2005款奔驰ML350越野车ESP故障案例二

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背景

车型:2005款奔驰ML350。

现象

在行驶过程中ESP/BAS、ABS、ETS、手制动灯、制动片报警灯同时点亮(图1-1-113)。 此时感觉加油不畅,因为此前有过类似经历,也未敢做任何操作直接开到来检查。当在接待处把换挡杆从D 位挂到N位后,再挂入D位或R位车都不会动,最后把换挡杆挂到P位后,此时已无法把换挡杆拨出P位。

方案

首先连接奔驰诊断仪器STAR-D进行快速检测,从故障列表我们可以看出,基本上故障都是其他控制模块无法与ESP控制模块进行CAN通信的故障,同时ESP也报了无法与外界进行CAN通信的故障。由于此款车ESP控制模块专门有一根K-Wire(K-线)(图1-1-114)连到诊断接头上,因此,即使它的CAN出现了问题,也不影响它与诊断仪器之间的通信。 这里我们简单介绍一下这种车型的CAN 结构,它虽然由CAN—H线和CAN-L线组成,但这种车的CAN不像其他奔驰车那样分CAN-C和CAN-B,再由网关控制模块来协调传递这两个CAN系统的信息,此车只有一个CAN系统,所有的控制模块都并联在这个CAN上,那么这个CAN网络上有一处出现搭铁或短路的情况,整个CAN系统就瘫痪了。另外,这种CAN不具备单线模式,只要是CAN-H和CAN-L其中一根线出了问题,这个CAN系统就不能正常工作了。 结合上述信息,我们分析只有两种可能: 01 ESP控制模块与CAN网络之间的线路出现了问题。 02 ESP控制模块本身有问题。 因为控制模块本身的故障率比较低,再加上判断控制模块的好坏比较复杂,因此,我从第1个疑点人手。由于ESP控制模块插头的结构和位置比较特殊不便于测量。从图l-l-114b我们可以知道,ESP控制模块的CAN线经过了插头X25/2后才连在了CAN 网络上,我们首先找到了如图1-1-115所示的X25/2插头。 断开此插头,测量通向CAN 网络的CAN-H和CAN-L的电压,在正常范围内。但在测量通向ESP控制模块的CAN 电压时,CAN-L电压正常,CAN-H电压却很微弱,问题应该就出在这里。找到位于左前大灯后侧附近的ESP控制模块插头,首先用手晃动了几下插头,这时发现有时晃动插头会让故障消失,但有时故障又会重新出现,但实际并不感觉插头松,因此,疑点集中在了这个插头上。于是断开插头检查,没有发现插头锈蚀的情况,测量从ESP控制模块插头的15孔到插头X25/2的A9针的电阻,在正常范围内,而所有的情况都显示是插头接触不好。于是找一与控制模块插针一样大小的公插头往ESP插头的15孔(图1-1-116)里插,非常的松,而其他孔都很紧,因此找到了问题的根源。 用专用工具修理此插针,全部装复后模拟开始的动作晃动插头,故障没有再出现。

备注

有人可能会提出疑问,你为什么不一开始就去检查ESP控制模块的插头呢?第一,它的位置不利于信号的采集。第二,假如ESP控制模块本身有问题,有可能重新安装一下插头,系统断电后,故障现象可能会消失,无法确定故障点。第三,我们只有在故障现象存在的情况下尽量的去缩小故障范围,才能为故障点的确定以及最后故障的排除营造更多的机会。 随着车载电脑的逐渐增多,CAN系统在汽车上应用也越来越广泛,它减少了导线的数量,也减少了传感器的数量,提高了信息的传输速率及抗干扰性,也为车载电脑的诊断提供了方便等。总之,CAN的优点很多。就是由于CAN的优点如此之多,让很多人感觉它很神秘,尤其让很多修理工感到畏惧,遇到CAN的故障不知道怎么去处理,这就需要我们平时多去主动地学习新的技术,结合自己的工作实践总结出它的特点,那么我们再处理类似问题时,就不觉得那么复杂了。 点评: 在奔驰汽车中,与制动系统相关的电子控制功能有很多,根据车辆年款和车型的不同,会选用相关的电子控制系统,也会将不同的电子控制系统组合在一起使用,笔者将这一类电子控制系统统称为电子制动和稳定控制系统。为了使维修人员有一个较为清晰的术语概念,下面先介绍一下这方面的知识。 01 ABS控制系统 ABS控制系统称为制动防抱死控制系统,ABS的英文全称为“Anti-Lock Brake System”。在最初的设计期间,ABS控制系统只是用于在制动过程中防止车轮抱死,同时也可以在某种程度上避免轮胎在路面上打滑,缩短有效制动距离,提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力。 02 ASR控制系统 为了增强汽车起步、加速过程中的驱动轮的防滑能力,提高汽车驱动性能,在ABS功能的结构基础上,又增加了驱动防滑功能,该项功能的英文全称为“Anti -Slip Regulation”,相关的控制系统称为驱动防滑控制系统,也称为牵引防滑控制系统。 需要说明的是,在奔驰汽车中,只要是配置了ASR控制系统,ABS控制系统和ASR控制系统就会组合起来,并且由一个控制模块进行控制。例如在S系列W140底盘车型中,比较常见的是ASRV控制系统,它集成了ABS、ASR、ETS等功能。在实际维修工作中,可以使用STAR诊断仪进入到“Traction”电控项目中进行检测。 03 ETS控制系统 ETS控制系统称为电子牵引力控制系统,ETS英文全称为“Electric Traction System”。ETS控制功能与ASR控制功能基本相同,根据具体的车型配置情况,ETS控制系统和ASR控制系统有可能进行选配,但不管如何配置,通常采用一个控制模块执行ETS和ASR控制功能,因此,实际检测方法并没有想象的那么复杂,这也是为何在原文中,当ABS转速传感器损坏或ESP控制模块通信不良时,仪表板中会有多个故障警告灯同时点亮,而我们只需要检测ESP控制系统就可以了,因为ESP控制系统已经将ABS、ASR、ETS集成在一起,采用一个控制模块(通常为控制模块N47-5)进行控制。 在实际检修过程中,我们可以先通过观察仪表板上的故障警告灯种类来确定电子控制动系统的具体配置形式,即是否只具有ABS、ASR或ETS功能,或是这些功能全都具备,然后再使用STAR诊断仪进入到底盘单元组中,选择并进入“Traction”电控项目中进行诊断就可以了。 04 BAS控制系统 BAS控制系统称为制动辅助控制系统,BAS的英文全称为“Brake assist system”。对于S系列W140底盘车型,BAS 控制系统是一个独立的控制系统,具有单独的控制模块:BAS控制模块N48。 BAS控制模块N48通常安装在真空助力器的下方,控制模块内部电路可分为信号输入电路、逻辑处理电路和安全保护电路这三个单元。BAS控制模块N48需要获取的信号包括:两个前轮的车轮转速信号、制动灯开关信号、车辆识别信号、BAS膜片工作行程信号、BAS作用信号、车辆加速信号等。在这些信号中,有一些信号是通过总线传送到BAS控制模块N48的,如ASR/ESP控制模块通过总线将车轮转速信号、制动灯开关信号传送至BAS控制模块N48。因此,当ASR/ESP控制系统出现故障时,BAS故障警告灯同样会点亮,这一点与本例中的故障症状是吻合的。 属于BAS控制系统本身的电气元件包括:BAS电磁阀A7/7yl、BAS膜片行程传感器A7/7bl、BAS释放开关A7/7sl。可以看出BAS控制系统本身的电气元件比较少,而容易损坏的电气元件只有BAS膜片行程传感器A7/7bl,主要问题出在信号间歇性不良,可做更换处理。 由于BAS控制模块N48安装的位置比较特殊,因此,容易受到制动液或雨水的腐蚀。在检修时应重点检查BAS控制模块N48 内部的电路板。需要特殊强调的是,当BAS 控制系统出现故障时,同样会造成ASR控制系统工作不良,导致ASR故障警告灯点亮。因此,当ASR控制系统出现故障时,不要忘了对BAS控制系统进行检测。 对于某些车型来说,BAS控制系统与ESP控制系统集成在了一起。对于实际维修工作而言,BAS控制系统是否与ESP控制系统集成在一起并不重要,因为我们只需要查询一下STAR诊断仪的自诊断菜单就可以了,然后再按照故障码信息进行检修,相关故障都能得到排除。 5.ESP控制系统 ESP控制系统称为电子稳定控制系统,ESP的英文全称为“Electronic Stability Program”。目前ESP控制系统主要应用在奔驰较新款的车型上,如S系列W220、E级W210、ML系列W163等底盘车型中。ESP 控制系统集成了ABS、BAS和ASR3个控制系统,因此,车辆中不再设单独的ABS、BAS或ASR控制模块,也不会再设单独的ETS控制模块。这说明一个问题:技术越先进,控制系统的集成度越高,一个控制模块能够执行多种控制功能,整体的电控结构实际上得到了简化,维修人员更应该以总线的角度去理解控制系统结构与工作原理。 ESP控制系统属于目前奔驰车系主流的电子制动与稳定控制系统之一。在汽车行驶过程中,ESP控制系统利用众多传感器实时监控车辆行驶状况,包括驾驶员转弯方向,车速、节气门开度、制动力以及车身倾斜度和侧倾速度等,判断汽车正常安全行驶与驾驶者操纵意图之间的差距,然后通过调整发动机的转速和车轮上面的制动力分配,修正过度转向或转向不足,因此,ESP控制系统在提高汽车行驶稳定性方面的效果是非常显著的。总而言之,ESP控制系统具有以下3 大功能: 05-01 实时性监控功能。ESP控制系统能够实时监控驾驶员的操控动作、路面反应、汽车运动状态,并不断向发动机和制动系统发出指令。 05-02 主动性干预功能。ABS等安全技术主要是对驾驶员的动作起干预作用,但不能调控发动机。ESP控制系统则可以通过主动调控发动机的转速,并调整每个轮子的驱动力和制动力,来修正汽车的过度转向和转向不足。 05-03 预先警示功能。当驾驶者操作不当或路面异常时,ESP控制系统会激活相应的故障警告灯,提醒驾驶员安全操作。 根据笔者的理解,我们可以将ESP控制系统看做是升级版的ASR控制系统,在故障检修方面与ASR控制系统是基本相同的。 06 SBC控制系统 目前在新款E级、SL级、CLS级等奔驰轿车中,采用了一种先进的电子制动控制系统,称为SBC控制系统,也称为感应制动控制系统。SBC的英文全称为“Sensotronic Brake Control”。SBC控制系统是一个集成了ABS、ASR、ETS、ESP及BAS功能于一体的电子制动控制系统,可以称得上是汽车制动技术史上的一次革命。在配置了SBC 控制系统的车型中,不再需要配置单独的ABS控制模块、ASR控制模块、ETS控制模块、ESP控制模块或BAS控制模块。 SBC控制系统属于电子液压式制动控制系统,较之其他电子制动控制系统,该控制系统的技术更为先进,所表现出来的突出优点包括:提高了制动压力传递的准确性和灵敏性;缩短了紧急制动时的制动距离;提高车辆行驶时的安全性;制动摩擦片的磨损更为均匀并延长了使用寿命;车辆转弯制动时能够产生更为理想的制动效果;增强了车辆行驶的安全性和舒适性。 SBC控制系统最重要的性能特点是在制动压力产生的过程中,具有极高的动态控制特征,而且使用高灵敏度的传感器对驾驶员动作和车辆状况进行精确监控。以紧急制动过程为例,SBC控制系统可以通过加速器识别驾驶员施加在制动踏板上的动作,以此作为紧急制动的线索,并迅速作出回应:在高能蓄压器的协助下,SBC控制系统提高制动线路中的压力,并迅速将制动摩擦片压向制动盘,令其对驾驶员的制动操作作出快速反应。在电子液压装置的帮助下,制动辅助控根据相关的技术通报,SBC控制模块属于故障率较高的部件,当出现与SBC控制模块本身相关的故障码时,可更换SBC控制模块,同时对新的SBC控制模块进行编程。 综合以上的内容,我们可以看出对于奔驰电子制动与稳定控制系统相关的故障,检修工作并没有想象的那么复杂,检修的要点是对一个或两个控制系统进行自诊断,根据故障码信息对线路进行排查,测量有故障的部件,然后做修复或更换处理就可以了。 在原文中,朱世荣先生排除了两例ESP控制系统的故障,笔者认为后一例故障排除的难度相对高一些,这是因为故障点比较隐蔽,需要非常细心才能找到故障点,这也体现了他的检修功底。需要说明的是,在后一例检修过程中,出现了换挡杆无法挂入行驶挡位的故障症状,其原因是制动灯开关信号是直接传送至ESP控制模块的,ESP控制模块再通过CAN总线将制动灯开关传送至自动变速器控制模块和换挡杆选择控制模块。当ESP控制模块的CAN总线通信失效时,换挡杆就会锁死在P挡位置处。 根据笔者的维修经验,ESP控制系统比较常见的故障原因包括:ABS转速传感器损坏或信号不良(包括插头连接不可靠),制动灯开关性能不良,总线信号接收不良,ESP控制模块性能不良,静止测试/道路测试被激活等。维修人员可对这些问题做重点检查。

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