◆文/河南 劉勤中
一輛2020款(CODE800)款奔馳邁巴赫S560 4MATIC,搭載176980型發動機,VIN/FIN碼為WDD2229861A50****,行駛里程為11 540km。車主反映后排座椅按摩功能失靈,而且自提車起就沒有用過該功能。
試車發現該車故障持續存在,用遙控器開啟座椅按摩功能后,顯示屏上顯示按摩功能已啟動,但是后背沒有任何感覺。連接診斷儀進行快速測試,多仿形座椅氣動泵M40設置了1個當前狀態的故障碼:B1E8007-在空氣壓力系統中已識別到了粗漏,存在一個機械故障。左后多仿形座椅N32/20和右后多仿形座椅N32/21設置了當前狀態的故障碼:B1EA953-多仿形座椅氣動泵存在故障,該部件已停用。故障車上的故障信息如圖1所示。

圖1 故障車上的故障信息
座椅調節功能用于調節座椅以適應相應車輛駕駛員及乘客的體型,正確的座椅位置可確保座椅舒適性和安全性,座椅調節可以通過機械方式或電動方式來執行。另外,還有一些用于改善舒適性的部件是由氣動系統來實現的,例如按摩功能或腰部支撐調節,車輛駕駛員及乘客的座椅靠背支撐的單獨調節。表1列出了奔馳座椅氣動系統的類型。

表1 奔馳車系座椅氣動系統類型及功能
對于帶代碼U22的車型,為了在長時間乘坐時使背部肌肉組織放松,需要脊柱被很好地支撐,座椅靠背上裝配有腰部支撐裝置,可通過座椅靠背上兩個氣墊的幫助調整座椅靠背支撐的形狀,通過相應的腰部支撐調節開關執行調節(圖2)。腰部支撐調節開關由腰部支撐調節控制單元讀取,然后通過控制單元集成閥促動氣墊充氣或放氣,腰部支撐氣動泵由腰部支撐調節控制單元促動并用于供應壓縮空氣。

圖2 奔馳車系座椅靠背的腰部支撐
對于帶動態行駛功能的座椅(DS),車輛轉彎時座椅會有針對性地支撐駕駛員,以抵抗離心力。為此利用氣動裝置自動快速調節座椅靠背外側支撐氣墊中的壓力供應(圖3),壓力調節的大小取決于車輛速度和橫向加速度。

圖3 奔馳車系帶動態行駛功能的DS座椅
多仿形座椅(MCS)可獨立調節座椅靠背和坐墊的輪廓和表面硬度,由通過對各個氣墊彼此獨立地充氣來現實。在危急情況下, 后排座椅的座椅輪廓自動變化,實現最合適的座椅位置并固定駕駛員及乘客。多仿形座椅中安裝了多個氣墊,詳見圖4所示。

圖4 奔馳車系多仿形座椅中的氣墊
為防止長途旅行中背部不適,多仿形座椅還配有按摩功能,按摩功能通過相互獨立的氣墊或按摩氣泡進行充氣和放氣來實現(圖5)。

圖5 奔馳車系座椅按摩系統結構
氣動泵提供氣墊充氣所需的空氣,通過相應座椅的局部氣動泵或中央氣動泵供氣。多仿形座椅局部氣動泵位于座椅中,為當前座椅中的氣墊供氣。中央氣動泵位于車內座椅以外的位置,可為多個座椅供氣。為了與多仿形座椅控制單元通信,中央氣動泵與車輛網絡架構相連。另外,系統也可支持局部與中央同時供氣的混合模式,如前排座椅由局部氣動泵供氣,而后排座椅由中央氣動泵供氣。
空氣供應分配通過安裝在各個座椅靠背骨架上的多仿形座椅控制單元中的集成式閥組來執行(圖6)。為確保壓縮空氣的持續供應和快速響應,在中央氣動泵與多仿形座椅控制單元之間還設置了蓄壓器,用于存儲壓縮空氣。

圖6 奔馳車系座椅空氣供應分配系統
查詢此車的車籍卡,此車帶代碼406后排乘客區多仿形座椅,代碼P43后座區座椅舒適模式套件,代碼223后排座椅靠背調整和電動頭枕,代碼903后部舒適型座椅加熱器。而前排兩個座椅不是多仿型座椅(圖7),沒有按摩功能。

圖7 故障車型前排座椅結構
后排座椅(圖8)的按摩功能是一項舒適功能, 幫助后排乘客放松,尤其是長途旅行期間。為執行不同的按摩程序,14個獨立按摩氣泡位于相應座椅靠背中,通過電磁閥的快速切換可獨立地根據編程順序充氣和放氣。按摩加熱墊布置在中間按摩氣泡的上方,每種程序的強度都可從“強”變化至“弱”。其中兩種“熱石”程序可與氣室一起提供附加加熱效果。

圖8 故障車型后排座椅結構
多仿形座椅氣動泵提供按摩氣泡充氣所需的空氣,按摩功能強度分為兩種,可通過遙控器進行操作,并顯示在左后顯示屏或右后顯示屏上(圖9)。按遙控器上的相應按鈕,啟用相應后排顯示屏中的座椅功能菜單。使用遙控器可在按摩菜單中選擇背部熱石按摩、肩部熱石按摩、激活按摩、經典按摩、松弛按摩、主動鍛煉按摩六種按摩程序中的任意一種。這六種程序在按摩順序(即氣室的充氣順序)、速度以及效果方面有所不同。

圖9 顯示屏上顯示的座椅按摩信息
遙控器A8/7通過耳機和遙控器Kleer天線A2/14將無線電信號發送至駕駛室管理及數據系統(COMAND)控制單元A40/3或主機A26/17,駕駛室管理及數據系統(COMAND)控制單元或主機通過多媒體傳輸系統(MOST)將控制信號發送至后排座椅娛樂系統控制單元A26/18,然后通過用戶接口控制器區域網絡(CAN HMI),電子點火開關控制單元N73和車內控制器區域網絡(CAN B)將按摩功能請求,發送至相應的多仿形座椅控制單元N32/20和N32/21。按摩氣泡充氣所需的空氣由多仿形座椅氣動泵M40提供,相應的多仿形座椅控制單元N32/20 和N32/21通過車內控制器區域網絡(CAN),將請求發送至多仿形座椅氣動泵M40。與此同時, 駕駛室管理及數據系統(COMAND)控制單元或主機通過車載智能信息系統控制器區域網絡(CAN A),將開啟請求發送至相應的后排顯示屏A40/5和A40/6。后排娛樂系統控制單元A26/18通過低電壓差動信號(LVDS)線,將畫面數據發送至相應的后排顯示屏。啟用按摩程序后,相關多仿形座椅控制單元通過按摩部件局域互聯網(LIN),啟用相應的后排座椅按摩功能控制單元N32/33和N32/34。按摩功能控制單元位于相應的座椅中,包括用于供應空氣到按摩氣泡的集成式閥門。相應的后排座椅按摩功能控制單元通過集成式閥門控制按摩氣泡的充氣和放氣,從而執行選定的按摩程序。后排座椅按摩系統的工作原理如圖10所示,信息通訊如圖11所示。

圖10 故障車型后排座椅按摩系統工作原理
使用背部熱石按摩或肩部熱石按摩時, 熱石按摩和靠背加熱功能也會自動啟用。進行腰部支撐手動調節、手動調節橫向支撐和記憶調節請求時, 按摩功能將自動中斷。中斷后, 按摩從順序控制系統中的下一按摩步驟重新開始。另外,多仿形座椅氣動泵過載、通過預防性安全系統 (PRE-SAFE) 發送調節請求或加熱器出現啟用故障時(僅限熱石按摩程序),按摩功能也將中斷。
如果出現電壓異常、充氣或放氣超,或氣墊泄露時,整個多仿形座椅功能都將失靈。此車后排座椅按摩系統的供應商為CONTINENTAL大陸,相關部件的位置如圖12所示。

圖11 故障車型后排座椅按摩系統信息通訊

圖12 故障車型后排座椅按摩系統相關部件位置
故障車的多仿形座椅氣動泵M40(圖13)位于行李箱中左后側,其作用有:

圖13 故障車型座椅氣動泵位置
1.為多仿形座椅提供壓縮空氣;
2.通過傳感器對壓縮空氣罐進行壓力監控;
3.壓縮空氣供給內部電磁閥開或關;
4.氣動系統泄漏檢測;
5.連續操作60s后自動關閉壓縮空氣供給;
6.氣動系統過壓運行時,促動壓力罐上的電磁閥,以排放壓力罐中的壓縮空氣。

圖14 故障車型座椅控制單元電路
多仿形座椅氣動泵中的壓力傳感器信號通過內部直通線路讀取。此外,其還通過車內控制器區域網絡(CAN)讀取壓縮空氣供給請求、按摩強度狀態、座椅脈動功能狀態等信息。讀取的輸入因素由多仿形座椅氣動泵評估,氣動泵相應地被促動,多仿形座椅氣動泵通過內部直通線路促動排空壓力罐中的壓縮濕氣的電磁閥。
多仿形座椅控制單元位于相應座椅的靠背框架中(N32/20 左后,N32/21右后),控制單元包括用于供應空氣到氣墊的集成式閥門,多仿形座椅控制單元執行以下任務:
1.為多仿形座椅的座椅靠背中的氣墊充氣和放氣 ;
2.控制按摩功能(必要時通過促動座椅按摩功能控制單元);
3.控制座椅脈動功能(隨設備而異);
4.調用記憶功能和存儲輪廓時調節存儲的壓力值;
5.相關壓力閥過熱時關閉相應功能。
故障車型左后多仿形座椅控制單元N32/20的電路如圖14所示。
根據故障碼和上述系統工作原理分析,導致后排座椅的按摩功能失靈的可能原因有:氣壓管路問題,如氣管磨透漏氣;蓄壓器漏氣;座椅空氣泵M40故障。
拆檢位于左后葉子板與左后縱梁之間的多仿形座椅空氣泵M40插頭,未發現腐蝕等異常現象;測量M40的供電及搭鐵,未見異常;用診斷儀促動M40,空氣泵可以正常運轉,但查看實際值時發現蓄壓器中的壓力只有200Pa(圖15),與標準值95~120kPa相差甚遠。順著管路檢查發現,位于左后葉子板內部、音響放大器上面的蓄壓器通向車內座椅的軟管脫落(圖16)。重新安裝軟管,再次促動空氣泵M40,蓄壓器壓力實際值恢復正常,該車后排座椅按摩功能也恢復正常,故障被徹底排除。

圖15 故障車蓄壓器壓力實際值

圖16 故障車蓄壓器上的軟管脫落
本案例中的故障是由于在生產線上的裝配問題所致,蓄壓器上通向車內后排多仿形座椅的軟管未裝配或未裝配到位,使得軟管脫落,導致壓力過低、系統自動停用,后排座椅無壓縮空氣供應,從而導致按摩功能失效。
在維修過程中,首先要全面了解或掌握系統的工作原理和控制邏輯,診斷時才能做到有的放矢,快速找到故障根源。