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ls0701

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奔驰ML350行驶中熄火

  • 2013-09-25
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故障现象:一辆2009年产奔驰ML350运动型多功能车,底盘号为164,行驶里程8万km。用户反映该车仪表板显示屏“SRS”红色故障灯报警;在怠速时,有时仪表板显示屏会跳出“请勿换挡,联系服务中心”的红色报警,这时换挡,显示屏没有任何反应,熄火后重新起动一切正常。故障为偶发。

此车来本站之前已修了3年多,更换过变速器控制单元(包括液压阀体)、点火开关控制单元EIS、仪表控制单元IC、动态稳定系统控制单元ESP、2个安全带控制单元、转向柱控制单元N80及螺旋线束、挡位开关控制单元A80和空气悬架控制单元。车内线束全部检查过,部分线束还进行了更换。

检查分析:维修人员从该车的故障现象判断,问题与底盘CAN网络系统有关。用DAS电脑进行快速测试,读出的故障码如下。
ETC——Electronic transmission control(变速器控制单元)。
C002——CAN controller: CAN bus OFF(CAN网络控制系统关闭)。
C001——CAN controller: CAN bus OFF(CAN网络控制系统关闭)。
ESP——Electronic stability program(ESP电子稳定控制单元)。
5020——Chassis CAN bus : CAN controller: CAN bus OFF(底盘CAN网络系统关闭)。
AB——Airbag(气囊控制单元)。
9200——The resistance value in the ignition circuit containing component R12/13 (Driver airbag ignition squib 1) is too high(驾驶员侧安全气囊引爆装置电阻过大)。
RevETR-LF——Left front reversible emergency tensioning retractor(驾驶员侧安全带控制单元)。
5060——CAN communication is faulty.(CAN网络信号交流错误)。
RevETR-RF——Right front reversible emergency tensioning retractor(前排乘客侧安全带控制单元)。
SCM [MRM]——Steering column module(转向柱控制单元N80)。
9348——Fault in communication on engine CAN data bus (错误出在与发动机的CAN数据交流上)。
在车辆正常的情况下,全车控制单元

图1 故障时的冻结数据

图1 故障时的冻结数据

为30个,全部能读取到。对储存故障码的控制单元进行检查,变速器控制单元发生故障的频率为1次,公里数为54 346 km,变速器的油温为-50℃(图1)。根据故障提示,变速器控制单元有故障,须更换。但是该车的变速器控制单元已经更换过2次,故障现象还是出现。

图2 功能原理图

图2 功能原理图

运用功能原理图(图2)进行分析, CAN-C 为高速CAN网络,连接发动机控制单元、ESP、ETC、EIS、IC、N80、A80和前照灯等等。故障码指的就是CAN-C——底盘CAN网络。从现象分析可看出存在下列问题。

(1)底盘CAN-C上存在过CAN-BUS OFF。
(2)X30/19终端电阻存在故障。
(3)在CAN-C上的某一控制单元出现问题。
(4)CAN-C上的线路问题。

图3 总线的测量结果

图3 总线的测量结果

其中第3、4项问题比较复杂,因为它们是偶发故障,正常时测量结果一切正常,故障只是在某种条件下才发生。对 CAN-C底盘CAN网络进行测试。X30/19的电阻和电压均正常(图3)。测量底盘CAN-C上的波形,也正常。路试,以50~80 km/h车速行驶一段时间后,车辆一切正常。停车后,发动机怠速运转时,维修人员坐在驾驶席上正考虑问题究竟会发生在那个位置时,突然仪表所有故障灯亮起,“ESP”、“ABS”、“请勿挂挡,请去维修中心”等界面来回切换,且不停闪烁,发动机也有不同节奏的抖动。操作转向盘上的任何部件都不起作用,踩下制动踏板换挡,挡位显示没有任何反应。用DAS故障诊断仪进行快速测试,发现有6个控制单元显示“- ! –”。它们是变速器控制单元、ESP、安全气囊控制单元、挡位开关控制单元、左前前照灯控制单元和N80。 

其中“- ! –”表示故障诊断仪与控制单元联系不上。当拿出示波器准备测量时,故障又消失了。这次的快速测试与之前的快速测试有所不同,有2个控制单元没有出现,它们分别是空气悬架控制单元和右前照灯控制单元。由于已经查过了这2个控制单元的线路,之前在维修时也进行过替换试验,确认它们没有问题。 将底盘CAN-C系统的(X30/19)结点H、L对搭铁及12 V电源短路,模拟故障,其结果是只能读到24个控制单元,而正常状态下这个数字应该是30。故障出现时读到的是左前照灯,说明故障现象与模拟试验不一样。
推测在底盘CAN-C上的H 、L 之间似有电阻连接的现象。在故障出现时没有空气悬架控制单元和右前照灯控制单元,而其中空气悬架控制单元的问题可以排除,这似乎可以看出故障在前照灯CAN系统中。

图4 前照灯电路图

图4 前照灯电路图

查阅WIS系统。前照灯的功能文档是GF82.10-P-2114GM,左前照灯为主控单元,右前照灯为附属单元(即左侧控制单元是右侧的网关,数据交流通过左前照灯)。查阅前照灯的电路图(图4),2个前照灯共用一个插接器——X30/19。接上示波器,同时也用DAS故障诊断仪进行快速测试,车辆的30个控制单元全能读到。从电路图中可以发现,它们共用节点Z35/15、Z35/14。

图5 故障出现时的总线波形

图5 故障出现时的总线波形

已知左前照灯控制右前照灯,那么会不会这个节点有接触不良的问题呢?查阅WIS系统,得知结点所在位置。然后用手去揉动结点处的线束,看示波器的波形是否有变化。当用力较大时,拉动了整根线束,这时故障出现了。同时示波器也跳出不正常的波形(图5)。这根线束连接2个前照灯和前控制盒。当在右前照灯附近揉动线束时,故障出现得更为频繁。

图6 不规范的接线方式

图6 不规范的接线方式

图7 正常的总线波形

图7 正常的总线波形

于是,卸下右前照灯,发现插接器处的线束焊接过(图6),由于导线虚接,在这根导线中间形成电阻。断开插接器X30/19后,再去揉动线束,示波器显示正常(图7),说明问题就出在这段线路上。

故障排除:按照标准的维修方法将前照灯线束修复。车辆行驶1年期间,没再出现问题,说明故障彻底排除。

回顾总结:此车之所以出现线路焊接不良的故障,是因为用户之前出现过事故,曾经撞击过右前照灯,把线束撞断了。在修理厂更换右前照灯之后,线束没有经过标准的焊接。当时故障没有出现,但时间一长,虚焊的问题就显现出来了。而且它还随着温度而变化,当发动机达到正常温度之后,发动机舱内温度很高,虚焊的CAN线随着温度变化而热胀冷缩,在2条线之间形成变化的电阻,因此产生了故障。
在高速CAN网络中,没有单线模式,网络中CAN 的H与L任何1条传输线短路、断路都会造成整个系统瘫痪。当2条线中的任何1条出现虚接,这好比在导线中串联了1个电阻,当电阻达到180 Ω时,整个系统就会间歇性瘫痪。

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