文:于志勇、李東星
關鍵詞:
電子高度控制系統(EHC)
故障現象:一輛2006年產寶馬740Li轎車,代號E66,裝備N62發動機,行駛里程為17.7萬km。用戶反映打開點火開關后,儀表板提示胎壓報警指示(RPA)系統故障,無法進行胎壓初始化設置。
檢查分析:維修人員接車后首先確認故障現象,打開點火開關,接通KI.15,組合儀表(KOMBI)顯示胎壓報警失靈(圖1)。當RPA出現故障時,若輪胎充氣壓力損失超過約30%±10%,RPA指示燈和報警燈亮起,圖標為紅色并伴有聲音信號,行駛安全性不再有保證;圖標為黃色時,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“系統故障”,此時胎壓無法進行初始化。

圖1 儀表板提示胎壓報警

圖2 RPA狀態“系統故障”
使用寶馬綜合服務信息顯示屏(ISID NEXT)快速診斷,寶馬綜合服務技術應用(ISTA)軟件顯示無相關故障碼。系統檢測無故障碼,按以往的維修經驗對動態穩定控制(DSC)單元進行更換。更換DSC后,對單元進行編程設碼,結果故障現象依舊。
從ISTA查閱相關系統功能描述(FUB)文件,RPA功能集成在中央底盤單元(CIM)中,CIM控制單元對ABS車輪轉速傳感器的轉速信號進行分析。ABS車輪轉速傳感器將4個車輪轉速信號通過DSC控制單元直接傳送給CIM控制單元,每一個車輪轉速信號都由DSC控制單元用一根獨立的導線傳送給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:半電動轉向柱調整裝置、全電動轉向柱調整裝置和電子伺服轉向系統。
從RPA系統方框圖及電路圖(圖3、圖4)可以分析其工作原理,RPA監控行駛期間的輪胎壓力,車輛全部質量由輪胎承載,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,在較長時間內可能一直不被察覺。只有當輪胎幾乎完全失壓時,才能在行駛性能中準確識別到有缺陷的輪胎充氣壓力。
當出現輪胎壓力損失時,輪胎半徑減小且輪胎滾壓周長也因此減小,相應輪胎的車輪轉速就會提高。RPA通過DSC的車輪轉速傳感器檢測車輪轉速。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。從一個規定的最低速度(如25 km/h)到相關的最高車速,RPA在較短行駛距離后(通常在幾分鐘后)即可輸出信息。車輪轉速傳感器將4個車輪轉速信號通過DSC控制單元直接傳送給CIM控制單元。每一個車輪轉速信號都由DSC控制單元用一根獨立的導線傳送給CIM控制單元,經CIM處理后的結果,再經K-CAN傳給KOMBI和CID。

圖3 RPA系統電路圖
在車輛測試執行過程中,調用控制單元功能讀取CIM內RPA數值,RPA檢測已經進入工作狀態,但長時間行駛后,標準化數值一直顯示為0%,不正常(圖5)。是不是輪速信號有問題?讀取DSC、CIM控制單元數據,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)。為了確認這一點,分別測量DSC至CIM的4根導線導通性,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系統數據

圖6 DSC系統數據
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?再次查閱相關維修說明(REP)文件,在REP-RAE6036-3611000-初始化設置RPA-V2中,發現一點蛛絲馬跡。原文這樣寫到:“提示:輪胎充氣壓力的檢查基于轉速監控,這種監控包括各個車輪相對轉速的監控。當出現一定轉速比例的偏差后就會識別出爆胎,并發出信號。在行駛過程中,安裝在車輛上的4個輪胎受到監控。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進行維修工作后,都必須立即進行初始化設置。”
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進行維修工作后,必須進行胎壓初始化設置,RPA系統也與電子高度控制系統(EHC)有關?進一步查閱資料得知,有關后部調節和懸掛系統維修說明中,在進行了更換控制單元、更換線束或更換高度傳感器作業后,必須進行一次高度匹配,帶有胎壓報警指示的車型,還需進行初始化設置。讀取EHC控制單元信息,無故障碼,進行EHC功能測試,及高度匹配服務功能,一切正常。但依然無法進行胎壓初始化。
無奈之余,抱著試試看的心理,同型號車對調EHC控制單元后,按如下方式啟動初始化設置:打開點火開關,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),用行駛方向遠光燈開關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,按住BC按鈕約5 s,直到在顯示“INIT”后出現一個帶小鉤的方框;車輛若有CID,通過CID和控制器進行初始化設置,在菜單“設置”中選擇“RPA”,然后確認,選擇“設置”并確認。最終能夠進行胎壓初始化了,可以確認是EHC控制單元的故障。
故障排除:更換EHC控制單元,按規定對單元編程設碼后,故障得到徹底解決。
回顧總結: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(經過DSC處理后4根導線傳遞)——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,更無法進行高精度的胎壓復位,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,處于早期的技術探索階段,單獨設有CIM,負責RPA類型的胎壓報警,在此之后的車型中,RPA主控集成到DSC內。一般技師在診斷該車胎壓報警時,往往忽略CIM,想當然認為是DSC控制,再加上對該車RPA系統控制原理不熟悉,導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系統框架圖