奔馳S400混合動力車無法起動

南京徳通泰亞汽車服務有限公司 樂建偉，尹炳富

奔馳S400混合動力車無法起動

南京徳通泰亞汽車服務有限公司 樂建偉，尹炳富

故障現象 一輛行駛里程約為8.58萬km的2012年產奔馳S400混合動力車（裝配272.974發動機及722.950變速器），發動機無法起動。

故障診斷 混合動力系統發動機無法起動的可能原因有：節氣門驅動機構機械損壞；缺少發動機轉速信號；在點火順序中有碰撞信號；蓄電池電量不足；燃油壓力過低；發動機基本正時錯位；起動機及其線路故障；駕駛認可系統3（DAS3）不允許起動；保護開關（A100s1）未施加開啟電壓。

接車后嘗試起動發動機，經多次起動均沒有任何反應；檢查低壓車載電網電壓，約為11.7 V，高壓車載電網電壓約為127.7 V，這表明高低壓蓄電池的SOC電量充足；用燃油壓力表檢查燃油壓力，燃油壓力為400 kPa，正常。連接STAR-DAS進行故障診斷，在發動機電子設備（ME）控制單元（N3/10）中讀到2個故障代碼，故障代碼U011000的含義是“與電動機A控制單元的通信存在功能故障（當前）”，故障代碼U011081的含義是“與電動機A控制單元的通信存在功能故障，接收到錯誤的數據（當前）”；在SG-EM功率電子裝置控制單元（N129/1）中存儲有故障代碼P0A1E00，含義是“功率電子裝置控制單元（N129/1）部件存在故障（當前）”；在SG-DDW直流/直流（DC/DC）轉換器控制單元（N83/1）中存儲有2個故障代碼，故障代碼P0A0E00的含義是“高壓車載電網的聯鎖回路存在偶發性功能故障（已存儲）”，故障代碼U010000的含義是“與發動機電子設備（ME）控制單元的通信存在故障（當前）”；在SG-BMS蓄電池管理系統控制單元（N82/2）中存儲有故障代碼C11000，含義是“與電動機A控制單元的通信存在功能故障（當前）”。雖然在發動機電子設備（ME）控制單元（N3/10）中沒有存儲與電子風扇有關的故障代碼，但該車的電子風扇卻一直常轉，可能是接收到錯誤的數據所致。根據故障引導檢查控制單元的通信，檢測結果顯示“與控制單元HSG的通信是成功的”，說明該車控制單元的通信正常。由以上初步檢查結果分析，該車的故障可能會出現在以下幾個方面：相關線路故障（首要排除）；功率電子裝置控制單元（N129/1）故障；SG-BMS蓄電池管理系統控制單元（N82/2）故障；發動機電子設備（ME）控制單元（N3/10）故障；混合動力控制器區域網絡（CAN）電位分配器連接器（X30/44）損壞。

查閱混合動力系統相關資料，結合以往對此車的了解及經驗，先對各控制單元的供電熔絲、搭鐵點及各控制單元高低CAN線的電壓信號進行測量，均未發現異常；檢測混合動力控制器區域網絡（CAN）電位分配器連接器X30/44（圖1，位于前部帶熔絲和繼電器模塊的SAM模塊N10/1之后）端子1與端子2之間的電阻，為59.5 Ω（標準值為55 Ω～65 Ω），正常；故障診斷儀引導提示檢測控制單元電阻，按照圖2所示的電路進行控制單元電阻的檢測，實測DC/DC轉換器控制單元（N83/1）的電阻約為48.5 kΩ，蓄電池管理系統控制單元（N82/2）的電阻約為49 kΩ，發動機電子設備（ME）控制單元（N3/10）的電阻為51 kΩ，電動制冷壓縮機（A9/5）的電阻為24 kΩ～26 kΩ，功率電子裝置控制單元（N129/1）的電阻約為48 kΩ，從檢測結果數據看，電動制冷壓縮機（A9/5）的內部阻值過低，很可能是電動制冷壓縮機（A9/5）損壞，但是因為該車空調系統制冷功能是正常的，單憑該數據并不能確定電動制冷壓縮機（A9/5）損壞，只能找到相同型號電動制冷壓縮機（A9/5）進行互換進行驗證。正好車間有一輛在修的奔馳S400轎車，于是測量數據進行對比，測量結果與原車一樣，這說明該原車的電動制冷壓縮機（A9/5）是正常的。

圖1 混合動力控制器區域網絡（CAN）電位分配器連接器X30/44

圖2 電位分配器連接器（X30/44）與控制單元的電路連接

考慮到該車CAN通信故障和無法起動故障很有可能是同一個故障原因造成的。于是，就先對故障代碼P0A0E00進行引導檢測，讀取到DC/DC轉換器控制單元（N83/1）中高壓車載電網電壓的實際值為9.2 V，電壓卻為低壓安全電壓，因此懷疑是蓄電池或者蓄電池的連接有問題，于是決定檢查部件A100（高壓蓄電池模塊）上的導線連接器是否安裝到位，拔下A100（高壓蓄電池模塊）上的導線連接器觀察，未發現異常，重新插回A100（高壓蓄電池模塊）導線連接器（注意：不允許導線連接器歪斜，否則導線連接器無法完全插上，可能導致互鎖回路斷路）后試車，故障依舊。

接著對故障代碼P0A1E00進行引導檢測，檢查功率電子裝置控制單元（N129/1）內的軟件（SW）版本，為12.04.00，無需升級；用故障檢測儀檢測功率電子裝置控制單元（N129/1）中記錄的“總電容量的初始值”，為1 037 μF，正常，接著評估功率電子裝置控制單元（N129/1）中記錄的“總電容量的平均值”，為0 μF，小于800 μF，則必須更換功率電子裝置控制單元（N129/1）。

從以上分析判斷，是由于功率電子裝置控制單元（N129/1）出現故障導致整個高壓車載電網電壓都降至低壓安全電壓。因此需要更換功率電子裝置控制單元（N129/1）后再進行后續故障診斷。更換功率電子裝置控制單元（N129/1）后，連接故障檢測儀進行在線編程。編程完成后重新讀取DC/DC轉換器控制單元（N83/1）中高壓車載電網的電壓，為122 V（正常為48 V～150 V），說明高壓車載電網的電壓恢復正常。重新讀取故障代碼，所有控制單元內均無故障代碼存儲，電子風扇也不再常轉。嘗試起動車輛，但發現該車還是無法起動，在起動的過程中，筆者觀察到，起動前儀表盤上顯示的高壓電電量為57%，但在按下起動按鍵后儀表盤上顯示的高壓電電量迅速下降至0%。難道是高壓蓄電池的電量不足嗎？于是外接充電機進行充電，大約充電20 min后試車，故障現象還是和之前一樣。那么會不會是高壓蓄電池損壞呢？如果高壓蓄電池損壞那又是什么原因造成的呢？電動機的運作會不會受干擾或受阻礙呢？于是筆者用扭力扳手嘗試轉動曲軸，卻發現曲軸無論是順時針還是逆時針一點都轉不動，這充分說明該車發動機的機械部分存在故障，于是決定解體發動機進行檢查。

在解體發動機的過程中，發現起動發電機的磁鐵絕緣塊脫落（圖3）后卡在線圈上，將線圈卡死，從而導致發動機無法運轉，由于發動機機械卡死，起動阻力過大，瞬間耗盡高壓蓄電池電量，從而導致上述故障的產生。

故障排除 更換起動發電機和功率電子裝置控制單元（N129/1）后，連接故障檢測儀進行在線編程后，對高壓車載電網進行初始化，激活車載高壓電系統后試車，發動機起動順利，故障徹底排除。

圖3 起動發電機的磁鐵絕緣塊脫落

2017-03-22）