◆文/河南 劉勤中
一輛2020款奔馳GLS 450 4MATIC(CODE 800)全新車,搭載256 930型發動機,VIN/FIN碼為W1N1679591A ******,行駛里程為23km,該車儀表臺上出現多個報警信息(盲點輔助系統、燈光等系統報警)。
新車PDI檢查時發現儀表臺上循環提示各種報警信息,此車未進行過任何加裝和改裝,試車發現車輛可以正常行駛,但是旋轉大燈開關大燈無法點亮,近遠光燈切換無任何反應,轉向燈不亮,其他燈光也都無法使用,按下應急燈開關后依然是兩前部大燈無反應,左右兩側車外后視鏡上的盲點輔助指示紅色三角警告燈點亮,但車輛其他功能正常。
連接診斷儀進行快速測試,發現電子點火開關N73中存儲了當前狀態的故障碼U104388-與外圍設備CAN總線的通信存在功能故障,總線關閉(圖1)。外圍CAN(CAN PER)上的所有控制單元(傳動系統控制單元、左右大燈、左右盲點雷達)均無法通訊,同時快速測試時傳動系統控制單元N127以及整個傳動CAN(CAN C1)上的控制單元(發動機ME,變速箱Y3/8,油泵N118)均檢測不到。

圖1 故障車上存儲的故障信息
此外,前SAM(N10/6)存儲了兩個當前狀態的故障碼:U118A08-與“左側大燈光程調節”控制單元的通信存在故障,存在一個信號故障或信息有錯誤;U118B08-與“右側大燈光程調節”控制單元h的通信存在故障,存在一個信號故障或信息有錯誤。駐車系統(PARK)控制單元N62存儲了當前狀態的故障碼U120E87-與盲點輔助系統的通信存在功能故障,信息缺失。儀表盤(KI)控制單元N133/1設置了當前狀態故障碼U120E87-與盲點輔助系統的通信存在功能故障,信息缺失。左前車門控制單元N69/1和右前車門控制單元N69/2均設置了當前狀態的故障碼U11A687-與“雷達傳感器”控制單元的通信存在故障,信息缺失。
車載控制單元之間的工作數據傳輸路徑與診斷儀之間的診斷數據傳輸路徑不一定相同,傳動系統控制單元N127和電子點火開關N73之間的通訊有兩條路徑:CAN PER和FlexE(圖2)。與診斷儀的通訊是通過CAN PER,如果N73和N127之間的CAN PER故障,診斷儀就會讀不到N127,而N127作為網關,那么CAN C上的發動機控制單元N3/10以及CAN C1上的其他部件也無法與診斷儀通訊,但是因為N73與N127之間非診斷的數據是通過FlexE來傳輸的,通訊正常,所以不影響車輛的啟動。外圍CAN(CAN PER)的電路如圖3所示。

圖2 故障車型車載控制單元的通訊網絡示意圖

圖3 故障車型外圍CAN(CAN PER)電路圖
根據故障現象、故障碼,以及上述車載網絡診斷數據的傳遞路線分析,分析導致外圍CAN(CAN PER)網絡無法通訊的可能原因有:外圍CAN網絡中某個模塊故障導致CAN線癱瘓引起網絡關閉;外圍CAN網絡中某個模塊到X30/27之間的線路故障導致網絡關閉;外圍CAN網絡的X30/27分配器故障引起網絡關閉。
首先進行了故障引導測試,檢查外圍CAN插頭,插頭安裝正常,沒有進水腐蝕的痕跡。從外圍CAN(CAN PER)網絡的分配器X30/27(圖4)處測量CAN H和CAN L的電壓均在0.1~0.2V之間,而正常值為CAN H電壓為2.5~2.7V,CAN L電壓為2.2~2.4V。顯然,該處電壓不正常。測量CAN H對地電阻為2.4Ω,正常值應大于1kΩ,也不正常。由此說明外圍CAN PER存在對地短路的故障。

圖4 CAN H和CAN L的測量點
從CAN PER分配器X30/27上逐個拔下插頭,當斷開盲點控制單元CAN線插頭后,兩前大燈可以正常點亮,燈光切換正常,轉向燈恢復正常,之前無法被診斷儀檢測到的控制單元可以通信了。診斷接口網絡拓撲圖如圖5所示。

圖5 故障車診斷接口網絡拓撲圖
測量CAN PER分配器X30/27上CAN H和CAN L的電壓,已恢復正常;斷開兩個盲點輔助控制單元的插頭檢查,未發現異常現象;測量通往2個盲點輔助控制單元的CAN H對地電阻,為2.4Ω,不正常,說明CAN H線路對地短路。分解CAN PER的Z節點Z36/19z1,分別從CAN分配器、左側和右側盲點輔助控制單元插頭處測量對地電阻,右側盲點輔助插針電阻為8Ω,不正常(圖6)。

圖6 故障車CAN PER的Z節點測量點
拆卸車內地毯后觀察線束的走向為:乘客側地毯下方沿右側車架直到右后尾燈。沿線束逐步檢查,其從第三排安全帶固定架上方經過固定架后輸出到車身外側,通過檢查發現后備箱右側內部線束過緊,且與右后安全帶支撐架發生摩擦,導致線束磨損(圖7)。

圖7 故障車上磨損的線束
修復線束后測量CAN H與CAN L之間的電阻,為62Ω,正常。同時,儀表臺上的報警信息全部消失,各項功能均恢復正常,該車故障被徹底排除。
在本案例中,因為后備箱右后側內襯內部的線束與安全帶固定架之間存在摩擦并將線束磨破,導致外圍CAN PER的CAN H線與車身短路,外圍CAN癱瘓,無法通訊,儀表臺上出現多種報警信息。
在奔馳S級CODE222之前的車型中,發動機控制單元N3/10是作為傳動CAN(CAN C)和底盤CAN(CAN E)的網關,N3/10一方面是作為發動機的控制單元,另一方面是作為傳動系統的網關協調工作。在CODE222之后的車型中,發動機控制單元的網關功能被取消,只是單純地控制發動機的運轉。傳動系統控制單元N127被作為傳動系統的網關,設置了專門的傳動系統CAN (CAN C1),而因車輛需要讀取到發動機的各類數據,就有了發動機CAN (CAN C)。傳動系統控制單元N127和電子點火開關N73之間的通訊有兩條路徑,CAN PER和FlexE,與診斷儀之間的通訊是通過CAN PER來實現的,而非Flex E(圖8)。

圖8 奔馳部分車型N127診斷數據傳輸路徑