故障现象:一辆W220底盘的奔驰S320进厂维修,其故障为仪表有时失灵,警告灯亮。 故障诊断:接车启动之后发现ESP、ABS、发动机指示灯亮,熄火再启动,油表指针有时不动。连接STAR诊断仪进入DAS系统,无法进行“ Quick test”,打开发动机舱左前保险丝盒,发现诊断插座X11/4保险丝烧熔,更换保险丝后,进行“ Quicktest”,发现车身网络CANB多个控制模块无法通信,其测试结果如表1-1-14所示(Filter status: Only control units withfault code仅限于有故障的控制单元)。
多个控制模块无法通信,表明车载网络CAN-BUS数据总线有严重短路,信号干扰,因为很少有多个控制模块同时损坏的情况,笔者认为首先应从CAN线系统入手。
该车为2002款W220底盘的车型,有3个CAN线连接器:X30/6(CAN线电压分配连接器,在仪表板左下方,诊断插座旁边);X30/5(左侧CAN电压分配连接器,驾驶侧车门地毯下,左前门柱旁);X30/4
(右侧CAN电压分配连接器,前乘客地毯下方,右前门柱旁边)。
连接到Ⅹ30/6的控制模块：
◆N73:电子点火开关控制模块◆N80:转向柱控制模块◆N22:自动空调◆A1:仪表板◆N72/1:上部控制面板◆N10/6:左SAM控制模块◆N10/7:右SAM控制模块连接到X30/5的控制模块◆A37:PSE气动系统◆A40/3: COMAND系统◆N22/4:后自动空调◆N32/1:左电动座椅调节和记忆◆N69/1:左前门控制模块
◆N69/3:左后门控制模块◆N10/6:左SAM控制模块连接到X30/4的控制模块：
◆N69/2:右前门控制模块◆N69/4:右后门控制模块◆N32/2:右前电动座椅调节和记忆◆N62:电子驻车控制系统◆N88:胎压监控系统◆N10/8:后SAM控制模块◆N70:头顶控制面板(通过N10/8◆N69/5:无钥匙启动系统◆A35/7:电话转换器奔驰车上采用多种CAN控制网络，2002款的W220分为两种:CANC一发动机(也叫底盘CAN)高速通信,最大传输速率为125kbit/s或者500kbit/s,甚至1Mbit/
s;CANB-室内CAN(也叫车身CAN)低速通信,最大传输速率为83kbit/s。
两种不同传输速率的网络如何进行信息共享和不产生协议间的冲突。例如:车门打开时发动机控制模块也许需要被唤醒。为了使采用不同协议及速度的数据总线间实现无差错数据传输,必须要用一种具有特殊功能的计算机,这种计算机就叫网关。网关实际就是一种模块,它的工作好坏决定了不同的总线、模块和网络相互间通信质量的好坏。
实际上针对通用协议的OBD Ⅱ系统,OBD故障扫描就是网关。网关就像一个居民小区的门卫,在他如何让客人进大门之前,他得问问客人是否应邀前来,或者通知某位住户有客来访了。对不兼容但却需要互相通信的总线和网络来说,网关模块所起作用和门卫一样。当信息不能传递时,不一定是网关的
问题,一个或两个模块的软件或许有错。
那么在2002款W220车载网络中谁充当网关呢?那就是N73-ES电子点火开关(从2003年的S350起,由CGW即 central gateway中央网关模块担当)。原理上CAN总线用一条导线就足以满足功能要求了,但为了抑制外部干扰,CAN通信线有两条,分别为CANH和CANL双绞线,其不是通过Z形平行接头,就是用以上所说X30多功能接头连接起来。如图1-1-80所示,绿色线到EIS点火开关控制模块,白色线到左前SAM控制模块,黄色线到X30/4。
因为 Short test快速测试的 Coding,是从EIS点火开关控制模块处读取,笔者曾遇见过由ES点火开关控制模块损坏而导致的多个控制模块无法通信的问题。而此车的EIS点火开关控制模块可以通信。首先测量N73
到X30/6线插头CAN线有无短路或断路，量结果为CAN H和CAN L的电阻值都为0欧,两者之间的电阻值为∞,正常根据快速测试清单,测试车门控制模块开关,车窗升降正常,按下座椅加热和通风功能键,发现其LED指示灯会不停闪烁属于异常。因为正常时无论按下座椅加热或通风按钮,无论选择一挡还是二挡,指示灯会长亮但不闪烁。于是尝试断开N69/1的CAN线,拆掉门上桃木饰板,拔掉其电源插头和CAN线插头,再进行 Quick test.
发现快速渊试结果依旧。看来问题不出在CAN线插头,但是那么多控制模块操作起来相当费力。为了缩小查找范围,索性将30/5的CAN线插头全部拔掉,再进行快测试,发现N10/6(SAM一FL左前SAM制模块)、N107(SAM-FR右前SAM控制模块)、N22(AAC自动空调控制模块),N72/1(UcP上部控制面板控制模块)、N80(SCM转向柱控制模块)可以通信,但是仍有A37(PSE气动系统控制模块)、N32/1(ESA-FL左前座椅调节和记忆控制模块),N32/2(ESA-FR右前座椅调节和记忆控制模块),N69/1(DCM-FL左前门控制模块)、N69/3(DCM-=RL左后门控制模块)、N69/2(DCM一FR右前门控制模块)、N694(DCM-RL右后门控制模块)、后SAM控制模块、OCP顶部控制面板等控制模块无法通信。于是再逐个将CAN线插头装回去,每装一次便快速测试一次,当测试结果有变化时对该CA线插头作相应的记号。如果发现插回某个插头,渊试结果变回初始测试结果时,仅断开该插头再进行测试,发现剩余不能沟通的控制模块都是同右CAN线插头分配器X30/4连接的。再对应CAN线网络图,发现有故障嫌疑的插头恰好又同X30/4连接的,可以判定故障是右CAN线插头分配X30/4上的控制模块引起的。排查范围缩小,问题总算
有眉目了。对应CAN线控制模块分布图,笔者突然发现在整个测试过程中的清单中,Keyless Go无钥匙启动控制模块没列入。通常某个控制模块有问题时,其测试结果表示为“f”或“!”,而此车诊断仪竟无法检测到KG控制模块。由于W220底盘的S320遥控器和 Keyless Go智能卡是分开的,该车入厂只有一把遥控器,笔者忽略了这一细节。
于是拆掉后备箱右侧绒板,拔掉KG控制模块的插头后,再 Short test,发现除了KG控制模块之外,所有的控制模块都能通信,仪表警告灯熄灭,更换KG控制模块后,故障解决。
故障总结:由于奔驰车系电子元件的日益增加,对维修企业而言,维修设备革新固然重要。对维修人员来讲,对自身理论水平和综合技能提高的要求更是迫在眉睫。面对错综复杂的故障现象,既要统观全局透过现象看本质,又不能轻易忽视一些看似微不足道的细节,而这些小细节可能是找到原因的根本,这样才能减少走弯路的机会,培养出敏锐的思考和判断能力。
