奔驰车系轮胎压力监测系统详解及典型故障4例(下)

2022-10-18 08:27河南刘勤中
汽车维修与保养 2022年7期
关键词:胎压熔丝轮胎

◆文/河南 刘勤中

(接上期)

下面通过4个具体的故障案例,进一步说明奔驰轮胎压力监测系统RDW和RDK的技术特点和诊断方法。

案例12016款奔驰E260胎压报警系统失灵

故障现象

一辆2016款奔驰E260 CGI长轴版(CODE 806),搭载274 920型发动机,VIN码为LE42121361L26****,行驶里程为76 564km。据车主反映,该车轮胎被钉扎漏气后,仪表台上没有出现胎压报警信息,换上备胎继续行驶后,仍然没有胎压报警提示。

故障诊断与排除

接车后,首先查询车籍卡,发现故障车装备有代码为477的车胎漏气警报系统(RDW)。连接奔驰专用诊断仪进行快速测试,RDW主控模块中的电控车辆稳定行驶系统(ESP)N30/4内没有存储任何故障码(图7)。

图7 故障车RDW主控模块中未储存故障码

根据系统工作原理分析,导致该车胎压报警系统失灵的可能是原因有:ESP软件问题;轮毂变形;轮胎型号或花纹不一致;轮速传感器信号失真,如信号轮脏污;YAW摇摆率传感器故障;ESP硬件故障。

尝试升级电控车辆稳定行驶系统(ESP)N30/4软件,结果没有找到新软件;检查实际值,车辆静止时各个车轮的轮速均为0,且行驶时各个车轮的轮速均保持一致,未见异常;检查4个车轮的轮胎,发现型号、花纹形状及深度也都一致;目测4个轮毂,未发现有无明显的变形。

尝试模拟故障以期再现故障。将4个车轮的气压均调整到标准气压,进行胎压复位并行驶一段距离之后,将左前轮胎压放气至1.5bar(1bar=100kPa),再次上路行驶大约3km,仪表台上没有出现胎压报警信息。找来同款正常车辆,放气后大约行驶1km左右,仪表台上就出现了胎压报警提示。

尝试进行横摆率、横向和纵向加速度传感器(YAW)B24/15的校准,操作成功。再次上路行驶,仪表台上仍然没有胎压报警提示。检查YAW传感器B24/15的实际值,发现车辆静止在水平路面上时,横向加速度实际值为-1.19m/s(图8),标准值为-1~1m/s,显然故障车横向加速度实际值不在正常范围内,稍稍超出了标准范围。

图8 故障车YAW传感器B24/15的实际值

检查位于前排乘客座椅下方的横向和纵向加速度传感器(YAW)B24/15(图9),结果发现传感器安装位置存在明显拱起的现象(图10),正常情况下该位置应该处于水平且平整的状态。举升车辆后检查发现,右侧车身下部的黑色隔音棉有明显的撞击痕迹,说明之前该位置出现了碰撞托底的情况。

图9 故障车横向和纵向加速度传感器安装位置

图10 故障车传感器安装位置明显拱起

将横向和纵向加速度传感器(YAW)B24/15的安装面校正修复平整后,重新对B24/15进行校准,操作成功后检查横向加速度实际值,发现该值已恢复到正常范围内。用与上述“故障模拟”相同的方法进行测试,上路行驶一段时间后,仪表台上出现胎压报警信息。至此,该车故障已被彻底排除。

维修小结

老款车型有独立的横摆率、横向和纵向加速度传感器(YAW),安装位置因车型的不同而不同。新款车型的加速度传感器被集成到ESP或SRS模块中;搭载有主动悬挂控制系统ABC和主动式侧倾稳定装置ACS的车辆,在左前脚坑位置装有独立的横向加速度传感器。奔驰车系加速度传感器的安装位置详见表1所示。

表1 奔驰车系加速度传感器的安装位置

在RDW胎压监测系统中,只有横摆率、横向和纵向加速度传感器(YAW)的信号处于标准范围内,系统才会正常工作。而在RDK胎压监测系统中,则没有这样的前提条件。

案例22020款奔驰E300L仪表显示“没有车轮传感器”

故障现象

一辆2020款奔驰E300L,搭载264 920型发动机,VIN码为LE42131831L45****,行驶里程为68 391km。据车主反映:该车仪表台上有时会显示“没有车轮传感器”的提示信息(图11),且右前轮胎压力不显示,但其他三个车轮胎压显示正常。

图11 故障车仪表台上的提示信息

故障诊断与排除

接车后,首先查询故障车的车籍卡,发现该车搭载了代码为475的轮胎压力监测系统(RDK),也就是TPM轮胎气压监测器。连接诊断仪进行快速测试,发现在轮胎压力监测系统(RDK)控制单元N88中设置了故障码(图12)U116309-与轮胎压力传感器2的通信存在故障,存在一个部件故障。另外,在故障频率计数器上显示的是3次。

图12 故障车RDK控制单元中存储的故障码

根据系统的工作原理及故障码分析,导致该车轮胎压力监测系统工作异常的可能原因有:胎压压力监测模块N88软件故障;右前轮胎压力传感器A69/2故障(外力或自身内部故障);胎压压力监测模块N88故障;加装部件或电子产品导致无线电干扰。

尝试对胎压压力监测模块N88的软件进行升级,结果未发现有新软件。检查钢圈及轮胎外观,未发现存在受外力损坏的可能。使用专用工具MB3000搜索右前轮轮胎压力传感器A69/2,结果接收不到传感器发出的任何信号;拆解右前轮胎以便查看轮胎压力传感器A69/2,结果发现轮胎内存有大量的水(图13)。仔细检查轮胎,未发现有轮胎修补的痕迹,但传感器A69/2上有一层银灰色的物质。

图13 故障车右前轮胎内的水分

对上述检查结果进行综合分析,很可能是给轮胎补气时未做好水气分离工作,使得大量水分随着压缩空气一起进入轮胎内部。虽然传感器有防水设计,但却无法抵御长时间的腐蚀而出现故障,导致右前胎压不显示。

更换右前轮的轮胎压力传感器A69/2,并对轮胎、轮毂进行干燥处理后,经过长时间的跟踪回访,该车故障未再出现。

维修小结

本案例中,由于给轮胎补气的空气压缩机没有做好水气分离工作,使得轮胎内存水。安装在轮胎内的压力传感器被长时间浸泡而损坏,从而导致胎压监测系统工作异常。

案例32020款奔驰A180胎压报警灯点亮

故障现象

一辆2020款奔驰A180,搭载282 914型发动机,VIN码为LE41779841L12****,行驶里程为1 481km。该车仪表台上黄色的轮胎压力监测警告指示灯点亮,同时出现“没有车轮传感器”的提示信息,且右前轮胎压力不显示(图14)。

图14 故障车仪表台上的报警信息

故障诊断与排除

接车后,首先查询故障车的车籍卡,发现该车搭载了代码为475的轮胎压力监测系统(RDK)。连接诊断仪进行快速测试,发现在轮胎压力监测系统 (RDK)控制单元N88中设置了两个当前状态的故障码(图15):U116209-与轮胎压力传感器1的通信存在故障,存在一个部件故障;U116309-与轮胎压力传感器2的通信存在故障,存在一个部件故障。另外,从快速测试结果中还可以看出,故障车的RDK系统采用了PAL相位角定位技术,其供应商是德国霍富集团(Huf Electronics Bretten),该集团于2012年初收购了贝鲁电子(BERU Electronics)。

图15 故障车RDK控制单元中的故障码

根据系统工作原理和故障码分析,导致该车RDK系统工作异常的可能原因有:胎压压力监测模块N88软件故障;右前轮胎压力传感器A69/2故障(外力或自身内部故障);胎压压力监测模块N88故障;加装部件或电子产品导致无线电干扰;连接仪表盘控制单元N133/1到仪表盘A40/16的同轴电缆损坏。

尝试对胎压压力监测模块N88进行软件升级,结果未发现新的软件。使用专用工具MB3000搜索右前轮轮胎压力传感器A69/2,结果可以接收到传感器发出的无线电信号。尝试将左前轮和右前轮进行互换,并重新进行轮胎压力传感器的识别学习,结果故障依旧。检查钢圈及轮胎,未发现有受外力损坏的痕迹。由于故障车加装了无钥匙进入系统,尝试拆除加装件并恢复原车线路后,故障依旧。尝试与正常车互换胎压压力监测模块N88,结果刚开始试车时胎压监测系统的功能恢复正常,但第二次试车时故障再次出现。检查连接仪表盘控制单元N133/1与仪表盘A40/16之间的同轴电缆,未见异常。

为了排除电子产品导致的无线电干扰,逐一排查车内及后备箱的物品,结果发现在中控台点烟器接头上插有MP3播放器(图16)。此播放器可以将U盘中的歌曲,通过收音机的FM信号发送给主机进行播放。尝试拔下MP3播放器,结果右前轮胎的胎压立即就恢复显示。重新插上MP3播放器并上路试车,行驶了一段距离后,该车故障再次出现,这进一步证实该车故障就是由于MP3播放器的无线电信号干扰所致。拆除MP3播放器后,该车故障被彻底排除。

图16 故障车上加装的MP3播放器

维修小结

本案例中,故障车搭载的是TPM胎压监测系统,安装在轮胎内的压力传感器通过无线信号与控制单元进行通信,车上加装的MP3播放器的无线信号对胎压监测系统造成了干扰,导致系统工作异常。另外,在实际维修工作中,笔者还遇到过因加装的360全景系统控制模块、门禁卡、小米自动手机支架(带无线充电功能)等引起的胎压监测系统工作异常的案例。

案例42020款奔驰CLA260胎压报警灯点亮

故障现象

一辆2020款奔驰CLA260 4MATIC猎装车(CODE 800),搭载260 920型发动机,VIN码为W1K1186471N14****,行驶里程为6 201km。该车仪表台上黄色的轮胎压力监测警告指示灯点亮,同时出现“轮胎压力检测器停止运作”的提示信息,且4个车轮的轮胎压力均不显示。

故障诊断与排除

接车后,首先查询故障车的车籍卡,发现该车搭载了代码为475的轮胎压力监测系统(RDK)。连接诊断仪进行快速测试,发现故障车的轮胎压力监测系统(RDK)控制单元N88检测不到,无法通信。查阅故障车胎压监测系统控制单元N88电路图(图17)发现,轮胎压力监测系统(RDK)控制单元N88只有4根连线,除了电源线和搭铁线以外,另外2根是用户界面控制器区域网络(CAN HMI)数据线。

图17 故障车型轮胎压力监控系统电路图

根据故障现象及系统工作院里分析,导致该车胎压监控系统控制单元N88无法通信的可能原因有:电源或搭铁故障;CAN HMI通信线路故障;控制单元N88电气故障。

检查控制单元N88的供电熔丝,发现F152/4f167(5A)熔丝已熔断;测量熔丝下游的电阻为1.6Ω,明显有问题,正常情况下,此处电阻应在1kΩ以上,说明相关线路存在短路故障。断开控制单元N88的插头,电阻仍然很小。查阅位于前排乘客脚坑的车内熔丝和继电器模块F152/4的电路图(图18),发现熔丝f167还给另一个模块供电。该模块是位于后保险杠饰板内部的车尾开关控制单元N38(图19)。

图18 故障车型车内熔丝、继电器模块F152/4电路图

图19 故障车型车位开关模块安装位置

再次查询故障车的车籍卡发现,该车装备有代码为890的自动后背门和代码为871的行李箱盖打开/关闭传感装置,也就是配置有行李箱免接触开启系统(HANDS-FREE ACCESS),俗称“一脚踢”。如果遥控钥匙位于无钥匙启动(KEYLESS-GO)的有效范围(大约1m)内,不接触行李箱盖就可将其打开、停止或关闭。位于保险杠下方的上部车尾转换模块传感器A87/1和下部车尾转换模块传感器A87/2,以监测特定的脚部运动,然后将其通过后保险杠的饰板之后的车尾开关模块N38传送至点火开关控制单元N73(集成了无钥匙启动(KEYLESSGO)控制单元功能),从而实现无接触操控行李箱盖。行李箱免接触开启系统的电路图如图20所示。

图20 故障车型行李箱免接触开启系统电路图

举升故障车检查车尾开关模块N38线路时发现,该车排气管进行了改装,但是没有将相关线路固定妥当(图21),导致车尾开关控制单元N38的线路被高温排气炙烤,出现绝缘失效、线路短路的情况,从而导致f167熔丝被熔断。更换损坏的线束后试车,该车故障被彻底排除。

图21 故障车排气管附近的线路

维修小结

本案例中,由于改装排气管时未能对周边线路进行妥善固定,使得车尾开关控制单元线路被高温烘烤,出现绝缘失效、线路短路、熔丝熔断的情况,进而导致与其关联的胎压监测系统工作异常。遇到某个部件的电源熔丝熔断故障时,我们不仅要查询此部件的电路图,最好也要在WIS中查询熔丝盒的电路图,以确认此熔丝是否还给其他部件供电,再全面排查相关线路及部件。这不仅能避免少走弯路,而且能大大提高维修效率。

最后,再系统总结一下奔驰车系胎压监测系统故障特点。

1.对于型号系列为1 1 8、1 7 7、243、247、223、253和223的奔驰车,配置有代码为475的RDK轮胎压力监测系统,如果出现仪表台上显示轮胎压力监测系统故障信息(黄色)和轮胎压力故障指示灯点亮、单个或所有轮胎压力传感器无法识别、轮胎压力监测系统功能不工作或轮胎压力监测系统暂时不可用、胎压监测控制单元N88存故障码C151C00-未识别到轮胎压力传感器、U116509-与轮胎压力传感器4的通信存在故障等故障现象,则有可能是因为装配的Bridegestone轮胎设计及工艺存在问题,导致无线电信号衰减过多,从而干扰轮胎压力传感器信号的传输,此时建议更换存在故障的轮胎。

2.对于型号系列为118、177、243和247的奔驰车,配置有代码为475的RDK轮胎压力监测系统,如果出现右前轮胎压力传感器偶尔或长时间未被识别、故障码(如U116309-与轮胎压力传感器2的通信存在故障;C1502FA-轮胎压力传感器2存在故障)明确指向右前轮胎压力传感器存在故障,则往往是连接仪表台控制单元N133/1与仪表台A40/16的同轴电缆(在驾驶员座椅下方)受损,此时应需要更换同轴电缆。

3.不同品牌、不同类型的胎压传感器不能混用,如带PAL(相位角定位)技术的新型传感器与老款的传感器(不带PAL技术)不能混用。图22为Schrader提供的两种传感器:第δ代轮胎压力传感器,带PAL技术,主要用在奔驰213、238和257车型上;第γ代轮胎压力传感器,不带PAL技术,主要装配在奔驰212车型上。

图22 英国Schrader为奔驰车系提供的胎压传感器

4. 镀镍金属气门嘴帽不能用于铝制的轮胎压力传感器气门嘴上,否则会因电化学反应而出现腐蚀现象,导致气门嘴帽无法手动拆下。因此,对于铝制胎压传感器,最好使用塑料气门嘴帽。

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