◆文/廣東 李亞水

故障現(xiàn)象

一輛2017年德國(guó)產(chǎn)的奔馳C200，搭載M274型發(fā)動(dòng)機(jī)和725.0型9速自動(dòng)變速器，VIN碼為WDDWJ4CB1HF56＊＊＊＊，行駛里程為80 330km。據(jù)車主描述：該車在行駛過程中，儀表臺(tái)上突然出現(xiàn)水溫高的警告，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈點(diǎn)亮，之后無(wú)法繼續(xù)正常行駛，只好叫拖車拖進(jìn)店內(nèi)進(jìn)行檢修。

故障診斷與排除

接車后，首先連接診斷電腦進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)車輛控制單元列表中N127-傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元(PTCU)和N3/10-內(nèi)燃機(jī)M274的發(fā)動(dòng)機(jī)電子設(shè)備中存有4個(gè)與故障現(xiàn)象相關(guān)的故障碼(圖1)：U121A87-與控制單元“風(fēng)扇”的通信存在功能故障；U016487-與空調(diào)的通信存在故障；P04800-電子風(fēng)扇1的輸出端存在一個(gè)電氣故障或斷路；P048300-電子風(fēng)扇存在故障。

圖1 故障車內(nèi)存儲(chǔ)的故障碼

故障車被拖車送到店時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫已下降至正常值。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并打開空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在啟用空調(diào)時(shí)冷卻電子風(fēng)扇可以運(yùn)轉(zhuǎn)，但頻繁地出現(xiàn)間歇性停止，由此分析可能的故障原因有：冷卻電子風(fēng)扇的供電與搭鐵故障；N127控制單元連接至冷卻電子風(fēng)扇的線路故障；N127控制單元故障；冷卻電子風(fēng)扇故障。

查詢并分析故障車型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)控制邏輯圖(圖2)和電路圖(圖3)得知，該車?yán)鋮s電子風(fēng)扇是由N127控制單元通過LIN C3總線控制。N127通過CAN C1接收發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出的冷卻電子風(fēng)扇請(qǐng)求轉(zhuǎn)速，空調(diào)控制單元的冷卻電子風(fēng)扇請(qǐng)求信號(hào)則先通過CAN B至N73(電子點(diǎn)火開關(guān))，再通過Flex E傳送至N127控制單元。

圖2 故障車型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)控制邏輯圖

圖3 故障車型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)電路

冷卻電子扇電機(jī)M4/7的1號(hào)針腳為供電線，由熔絲盒中的f7供電。拔下冷卻電子風(fēng)扇的插頭，測(cè)量1號(hào)針腳電壓，為12.6V，正常，檢查熔絲盒F32/3內(nèi)的熔絲(圖4)，連接正常，無(wú)腐蝕，無(wú)松動(dòng)。

圖4 故障車型F32/3和K40/8的安裝位置

冷卻電子扇電機(jī)M4/7的2號(hào)針腳是通過K40/8中f120熔絲輸出87C的控制供電，測(cè)量其電壓，為12.6V，正常；檢查K40/8中的f120熔絲，正常。斷電后測(cè)量冷卻電子扇電機(jī)M4/7的4號(hào)針腳的對(duì)地電阻，為0.6Ω，正常。檢查冷卻電子風(fēng)扇電機(jī)的搭鐵點(diǎn)W2/2，未見異常。

冷卻電子扇電機(jī)M4/7的3號(hào)針腳是與N127相連的LIN C3總線，對(duì)應(yīng)N127端是A插的16號(hào)針腳。拆檢N127插頭，未見進(jìn)水腐蝕、松動(dòng)等異常情況。

為進(jìn)一步確認(rèn)故障點(diǎn)到底是N127還是風(fēng)扇電機(jī)？此時(shí)需要通過操縱的方式讀取LIN C3總線的信號(hào)波形來(lái)分析。打開點(diǎn)火開關(guān)，冷卻電子風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，LIN C3總線波形如圖5所示。如果無(wú)信息發(fā)送至LIN數(shù)據(jù)總線上(總線空閑)或者發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上的是一個(gè)隱性位，LIN總線信號(hào)上的最大值即隱性電平，此時(shí)狀態(tài)正常。

圖5 打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)LIN C3總線波形

當(dāng)使用診斷電腦選擇10%的脈沖負(fù)載去操縱冷卻電子風(fēng)扇時(shí)，風(fēng)扇依舊無(wú)法持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的波形如圖6所示。當(dāng)傳輸顯性電位時(shí)，發(fā)送控制單元內(nèi)的收發(fā)器將LIN數(shù)據(jù)總線接地，表現(xiàn)為L(zhǎng)IN總線信號(hào)上的最小值，即顯性電平。

圖6 脈沖負(fù)載10%時(shí)LIN C3總線波形

當(dāng)使用診斷電腦選擇100%的脈沖負(fù)載去操縱冷卻電子風(fēng)扇時(shí)，冷卻電子風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的波形如圖7所示。

圖7 脈沖負(fù)載100%時(shí)LIN C3總線波形

通過以上三種狀態(tài)時(shí)的波形分析可知，N127與冷卻電子風(fēng)扇之間的促動(dòng)信號(hào)正常，因此可確認(rèn)冷卻電子風(fēng)扇電機(jī)故障。更換冷卻電子風(fēng)扇后，診斷電腦操縱正常，反復(fù)進(jìn)行路試發(fā)動(dòng)機(jī)水溫均正常，該車故障被徹底解決。

維修小結(jié)

對(duì)于LIN總線控制的部件故障診斷，在判斷控制單元與執(zhí)行器之間的故障時(shí)，很有必要使用示波器讀取波形進(jìn)行分析。如果單是通過測(cè)量LIN總線的電壓，是無(wú)法確認(rèn)控制單元到底是否在發(fā)送指令。在本案例中，故障車的LIN總線一直都可以測(cè)量到11.8V左右的電壓，但無(wú)法確認(rèn)故障點(diǎn)是在N127還是冷卻電子風(fēng)扇。通過對(duì)波形的讀取和分析，可知N127是可以按照目標(biāo)要求去發(fā)出促動(dòng)冷卻電子風(fēng)扇指令的，但冷卻電子風(fēng)扇故障卻無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此可以更精準(zhǔn)地找到故障點(diǎn)，并順利排除故障。

專家點(diǎn)評(píng)

高惠民

看過本篇案例文章后，我覺得有以下兩點(diǎn)要為作者點(diǎn)贊。

首先，要感謝作者通過冷卻電子風(fēng)扇不轉(zhuǎn)的故障處理，使我們了解了奔馳傳動(dòng)系統(tǒng)控制單元N127是負(fù)責(zé)車輛熱管理控制功能(如冷卻電子風(fēng)扇，水泵等執(zhí)行器的控制)的新概念。在過去我們總認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU負(fù)責(zé)車輛熱管理系統(tǒng)，但是，奔馳考慮到平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，同時(shí)為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)ECU更專一地負(fù)責(zé)噴油和點(diǎn)火功能以及進(jìn)氣充量，而對(duì)于促動(dòng)熱管理系統(tǒng)執(zhí)行器的運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU和空調(diào)控制單元只通過總線向N127發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，余下任務(wù)都由N127來(lái)完成。

其次，本案例的層次感和邏輯性也比較強(qiáng)，這從另一個(gè)側(cè)面也體現(xiàn)了作者在故障排除時(shí)的思路清晰、操作得當(dāng)。從故障現(xiàn)象確認(rèn)到故障碼含義解釋；從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)控制邏輯圖示意，到對(duì)車輛熱管理系統(tǒng)工作原理說(shuō)明；從根據(jù)相關(guān)電路圖檢查冷卻電子風(fēng)扇連接器上的數(shù)據(jù)，到采用診斷儀和示波器配合，排除N127控制單元以及冷卻電子風(fēng)扇連接器上LIN C3控制線路的可疑，最終判斷電子風(fēng)扇損壞真因，其中每一步都寫了非常仔細(xì)。

唯一不足的地方是缺少一張冷卻電子扇電機(jī)M4/7的3號(hào)針腳與N127相連的LIN C3總線的電路圖，筆者特此在此補(bǔ)上，見圖8。

圖8 故障車型冷卻風(fēng)扇電機(jī)與N127相連的LIN C3總線電路