故障，則有可能會引起總線通信故障甚至整個總線癱瘓。逐個斷開PT-CAN總線上的控制單元，發(fā)現(xiàn)測得的信號波形沒有變化，排除PT-CAN總線上各控制單元存在故障的可能。斷開蓄電池負極接線柱，等待約3 min，用萬用表測量PT-CAN總線間的電阻，為6.7 Ω，不正常（正常情況下應(yīng)約為60 Ω），推測PT-CAN總線存在短路故障，決定對總線線路及終端電阻做進一步檢查。

拆卸左后排座墊，準備先去檢查后部終端電阻，發(fā)現(xiàn)在座墊下方大約有1 cm深的積水。拆開線束覆蓋板，發(fā)現(xiàn)安裝有終端電阻的殼體完全浸泡在積水中（圖5）。將積水清理完后，用熱風筒吹干殼體及終端電阻，用萬用表測量后部終端電阻的電阻，為120 Ω，說明后部終端電阻沒有損壞。重新安裝后部終端電阻，測量PT-CAN總線間的電阻，為60.2 Ω，正常；連接好所有控制單元及蓄電池負極接線柱，測得的PT-CAN總線信號波形也恢復正常。用故障檢測儀清除故障代碼后試車，上述故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

圖5 浸泡在積水中的后部終端電阻

回顧這個故障的整個維修過程，終端電阻處的積水是造成該車故障的原因所在。這個看似復雜繁瑣的故障現(xiàn)象，是由于PT-CAN總線因積水短路引起總線通信癱瘓而出現(xiàn)的，同時激活了“特殊情況下的緊急起動”程序。那么座墊下方的積水是從哪里來的呢？為了避免后期再次出現(xiàn)同樣的故障，必須找到積水的“源頭”。經(jīng)過仔細檢查，發(fā)現(xiàn)該車左后排座墊下方的積水是從天窗處滲入的，主要原因是天窗膠條硬化密封不嚴。分析認為，長時間的大雨造成天窗處兩側(cè)排水槽的積水過多，雖然在A柱和C柱的4個角上都有排水管與排水槽相連，但排水管來不及排水，雨水溢過排水槽并沿車身內(nèi)壁流到左后排座墊處，造成PT-CAN總線短路，進而出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。更換天窗膠條，用高壓水槍對車輛進行淋雨測試，不再有水滲入車內(nèi)。

故障排除清理后部終端電阻處的積水，并更換天窗膠條，故障排除。