◆文/河南 王志力
王志力(本刊编委会委员)梅赛德斯-奔驰认证技师,在一线从事汽车维修工作近10年,主编出版《奔驰维修案例集粹》一书,先后在《汽车维修与保养》等汽车维修类杂志上发表技术文章300余篇。
一辆2019款奔驰C260油电混合轿车,底盘号为LE4205177,装配新款264发动机和48V轻混系统,9速自动变速器,行驶里程为2 720km。车主反映该车无法启动,要求救援。
图1 故障车上读取的故障码
到达救援现场后,尝试启动车辆,但启动机不转,钥匙可以开二挡,仪表台上挡位可以正常显示,同时还有ESP、主动制动辅助、电子驻车等多个系统报警灯点亮。根据维修经验,这不是单纯的蓄电池亏电引起的无法启动。由于当时是晚上并下着大雪,车主比较着急,现场不具备诊断条件,尝试着断开48V电源,这时发动机可以正常启动,于是把车开回维修站进行进一步检测。
连接诊断电脑进行快速测试,读取到如图1所示的故障码。
从故障码中可以看出,很多控制单元都报了与牵引系统控制单元的通信方面的故障码,故障引导都提示“读取ESP控制单元的故障存储器,继续在ESP控制单元内进行故障诊断,检测结束”,而此时ESP控制单元内无任何故障码。故障范围锁定在了ESP控制单元及其线路上,于是找出ESP控制单元的相关电路图进行测量,如图2所示。
根据图3所示FlexRay相关电路图,拔掉ESP控制单元的插头,首先测量1号针脚、30号针脚(供电)和搭铁之间的电压都为12.3V,正常;测量ESP控制单元插头25、41号针脚的阻值(线束侧FlexRay)为102Ω,正常;测量26、42号针脚的阻值(线束侧)为96Ω,也在正常范围内;测量25、41号针脚,26、42号针脚(ESP控制单元侧FlexRay)都为2 410Ω,也正常。于是更换ESP控制单元后,清除故障码,进行试车一切正常,该车故障被彻底排除。
图2 ESP控制单元的电路图
图3 FlexRay相关电路图
该车故障比较简单,但新款车型与前款车型不同的是,使用底盘FlexRay取代了传统的CAN E数据总线。FlexRay是一种串行的确定性容错总线系统。FlexRay由用于发送差动信号的双绞数据线组成,可以改善抗干扰性,连接的各控制单元都能够发送或接收电压脉冲形式的数据。其传输速率为10MBit/s。与控制器区域网络(CAN)不同,各个控制单元并未连接至电位分配器,各个不同的支路在电子点火开关(EZS)处聚集在一起,支路内的控制单元以串联方式连接,起点始终是电子点火开关(EZS)。所以,为了使底盘FlexRay能够正常工作,电子点火开关(EZS)和电控车辆稳定行驶系统(ESP)或电动动力转向系统控制单元必须工作,另外,支路中的终端电阻器也必须是完整的。
立体探测多功能摄像头、短程雷达传感器和远程雷达传感器、电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元、电子点火开关控制单元、电动动力转向机构控制单元、转向柱模块控制单元、传动系统控制单元等使用此网络。电控车辆稳定行驶系统控制单元、电子点火开关控制单元、传动系统控制单元、转向柱模块控制单元构成了与其他总线系统相连的控制单元之间的数据交换接口。
目前,在底盘FlexRay的具体诊断中,基本是通过测量供电、线路的通断以及节点阻值来判断故障点。节点又分为通用节点、中间节点、末端节点。根据车型及具体配置的不同,每个控制单元在实际线路中的排列位置(节点位置)是不同的。如果使用奔驰专用示波器HMS990来测试FlexRay的波形,不能像测量CAN线那样同时测量CAN H和CAN L两根线的波形,因为这会影响FlexRay的电阻,因此只能一次测试一根线的波形。一般来说,系统由休眠状态进入到工作状态时,每个控制单元都可以唤醒系统。在唤醒后,冷启动控制单元(N30/4、N73、N68)授权进行唤醒模式的数据同步。系统工作时,至少要有两个冷启动控制单元能够正常工作,且控制单元的供电正常、终端电阻及其连接线路正常。该车是由于ESP控制单元在网络中起着网关的作用,同时又是一个重要的冷启动控制单元,损坏后会造成系统的紊乱,影响车辆的启动。