陈怀理,豆红波,吴 忠
(广东省机械高级技工学校,广东 广州 510450)
一辆德国戴姆勒奔驰2004年9月生产的奔驰ML320,发动机型号M112,底盘型号W163,已行驶里程115560km。
故障症状:将点火钥匙插到点火开关中,打开点火开关,仪表板出现 “Start Error”故障信息。将点火钥匙转到起动档时,起动机无反应。采用人工方式使起动机运转,发动机也无法起动。
奔驰ML320采用具有驾驶授权功能的电子点火系统,可能是发动机电子防盗功能被激活造成,发动机燃油喷射功能被切断。维修前,查阅奔驰ML320的发动机技术资料,了解该车发动机电子防盗系统的结构原理,按从易到难的原则,逐个检查可能出现故障的零部件,最后查出故障原因并给予排除。
奔驰ML320采用第3代驾驶授权控制系统 (DAS3),使用驾驶授权数据编码认证技术,主要用于对起动机和发动机控制系统的燃油喷射装置进行锁止。
驾驶授权控制系统主要由发动机控制模块N3/10、点火钥匙A8/1、点火开关控制模块N73(EIS控制模块)、转向柱锁止控制模块N26/5(ESC控制模块)组成。DAS3型驾驶授权电控系统用于监控车辆使用者的合法性,只有使用合法的点火钥匙,储存在点火钥匙的驾驶授权编码数据与点火开关控制模块N73、发动机控制模块N3/10之间交换,得到合法性确认后,车辆的起动锁止功能得以解除,才能起动发动机。
1)点火钥匙A8/1
点火钥匙由电子集成装置和机械钥匙组成,见图1。机械钥匙位于侧面,为紧急钥匙,在发射器电池没电时,通过机械钥匙进入车辆、锁止行李厢。电子集成装置由无线电发送器、红外线发送器与接收器、具有蓄电功能的处理器芯片和若干个遥控键组成。
将点火钥匙插入点火开关后,电子点火开关控制模块N73(图2)利用环形线圈向点火钥匙提供工作电压,点火钥匙通过红外线发送器和接收器与电子点火开关控制模块N73进行驾驶授权数据交换和检验,驾驶授权数据在点火钥匙、电子点火开关控制模块N73、转向柱锁止控制模块N26/5之间交换和验证点火钥匙的合法性。如果驾驶授权数据是合法的,转向柱锁止控制模块N26/5利用转向柱锁止机构释放转向柱,电子点火开关控制模块N73释放点火开关内部的锁簧,N26/5解除转向柱锁止功能后,点火钥匙才能够在点火开关中转动。
2)电子点火开关控制模块N73
模块N73与点火开关锁集成在一起,在其上面设置了点火钥匙A8/1的座孔。电子点火开关控制模块N73与点火钥匙A8/1之间利用红外线信号进行通信,参见图3带底纹的矩形部分。
3)发动机控制模块N3/10
将点火钥匙插到点火开关中,打开点火开关,电子点火开关模块N73将15号电源接通信号发送到CAN总线上,发动机控制模块N3/10的工作电源接通。发动机控制模块N3/10与电子点火开关控制模块N73,通过CAN C线交换点火钥匙编码数据,如图3所示,并各自进行运算分析,发动机控制模块N3/10将计算出来的数据与数据库中的编码数据进行核对。若编码数据正确,则允许起动发动机。同时点火钥匙从电子点火开关控制模块N73处获得一个对应的红外线数据,并且作为下次起动时的编码数据;若数据错误,则无法起动车辆,同时发动机控制模块N3/10设定一个相关故障码。
4)传动系统控制器区域网络CAN C
在踩住制动踏板的情况下,点火钥匙A8/1转到起动档,电子点火开关控制模块N73将通过CAN C总线向发动机控制模块N3/10发送50号起动信号,发动机控制模块N3/10控制起动继电器工作,向起动机提供工作电压,起动机运转,燃油器喷射燃油,发动机运转起来。
连接STAR检测仪进行自诊断,选择ME-SFI2.8控制系统,查询发动机控制系统的故障信息,显示内容义如下:P207B Read fault memory from control unit transmission and rectify faults。含义为:读取变速器控制模块的故障信息并修正故障,故障当前存在。
选取故障P207B内容,点击F3键,STAR检测仪显示相关诊断帮助信息,显示内容如下:Read fault memory from control unit N15/。含义为:读取控制模块N15/3(变速器控制模块)的故障信息。
接着对自动变速器控制系统进行自诊断,没有故障码。通过诊断P207B是因发动机无法起动而产生的,与变速器控制系统无关,故障原因可能是发动机控制模块没有收到正确的驾驶授权信号 (DAS)。
选择 “Check drive authorization”项目,重新查询发动机控制系统的DAS工作数据 (表1)。
表1 发动机控制系统的DAS工作数据
由表1中的数据可知,发动机电子防盗控制功能被激活,禁止发动机起动,与分析的结果吻合。在自诊断菜单中选择 “EAM-Extended Activity Module”辅助附件控制模块N10/1,查询故障信息,有两个故障码。①B1099 CAN bus:fault in communication:DAS。含义为:EAM控制模块与DAS控制模块之间的CAN bus数据通信错误,故障当前存在。②B1367 CAN bus:fault in communication:AAM on internal CAN。含义为:EAM控制模块与AAM控制模块之间的CAN bus数据通信错误,故障当前存在。
为了判断EAM控制模块是否收到50号起动信号,查询EAM控制系统的当前工作数据。将点火钥匙转到起动档,观察STAR检测仪显示的相关数据,检测50号起动信号电压由0V变为12.6V,说明点火开关工作正常。
在自诊断菜单中选择 “AAM-All Activity Module”主动式控制模块N10,查询故障信息,有一个故障码,显示内容如下:B1165 CAN bus:fault in communication:EAM on internal CAN。含义为:AAM控制模块与EAM控制模块之间的CAN bus数据通信错误,故障当前存在。
根据以上检测结果,认为故障原因是EAM控制模块、AAM控制模块与DAS控制模块之间的CAN总线通信数据出现错误或数据传输中断,因此车辆无法正常起动。
查询WIS维修资料系统,得知EAM控制模块N10/1安装在驾驶员侧的仪表板下方。AAM控制模块N10安装在发动机左侧电控箱内。如图4所示,起动继电器触点开关的一端由30号电源线提供工作电压,另一端与起动机50号端子相连。起动机继电器控制线圈的一端由15号电源提供工作电压,另一端由发动机控制模块N3/10进行搭铁控制。用万用表检测起动机50号端子的电压,当把点火开关打到起动档时,电压依然为0 V,说明起动继电器没有工作。于是将排除故障的重点放在起动继电器的控制电路上,把点火开关打到IG档,用万用表测量K8继电器的1号端子和3号端子的电压为12.6 V,供电没有问题。接着把点火开关打到起动档,触摸K8继电器,发现其没有工作;用导线短接起动继电器的3号端子和5号端子,起动机有动作,最后推断是发动机控制模块N3/10没有对K8继电器的2号端子控制搭铁。
查阅相关技术资料和故障码,判断是EAM内部故障,导致发动机控制模块N3/10没有收到点火开关发出的起动信号,不能控制起动继电器搭铁工作。为了找到故障的准确原因,拆下EAM控制模块进行检查。打开EAM控制模块的外壳,检查内部电路板,在检查EAM控制模块电控板时,发现主电路板上还插接了一个独立的电路板。通过分析电路可知,这块独立的电路板与点火开关控制模块的防盗线圈相连,该电路板就是内置式Immobilizer控制模块N73/1,该模块采用13针线束插头,安装在EAM控制模块的主电路板上。在检查中发现13针线束插头粘有铜锈,部分电路板腐蚀。
将Immobilizer控制模块N73/1的电路板用酒精进行清洗及焊接修复处理,装好内置式Immobilizer控制模块N73/1、EAM控制模块和AAM控制模块,清除故障代码。将点火开关打到起动档,发动机顺利运转起来,检修工作结束。
对于ML系列车型,Immobilizer控制模块N73/1,内置插接在EAM控制模块上。将点火钥匙转到IG档,防盗线圈将点火钥匙编码数据传送至Immobilizer控制模块N73/1,如图5所示, N73/1通过4号端子线路将点火钥匙编码数据传送至EAM控制模块,EAM控制模块通过CAN总线将点火钥匙编码数据传送至发动机控制模块N3/10,验证成功,发动机控制模块N3/10解除燃油喷射锁止功能,允许发动机起动。
EAM控制模块安装在驾驶员侧仪表板上,而仪表板上正好是安装了一个饮料杯支架。可能是液体溢出流到Immobilizer控制模块,造成电路板的腐蚀,导致发动机无法起动。
[1]奔驰系统的汽车车间维修手册WIS[Z].
[2]李巍.奔驰汽车结构原理与维修[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2009.
[3]广州仁孚奔驰培训中心.奔驰保养技师培训教材[Z].