杭州之信汽車有限公司 曾根斌,何 琎
故障現象一輛2015款奔馳S320L車(底盤號為222162),搭載M276發動機,累計行駛里程約為16萬km。車主反映,車輛行駛過程中,儀表盤經常會提示“輪胎壓力 檢查輪胎”(圖1),已經在修理廠校準過胎壓,并對胎壓報警系統進行過復位,但是故障現象依舊會出現,于是將車輛開至4S店進行檢查。

圖1 儀表盤提示“輪胎壓力 檢查輪胎”
故障診斷接車后,用故障檢測儀檢測,無相關故障代碼存儲。詢問車主得知,該車是一輛二手車,最近在輪胎店剛更換過2個輪胎。檢查4個輪胎的胎壓,均正常;測量4個輪胎的花紋深度,均大于5 mm;檢查輪胎的品牌和規格,均為米其林245/50R18的MOE輪胎(奔馳配套的缺氣保用輪胎)。
查閱輪胎壓力損失報警(RDW)系統框圖(圖2),得知輪胎壓力損失報警(RDW)系統是由電控車輛穩定行駛系統(ESP)控制單元、橫擺率及橫向和縱向加速度傳感器、轉向柱管模塊、電子點火開關控制單元、儀表盤、輪速傳感器等部件組成。為了檢測輪胎壓力損失,ESP控制單元評估來自橫擺率及橫向和縱向加速度傳感器、左前輪速傳感器、右前輪速傳感器、左后輪速傳感器、右后輪速傳感器的信號。因為滾動圓周取決于輪胎的充氣壓力,所以系統通過對輪胎滾動圓周的檢測進而判斷輪胎壓力損失情況。ESP控制單元直接讀入來自輪速傳感器的信號,并評估可能存在的轉速差,還將車輛的橫向加速度和縱向加速度包括在計算中,為此,ESP控制單元讀入橫擺率及橫向和縱向加速度傳感器的數據。當某一輪胎的壓力損失達到約30%~50%后,即發出警報。ESP控制單元將輪胎壓力損失報警狀態通過底盤FlexRay傳遞給電子點火開關控制單元(N73),然后由電子點火開關控制單元(N73)通過用戶界面控制器區域網絡(CAN HMI)傳送至儀表盤(A1),儀表盤(A1)輸出相應的信息。根據上述輪胎壓力損失報警(RDW)系統的工作原理,并結合該車的故障現象分析,推測可能的故障原因有:車輪尺寸大小存在偏差;輪速傳感器故障;輪速傳感器信號盤故障;ESP控制單元故障;相關線路故障。

圖2 輪胎壓力損失報警(RDW)系統控制框圖
首先使用鋼直尺測量4個車輪的直徑,發現4個車輪的直徑有偏差,最大、最小車輪直徑相差將近2 cm。為了判斷是否為車輪故障,嘗試更換正常車的4個車輪后試車,儀表盤依舊會出現胎壓報警提示。用故障檢測儀查看報警的實際值(圖3),發現車速在15 km/h~60 km/h時出現報警。

圖3 報警的實際值(截屏)

圖4 水平地面上讀取的車身高度實際值(截屏)
再次對胎壓報警系統進行復位后試車,保持勻速直線行駛時,發現故障檢測儀讀取的4個車輪速度的實際值(均為38 km/h)與儀表盤顯示的實際車速值(為41 km/h)相差為3 km/h。開啟手機高德地圖導航查看當前車速,發現高德地圖導航顯示的車速值與儀表盤顯示的車速值一致。另外,在試車過程中還發現,車輛以較低車速勻速行駛(開啟巡行系統)時很容易就會出現“輪胎壓力 檢查輪胎”報警提示,而高速行駛或激進駕駛時則不會出現報警提示。難道是ESP控制單元內4個車輪速度的實際值存在異常?帶著這樣的疑問,拆檢4個輪速傳感器,發現輪速傳感器及其信號盤的表面附著較多的灰塵。清潔表面的灰塵后試車,故障依舊。查看廠家發布的維修信息,發現有類似的維修案例,需要更新空氣懸掛控制單元軟件。更新空氣懸掛控制單元軟件,并將ESP控制單元和變速器控制單元的軟件也做了更新。進行路試,故障依舊。后來,找了一輛正常車在同樣的狀況下進行測試,發現儀表盤顯示的車速值確實要比4個車輪速度的實際值快約3 km/h。
懷疑是橫擺率及橫向和縱向加速度傳感器故障,前后左右晃動車輛,故障檢測儀檢測到橫擺率及橫向和縱向加速度傳感器的實際值會有變化,且默認為正常。查閱相關資料得知,車輛行駛過程中,左、右車身高度超過一定值時,輪胎壓力損失報警(RDW)系統的部分功能有可能會受限。為此,讀取空氣懸掛控制單元內車身高度的實際值(圖4),發現左前車身高度值與右前車身高度值、左后車身高度值與右后車身高度值均相差較大。用舉升機將車輛舉升起,讓4個車輪離地,發現右前、左后車身高度值明顯過低(圖5)。根據上述檢查,推測可能的故障原因有:車身高度傳感器的安裝位置不正確;車身高度傳感器及其線路故障;空氣懸掛控制單元故障。
檢查右前、左后車身高度傳感器的外觀,未發現任何異常。與正常車輛進行對比,發現左后車身高度傳感器的安裝支架有變形(圖6)。懷疑是安裝支架故障,依次調整右前、左后車身高度傳感器的安裝支架,使得4個車身高度的實際值接近,再使用故障檢測儀校準車身高度。進行路試,上述故障現象不再出現。

圖5 舉起車輛后讀取的車身高度實際值(截屏)

圖6 左后車身高度傳感器的安裝支架
故障排除調整右前、左后車身高度傳感器的安裝支架,將車輛交還給車主,1個月后進行電話回訪,車主反映車輛一切正常,至此故障排除。