「维修案例」（上）为何轮胎气压监视系统不报警？

症状：新宝马5系列、机箱型号G38。顾客进入工厂修理轮胎出现严重亏损，但车辆没有胎压申报的提示。

故障诊断：维修人员检查车辆发现左后侧轮胎开裂，钢圈有明显的挤压变形痕迹，很明显是撞击导致的轮胎泄气。

对于客户反映的胎压监控系统问题，技术人员确认车辆配置为2017年525Li车型，装备的是间接式轮胎气压监视RPA系统（备注：宝马自2019年6月1日起开始全面采用传感器直接监测式RDCi胎压监控系统，国家法规则要求则是2020年1月1日起强制安装直接式胎压监视TPMS系统）。而此间接式轮胎气压监视系统采用检测车轮转速的方法来间接式监测计算轮胎气压状态。根据相关系统原理，轮胎气压亏气之后，系统需要持续行驶检测到某个轮速偏大才能推算出有轮胎亏气。根据经验来讲，间接式胎压监视系统未出现报警是因为系统检测的车速差异积累值还未达到相关报警的阈值；而对于车辆出现的胎压突然下降，如：爆胎、多轮亏气等情况（如图1所示），系统则不会在短时间做出反应，需要一定的行驶后才能被正确的监测到。

图1 用户手册中关于胎压监视系统的局限性说明

然后，使用诊断设备查看相关制动系统控制单元DSC内的历史记录看到，车辆之前使用过程中存在胎压亏气的系统报警记录，这一点也可以说明该系统功能在之前至少是正常的；客户也表示去年、前年的确有报警的历史，但是这次轮胎亏气就不报警了这不是故障吗？

面对客户的质疑，技术人员便将该系统的原理详细介绍给了客户，客户也的确不排除像手册中描述的胎压突然下降，可能没有在低胎压运行足够的条件，还没有报警。所以客户暂时勉强接受这个观点，但要求维修好车轮后验证车辆的胎压监控功能是否正常，如果按维修人员的说法能模拟出胎压报警就继续使用，否则就要求赔补其轮胎损坏的损失。

接下来，技术人员就对该车的轮胎气压监视系统进行了一系列操作与验证。先是更换掉损坏的轮胎/钢圈，按照车辆轮胎标牌将气压调整到标准值；然后进入中央信息显示系统，重新对轮胎气压监视系统重置（如图2所示），路试进行胎压初始化学习。

图2 进行重置复位

然而遗憾的是，经过反复的路试学习，却发现诊断仪读取到的车辆稳定控制系统中学习值居然一直为0%（如图3所示），这也就意味着胎压监视系统并没进入学习模式，初始化也无法学习成功。

图3 车辆稳定系统中胎压监视系统初始化学习值

更换轮胎后车辆为何不能进行轮胎气压初始化学习呢？技术人员考虑到这种RPA胎压监视系统为间接式检测系统，车辆通过车身稳定控制单元DSC接收4个车轮转速信号并进行计算轮速差异值，从而来推算轮胎亏气程度（亏气轮胎的半径减小、轮速就会加快）；所以，间接式轮胎气压监视系统对于4个车轮的轮速信号、轮胎的型号/尺寸/花纹等要求就显得额外重要了；而维修手册和用户手册中也明确要求：车轮应使用相同品牌、型号尺寸的轮胎且轮胎花纹深度不能超过2mm，否则将会影响车辆的驱动性能、制动性能，并可能影响整个车身稳定系统的正常工作。

考虑到此车仅更换了一条新的轮胎钢圈，虽然看上去新旧轮胎品牌型号一致，其花纹差别也不大（标准2 mm以内），但新旧花纹也会影响到监控的准确性，所以从其他车上借用了一组品牌/型号/尺寸/批次/花纹完全一致的轮胎组（如图4所示）确保车轮的滚动周长一样，然后装车试验；同时，为了避免轮速信号的不准确，也认真拆卸清洗了4个轮速传感器和吹除了传感器及信号盘间隙间的尘土、杂质等，以免造成轮速信号的失真与信号偏弱。

图4 倒换同品牌型号/尺寸/批次的轮胎组试验

然而在接下来的反复路试中，维修人员通过诊断设备读取到DSC控制单元中的轮胎气压学习值依旧为0%，并没有任何增长的迹象；通过调取四个轮速传感器的数值也没有发现前后轮速有明显的差异（如图5所示），其轮速的差异值仅仅为0.07km/h，难道是这点轮速差异导致的无法学习胎压初始值？于是，维修人员携带诊断设备对比了其他同类车型，同类车的轮速数据也同样会有一些差异，尤其在颠簸路面或者转向时，都可能导致四个轮速有轻微的数值差异；这样一来，应该也能说明此车的轮速信号没有异常。

图5 直线行驶中4个轮速值无异常

至此，技术人员感觉已经彻底排除轮胎及传感器的因素，所以就开始怀疑车辆的软件程序方面或车身稳定系统的控制单元硬件方面有问题，故此笔者也开始介入该车胎压问题的诊断排查过程中。

笔者就车辆的前因后果与之前的技师做了简单的沟通，也了解到了相关维修过程记录；总体来讲，维修人员对该类型的胎压监控系统工作原理还是比较清楚的，看上去基本的轮胎及传感器方面也按部就班的排查到位了。那为何胎压系统一直无法进行初始化学习呢？是之前的检查排除不到位，还是其他方面确实有异常？

首先，查询车辆维修历史，仅有几次保养与简单的钣金喷漆修补作业，没有大的维修作业项目。然后考虑是否因车辆有加装和改装导致的胎压监控系统无法初始化？通过检查确认，我们发现车辆装备了一款行车记录仪（如图6所示），虽然该车采用的并不是直接式传感器无线传输的胎压监控系统，但是也不能排除因外部加装影响了系统的电源或控制单元的信号传输与计算。为了排除加装设备可能的影响，让技师彻底将该电气加装设备暂时拆除。此外，为了排除车辆配置与软件错误方面的可能，避免因刷隐藏、乱写配置代码等操作导致的胎压功能丧失（之前有很多类似的案例），我们也重新下载了该车配置代码VO导入车辆进行了在线编程，将该车辆的所有控制单元版本刷到最新的原厂程序及配置。

图6 车辆加装的行车记录仪

接下来万事俱备准备路试，路试前为了验证之前的基础工作，我们又再一次确认车辆轮胎状态。当前车辆装备的轮胎的确是倒换其他车的轮胎组，通过详细的轮胎信息表，再次确认这4条轮胎的品牌型号尺寸完全一致，轮胎的花纹磨损状态基本一样。为了避免实际轮胎周长的差异，笔者还特意让技师使用软绳/盒尺测量了4个轮胎的实际周长（如图7所示），从而确认轮胎周长完全一致，均为2200mm左右，上下不超过5mm。这里补充一下为何要测周长？这是因为在笔者清晰而又深刻的印象中一直保留着一则特殊的案例：车主购买了一条未知渠道的同品牌型号尺寸的轮胎，但是实际周长却与原车轮胎周长有明显差异，结果导致的胎压误报警（怀疑假冒的翻新轮胎）；所以这里我们就要用实际测量的方法验证实际的轮胎真实滚动周长。

图7 4条轮胎实际周长测量长度一致

接下来携带诊断设备开始路试，先是全面诊断车辆确认：该车没有任何故障码记录。之后进入胎压监控系统的主控模块车身稳定控制单元DSC中，查看相关基础数据流中：制动信号、手制动状态均正常变化。考虑到是否因行驶颠簸震动导致信号出现异常而使得控制单元退出初始化学习程序？在实际行驶路试时，使用诊断仪观测这些相关的信号同样也是没有异常变化。同时，再次确认四个轮速信号在直线行驶中数据是一致的，这也可以说明控制单元DSC已经接收到了准确的轮速了。然后反复在平直稳定的路面中高速行驶中，我们发现轮胎气压的初始化学习值仍无任何变化！其数值还是牢牢地固定在0%！

为了准确判断是否为轮速导致的车身稳定控制单元DSC的功能，我们又使用工程师软件调取查阅4个轮速信号，4轮轮速/车速表/手机导航速度几乎都一致，没有较大的差异。同时，读取查阅4个轮速的信号质量为80%（如图8所示），之后我们找同款车对比，信号质量一样，确认无异常。

图8 轮胎轮速信号质量信号在正常范围

至此，我们可以认定控制单元接收的轮速信号应该没有任何异常，导致控制单元无法进入胎压初始化的根源应该还是与其他方面的影响。那么到底是什么信号或参数导致车身稳定系统迟迟不进入胎压初始化的工作状态中呢？

我们再次考虑胎压监控的原理及环境要求，其中胎压学习条件中是这样描述建议的：车辆进行胎压初始化学习中，应尽量在平直、平坦的路面上以中高速度稳定行驶！这也就是说，如果车辆频繁转向或加速/制动驾驶，会使得车身稳定系统无法快速学习出适应值。这样做是因为转向时4个轮速会有偏差，外侧车轮转速会大于内侧车轮的速度，无法校准四个轮速；而加速会使得驱动轮转速略大于非驱动轮，虽然这个驱动轮并没有肉眼可见的打滑，但是实际上可能会有少许的差异；而制动时因为路面与轮胎附着力势必有不同，个别轮胎也会略早略晚的进入滑移状态，影响控制单元对轮速的鉴别能力；而在颠簸路面也有同样的道理，轮速会因路面起伏而波动。考虑到这里，笔者就很自然地想到会不会是因为上面这些因素导致控制单元DSC不进入胎压初始化的学习模式？

考虑到G系列车型的转向角来自电子转向机，电子转向机控制单元EPS再将转向角信息通过总线告知车身稳定控制单元DSC的转向角信息。于是乎我们使用诊断仪读取了相关转向角的参数：左转向极限位置-540.1°、右转向极限位置538.4°及方向盘中间位置转向角度为-0.2°（如图9所示）。

图9 方向盘左/右极限及中央位置的电子转向角

考虑转向机的左右极限转角略有偏差（实际上该偏差完全属于正常范畴，操作的误差都可能比这个值大），而转向角度又取决于四轮定位中前轮前束参数。接下来笔者便让技师测量了该车四轮定位参数（如图10所示）。我们看到前轮前束也在标注的合格范围内，但数据值确实有一些偏差到了3′；所以我们也顺便将前轴的前束进行了一定的修正，使前束左右完全一致，确保方向盘在中间位置时的转向角为0°。

图10 前后轴的四轮定位参数

调整定位数据之后，我们重新执行了校准电子转向机的左右极限转角，学习转向机的中间位置（校准转向角）；这个学习过程不仅仅是转向机的转向角学习，同时也会将转向角的学习校准写入到车身稳定控制单元DSC中（如图11所示）。

图11 执行转向系统匹配

（未完，接下一篇）