◆文/河南 劉勤中
(接上期)
下面通過4個具體的故障案例,進(jìn)一步說明奔馳輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)RDW和RDK的技術(shù)特點和診斷方法。
一輛2016款奔馳E260 CGI長軸版(CODE 806),搭載274 920型發(fā)動機(jī),VIN碼為LE42121361L26****,行駛里程為76 564km。據(jù)車主反映,該車輪胎被釘扎漏氣后,儀表臺上沒有出現(xiàn)胎壓報警信息,換上備胎繼續(xù)行駛后,仍然沒有胎壓報警提示。
接車后,首先查詢車籍卡,發(fā)現(xiàn)故障車裝備有代碼為477的車胎漏氣警報系統(tǒng)(RDW)。連接奔馳專用診斷儀進(jìn)行快速測試,RDW主控模塊中的電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)(ESP)N30/4內(nèi)沒有存儲任何故障碼(圖7)。
圖7 故障車RDW主控模塊中未儲存故障碼
根據(jù)系統(tǒng)工作原理分析,導(dǎo)致該車胎壓報警系統(tǒng)失靈的可能是原因有:ESP軟件問題;輪轂變形;輪胎型號或花紋不一致;輪速傳感器信號失真,如信號輪臟污;YAW搖擺率傳感器故障;ESP硬件故障。
嘗試升級電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)(ESP)N30/4軟件,結(jié)果沒有找到新軟件;檢查實際值,車輛靜止時各個車輪的輪速均為0,且行駛時各個車輪的輪速均保持一致,未見異常;檢查4個車輪的輪胎,發(fā)現(xiàn)型號、花紋形狀及深度也都一致;目測4個輪轂,未發(fā)現(xiàn)有無明顯的變形。
嘗試模擬故障以期再現(xiàn)故障。將4個車輪的氣壓均調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)氣壓,進(jìn)行胎壓復(fù)位并行駛一段距離之后,將左前輪胎壓放氣至1.5bar(1bar=100kPa),再次上路行駛大約3km,儀表臺上沒有出現(xiàn)胎壓報警信息。找來同款正常車輛,放氣后大約行駛1km左右,儀表臺上就出現(xiàn)了胎壓報警提示。
嘗試進(jìn)行橫擺率、橫向和縱向加速度傳感器(YAW)B24/15的校準(zhǔn),操作成功。再次上路行駛,儀表臺上仍然沒有胎壓報警提示。檢查YAW傳感器B24/15的實際值,發(fā)現(xiàn)車輛靜止在水平路面上時,橫向加速度實際值為-1.19m/s(圖8),標(biāo)準(zhǔn)值為-1~1m/s,顯然故障車橫向加速度實際值不在正常范圍內(nèi),稍稍超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍。
圖8 故障車YAW傳感器B24/15的實際值
檢查位于前排乘客座椅下方的橫向和縱向加速度傳感器(YAW)B24/15(圖9),結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳感器安裝位置存在明顯拱起的現(xiàn)象(圖10),正常情況下該位置應(yīng)該處于水平且平整的狀態(tài)。舉升車輛后檢查發(fā)現(xiàn),右側(cè)車身下部的黑色隔音棉有明顯的撞擊痕跡,說明之前該位置出現(xiàn)了碰撞托底的情況。
圖9 故障車橫向和縱向加速度傳感器安裝位置
圖10 故障車傳感器安裝位置明顯拱起
將橫向和縱向加速度傳感器(YAW)B24/15的安裝面校正修復(fù)平整后,重新對B24/15進(jìn)行校準(zhǔn),操作成功后檢查橫向加速度實際值,發(fā)現(xiàn)該值已恢復(fù)到正常范圍內(nèi)。用與上述“故障模擬”相同的方法進(jìn)行測試,上路行駛一段時間后,儀表臺上出現(xiàn)胎壓報警信息。至此,該車故障已被徹底排除。
老款車型有獨(dú)立的橫擺率、橫向和縱向加速度傳感器(YAW),安裝位置因車型的不同而不同。新款車型的加速度傳感器被集成到ESP或SRS模塊中;搭載有主動懸掛控制系統(tǒng)ABC和主動式側(cè)傾穩(wěn)定裝置ACS的車輛,在左前腳坑位置裝有獨(dú)立的橫向加速度傳感器。奔馳車系加速度傳感器的安裝位置詳見表1所示。
表1 奔馳車系加速度傳感器的安裝位置
在RDW胎壓監(jiān)測系統(tǒng)中,只有橫擺率、橫向和縱向加速度傳感器(YAW)的信號處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),系統(tǒng)才會正常工作。而在RDK胎壓監(jiān)測系統(tǒng)中,則沒有這樣的前提條件。
一輛2020款奔馳E300L,搭載264 920型發(fā)動機(jī),VIN碼為LE42131831L45****,行駛里程為68 391km。據(jù)車主反映:該車儀表臺上有時會顯示“沒有車輪傳感器”的提示信息(圖11),且右前輪胎壓力不顯示,但其他三個車輪胎壓顯示正常。
圖11 故障車儀表臺上的提示信息
接車后,首先查詢故障車的車籍卡,發(fā)現(xiàn)該車搭載了代碼為475的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK),也就是TPM輪胎氣壓監(jiān)測器。連接診斷儀進(jìn)行快速測試,發(fā)現(xiàn)在輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK)控制單元N88中設(shè)置了故障碼(圖12)U116309-與輪胎壓力傳感器2的通信存在故障,存在一個部件故障。另外,在故障頻率計數(shù)器上顯示的是3次。
圖12 故障車RDK控制單元中存儲的故障碼
根據(jù)系統(tǒng)的工作原理及故障碼分析,導(dǎo)致該車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)工作異常的可能原因有:胎壓壓力監(jiān)測模塊N88軟件故障;右前輪胎壓力傳感器A69/2故障(外力或自身內(nèi)部故障);胎壓壓力監(jiān)測模塊N88故障;加裝部件或電子產(chǎn)品導(dǎo)致無線電干擾。
嘗試對胎壓壓力監(jiān)測模塊N88的軟件進(jìn)行升級,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)有新軟件。檢查鋼圈及輪胎外觀,未發(fā)現(xiàn)存在受外力損壞的可能。使用專用工具M(jìn)B3000搜索右前輪輪胎壓力傳感器A69/2,結(jié)果接收不到傳感器發(fā)出的任何信號;拆解右前輪胎以便查看輪胎壓力傳感器A69/2,結(jié)果發(fā)現(xiàn)輪胎內(nèi)存有大量的水(圖13)。仔細(xì)檢查輪胎,未發(fā)現(xiàn)有輪胎修補(bǔ)的痕跡,但傳感器A69/2上有一層銀灰色的物質(zhì)。
圖13 故障車右前輪胎內(nèi)的水分
對上述檢查結(jié)果進(jìn)行綜合分析,很可能是給輪胎補(bǔ)氣時未做好水氣分離工作,使得大量水分隨著壓縮空氣一起進(jìn)入輪胎內(nèi)部。雖然傳感器有防水設(shè)計,但卻無法抵御長時間的腐蝕而出現(xiàn)故障,導(dǎo)致右前胎壓不顯示。
更換右前輪的輪胎壓力傳感器A69/2,并對輪胎、輪轂進(jìn)行干燥處理后,經(jīng)過長時間的跟蹤回訪,該車故障未再出現(xiàn)。
本案例中,由于給輪胎補(bǔ)氣的空氣壓縮機(jī)沒有做好水氣分離工作,使得輪胎內(nèi)存水。安裝在輪胎內(nèi)的壓力傳感器被長時間浸泡而損壞,從而導(dǎo)致胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作異常。
一輛2020款奔馳A180,搭載282 914型發(fā)動機(jī),VIN碼為LE41779841L12****,行駛里程為1 481km。該車儀表臺上黃色的輪胎壓力監(jiān)測警告指示燈點亮,同時出現(xiàn)“沒有車輪傳感器”的提示信息,且右前輪胎壓力不顯示(圖14)。
圖14 故障車儀表臺上的報警信息
接車后,首先查詢故障車的車籍卡,發(fā)現(xiàn)該車搭載了代碼為475的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK)。連接診斷儀進(jìn)行快速測試,發(fā)現(xiàn)在輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng) (RDK)控制單元N88中設(shè)置了兩個當(dāng)前狀態(tài)的故障碼(圖15):U116209-與輪胎壓力傳感器1的通信存在故障,存在一個部件故障;U116309-與輪胎壓力傳感器2的通信存在故障,存在一個部件故障。另外,從快速測試結(jié)果中還可以看出,故障車的RDK系統(tǒng)采用了PAL相位角定位技術(shù),其供應(yīng)商是德國霍富集團(tuán)(Huf Electronics Bretten),該集團(tuán)于2012年初收購了貝魯電子(BERU Electronics)。
圖15 故障車RDK控制單元中的故障碼
根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障碼分析,導(dǎo)致該車RDK系統(tǒng)工作異常的可能原因有:胎壓壓力監(jiān)測模塊N88軟件故障;右前輪胎壓力傳感器A69/2故障(外力或自身內(nèi)部故障);胎壓壓力監(jiān)測模塊N88故障;加裝部件或電子產(chǎn)品導(dǎo)致無線電干擾;連接儀表盤控制單元N133/1到儀表盤A40/16的同軸電纜損壞。
嘗試對胎壓壓力監(jiān)測模塊N88進(jìn)行軟件升級,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)新的軟件。使用專用工具M(jìn)B3000搜索右前輪輪胎壓力傳感器A69/2,結(jié)果可以接收到傳感器發(fā)出的無線電信號。嘗試將左前輪和右前輪進(jìn)行互換,并重新進(jìn)行輪胎壓力傳感器的識別學(xué)習(xí),結(jié)果故障依舊。檢查鋼圈及輪胎,未發(fā)現(xiàn)有受外力損壞的痕跡。由于故障車加裝了無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng),嘗試拆除加裝件并恢復(fù)原車線路后,故障依舊。嘗試與正常車互換胎壓壓力監(jiān)測模塊N88,結(jié)果剛開始試車時胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的功能恢復(fù)正常,但第二次試車時故障再次出現(xiàn)。檢查連接儀表盤控制單元N133/1與儀表盤A40/16之間的同軸電纜,未見異常。
為了排除電子產(chǎn)品導(dǎo)致的無線電干擾,逐一排查車內(nèi)及后備箱的物品,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在中控臺點煙器接頭上插有MP3播放器(圖16)。此播放器可以將U盤中的歌曲,通過收音機(jī)的FM信號發(fā)送給主機(jī)進(jìn)行播放。嘗試拔下MP3播放器,結(jié)果右前輪胎的胎壓立即就恢復(fù)顯示。重新插上MP3播放器并上路試車,行駛了一段距離后,該車故障再次出現(xiàn),這進(jìn)一步證實該車故障就是由于MP3播放器的無線電信號干擾所致。拆除MP3播放器后,該車故障被徹底排除。
圖16 故障車上加裝的MP3播放器
本案例中,故障車搭載的是TPM胎壓監(jiān)測系統(tǒng),安裝在輪胎內(nèi)的壓力傳感器通過無線信號與控制單元進(jìn)行通信,車上加裝的MP3播放器的無線信號對胎壓監(jiān)測系統(tǒng)造成了干擾,導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常。另外,在實際維修工作中,筆者還遇到過因加裝的360全景系統(tǒng)控制模塊、門禁卡、小米自動手機(jī)支架(帶無線充電功能)等引起的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作異常的案例。
一輛2020款奔馳CLA260 4MATIC獵裝車(CODE 800),搭載260 920型發(fā)動機(jī),VIN碼為W1K1186471N14****,行駛里程為6 201km。該車儀表臺上黃色的輪胎壓力監(jiān)測警告指示燈點亮,同時出現(xiàn)“輪胎壓力檢測器停止運(yùn)作”的提示信息,且4個車輪的輪胎壓力均不顯示。
接車后,首先查詢故障車的車籍卡,發(fā)現(xiàn)該車搭載了代碼為475的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK)。連接診斷儀進(jìn)行快速測試,發(fā)現(xiàn)故障車的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK)控制單元N88檢測不到,無法通信。查閱故障車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)控制單元N88電路圖(圖17)發(fā)現(xiàn),輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(RDK)控制單元N88只有4根連線,除了電源線和搭鐵線以外,另外2根是用戶界面控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN HMI)數(shù)據(jù)線。
圖17 故障車型輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)電路圖
根據(jù)故障現(xiàn)象及系統(tǒng)工作院里分析,導(dǎo)致該車胎壓監(jiān)控系統(tǒng)控制單元N88無法通信的可能原因有:電源或搭鐵故障;CAN HMI通信線路故障;控制單元N88電氣故障。
檢查控制單元N88的供電熔絲,發(fā)現(xiàn)F152/4f167(5A)熔絲已熔斷;測量熔絲下游的電阻為1.6Ω,明顯有問題,正常情況下,此處電阻應(yīng)在1kΩ以上,說明相關(guān)線路存在短路故障。斷開控制單元N88的插頭,電阻仍然很小。查閱位于前排乘客腳坑的車內(nèi)熔絲和繼電器模塊F152/4的電路圖(圖18),發(fā)現(xiàn)熔絲f167還給另一個模塊供電。該模塊是位于后保險杠飾板內(nèi)部的車尾開關(guān)控制單元N38(圖19)。
圖18 故障車型車內(nèi)熔絲、繼電器模塊F152/4電路圖
圖19 故障車型車位開關(guān)模塊安裝位置
再次查詢故障車的車籍卡發(fā)現(xiàn),該車裝備有代碼為890的自動后背門和代碼為871的行李箱蓋打開/關(guān)閉傳感裝置,也就是配置有行李箱免接觸開啟系統(tǒng)(HANDS-FREE ACCESS),俗稱“一腳踢”。如果遙控鑰匙位于無鑰匙啟動(KEYLESS-GO)的有效范圍(大約1m)內(nèi),不接觸行李箱蓋就可將其打開、停止或關(guān)閉。位于保險杠下方的上部車尾轉(zhuǎn)換模塊傳感器A87/1和下部車尾轉(zhuǎn)換模塊傳感器A87/2,以監(jiān)測特定的腳部運(yùn)動,然后將其通過后保險杠的飾板之后的車尾開關(guān)模塊N38傳送至點火開關(guān)控制單元N73(集成了無鑰匙啟動(KEYLESSGO)控制單元功能),從而實現(xiàn)無接觸操控行李箱蓋。行李箱免接觸開啟系統(tǒng)的電路圖如圖20所示。
圖20 故障車型行李箱免接觸開啟系統(tǒng)電路圖
舉升故障車檢查車尾開關(guān)模塊N38線路時發(fā)現(xiàn),該車排氣管進(jìn)行了改裝,但是沒有將相關(guān)線路固定妥當(dāng)(圖21),導(dǎo)致車尾開關(guān)控制單元N38的線路被高溫排氣炙烤,出現(xiàn)絕緣失效、線路短路的情況,從而導(dǎo)致f167熔絲被熔斷。更換損壞的線束后試車,該車故障被徹底排除。
圖21 故障車排氣管附近的線路
本案例中,由于改裝排氣管時未能對周邊線路進(jìn)行妥善固定,使得車尾開關(guān)控制單元線路被高溫烘烤,出現(xiàn)絕緣失效、線路短路、熔絲熔斷的情況,進(jìn)而導(dǎo)致與其關(guān)聯(lián)的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)工作異常。遇到某個部件的電源熔絲熔斷故障時,我們不僅要查詢此部件的電路圖,最好也要在WIS中查詢?nèi)劢z盒的電路圖,以確認(rèn)此熔絲是否還給其他部件供電,再全面排查相關(guān)線路及部件。這不僅能避免少走彎路,而且能大大提高維修效率。
最后,再系統(tǒng)總結(jié)一下奔馳車系胎壓監(jiān)測系統(tǒng)故障特點。
1.對于型號系列為1 1 8、1 7 7、243、247、223、253和223的奔馳車,配置有代碼為475的RDK輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),如果出現(xiàn)儀表臺上顯示輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)故障信息(黃色)和輪胎壓力故障指示燈點亮、單個或所有輪胎壓力傳感器無法識別、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)功能不工作或輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)暫時不可用、胎壓監(jiān)測控制單元N88存故障碼C151C00-未識別到輪胎壓力傳感器、U116509-與輪胎壓力傳感器4的通信存在故障等故障現(xiàn)象,則有可能是因為裝配的Bridegestone輪胎設(shè)計及工藝存在問題,導(dǎo)致無線電信號衰減過多,從而干擾輪胎壓力傳感器信號的傳輸,此時建議更換存在故障的輪胎。
2.對于型號系列為118、177、243和247的奔馳車,配置有代碼為475的RDK輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),如果出現(xiàn)右前輪胎壓力傳感器偶爾或長時間未被識別、故障碼(如U116309-與輪胎壓力傳感器2的通信存在故障;C1502FA-輪胎壓力傳感器2存在故障)明確指向右前輪胎壓力傳感器存在故障,則往往是連接儀表臺控制單元N133/1與儀表臺A40/16的同軸電纜(在駕駛員座椅下方)受損,此時應(yīng)需要更換同軸電纜。
3.不同品牌、不同類型的胎壓傳感器不能混用,如帶PAL(相位角定位)技術(shù)的新型傳感器與老款的傳感器(不帶PAL技術(shù))不能混用。圖22為Schrader提供的兩種傳感器:第δ代輪胎壓力傳感器,帶PAL技術(shù),主要用在奔馳213、238和257車型上;第γ代輪胎壓力傳感器,不帶PAL技術(shù),主要裝配在奔馳212車型上。
圖22 英國Schrader為奔馳車系提供的胎壓傳感器
4. 鍍鎳金屬氣門嘴帽不能用于鋁制的輪胎壓力傳感器氣門嘴上,否則會因電化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致氣門嘴帽無法手動拆下。因此,對于鋁制胎壓傳感器,最好使用塑料氣門嘴帽。