症状:11年生产的梅赛德斯-奔驰S300L行驶过程中,仪表亮起多个故障灯,仪表指针下降。
检修过程:
1、核实故障
因为该故障时有时无,但我再去检查的时候,仪表显示正常,但上次出现故障时,电脑内储存的故障依然还在,还好留有证据。
2、诊断电脑检测
连接奔驰专用诊断仪Star-Diagnosis对全车电脑模块进行快速扫描,发现有多个电脑模块内都储存有故障记忆,这里故障码结果以图标形式标注出来。
3、对故障记忆进行识别分析
从上述列表可以清晰的发现一条规律,多数的控制模块内都含有关于未曾收到变速箱电脑的CAN信息,而且也同样从变速箱电脑读出了缺失与很多控制模块的CAN通讯,并且变速箱控制模块内储存了最多的关于CAN信息通讯的故障。鉴于获得的现有诊断信息,怀疑的重点落在了变速箱控制模块的CAN总线线路连接和变速箱模块本身,因为诊断电脑能够访问进入并识别变速箱控制模块,所以首先可以排除其电源外围线路的问题。
4、进一步测量排查线路
查询WIS,从驾驶员座椅下的地毯内找到了动力PT-CAN总线的节点插排,所有CAN-H高位使用蓝色线,CAN-L低位使用蓝、白线,但连接两种总线并作为网关的发动机控制单元的CAN总线接头还有一根棕色的搭铁线。
从变速箱上拔下电插头,变速箱模块装在变速箱阀体上,共同构成了电液控制单元,大部分线路集中在变速箱内,所以电插头上除两根电源线外,就是非常有特征的两根绞在一起的CAN总线了,通过测量变速箱电插头与总线节点的两根导线的导通性,电阻均小于0.5Ω,不存在断路故障。两根导线间阻值为无群大,也不存在短路,同样也不存在对电源短路现象。并且在节点上还设计了60Ω左右的电阻。CAN总线线路已排查完毕,结论为正常。
5、得出维修方案
根据检测获得的数据,推理的结论初步定在需要更换一块变速箱电脑,本次维修到此告一段落。
但在更换变速箱电脑后的试车过程中,仪表工作紊乱的故障现象再次出现。
第二次检修
1、再次读取故障记忆
重新连接诊断电脑,执行全车控制模块快速测试,测试结果完全出乎意料,不仅仅像第一次检查时只是局部区域(动力总线)内几个控制单元储存了历史故障,而是故障‘病毒’扩散到了全车。下图纸张中记录了大部分存在故障记忆的各模块备注和摘录,其中标注“多”字样意指控制模块内储存了很多关于“未曾接收到来自于其它控制模块的CAN信息”故障码。而标注“1个”字样意指控制模块内只储存了1个关于CAN通讯的故障记忆。同时还发现只有KLA空调模块内没有储存任何故障记忆,也用“没有”字样标注。
其它控制模块内故障与上图中显示相类似,为了更好地展现这种状态,同时又强调本次故障牵涉到不同区域CAN总线的通讯问题,故现借助根据17位VIN码确定的该车的网络拓扑图来整理出各控制模块间相互依存关系,如下图。
从上述两网络拓扑图中,这也是部分,CAN B为车身内部总线,在这里没有展示出来,通观大局,无论是动力总线、底盘总线、车身内部总线,还是信息通讯总线,以及娱乐总线等统统都储存了CAN总线故障记忆,没有特定在某个区域总线范围,并且通过故障码汇总整理,也没有发现出现频次最高的某个控制模块的故障信息,可以说毫无规律,通过故障码来推理故障点这条途径可以说被堵死了,只能另辟途径了。
2、更换诊断思路
更换另外一种检测手段,换句话说,必须出大招了,利用示波仪测试各区域CAN总线中CAN-H高位和CAN-L低位线缆上的波形,来从大范围上首先发现有问题的的区域,因为不同区域总线采用不同的传输频率,在物理结构和线束布置上相同区域总线内的所有控制模块的CAN总线采用同一个“节点”。范围缩小后,再从有问题的区域内(节点上)逐个断开各控制模块的CAN总线插头,进而甄别出具体影响到整个区域网络的那个‘罪魁祸首’控制模块。
既然谈到了CAN总线节点,我们只要找到这些布置在不同车身位置的节点,就可以速度较快的得到该节点上的CAN-H和CAN-L 的波形,而不用挨个去查各个控制模块的CAN总线。
3、具体实施CAN波形的测试
我们再谈一下这个节点,过去的老旧车型如W220奔驰节点采用“焊接点”的形式,而目前大多车型都采用“节点插座”的形式布置,该车就采用后者。所以我们首先通过查询奔驰WIS得到各节点的具体位置,如下图。
正如上图中所示,X30/30就是底盘CAN总线的一个节点,该节点位置容易拆装并展露出来,经过一番拆装后,30/30节点实际位置如下图:
我们就从该节点测量起,连接博世KTS570诊断电脑的双通道示波器的两组测试线,CH1通道连接黄、兰测试线,CH2通道连接红、黑测试线,通过另外一条测试线分别将双通道测试线中的兰、黑线与车身搭铁连接,从10个CAN总线插头中随意抽取一个插头,保持插头仍然连接在节点上,再分别将CH1黄色测试线通过测试针接那个插头绿色线背面的针脚,而CH2红色测试线接插头上绿/白线背面的针脚,如下图:
测试线连接好后,启动车辆,保持发动机怠速运转,测得X30/30底盘CAN总线,CAN-H和CAN-L的波形
通过与标准波形数据对比,发现X30/30节点,即底盘CAN总线整个全部工作不正常,类似短路。
不能不说运气太好了,第一个测量的节点或者说是底盘CAN总线马上就被锁定为有问题的故障点,排查的范围马上缩小在了这10个控制模块上。
4、找出元凶
一旦范围缩小,排查的难度也就变小,接下来就是按照预定的方案,保持示波器测试线继续连接,挨个从节点插座上拔下这十个控制模块的CAN总线插头,等CAN总线高、低位示波恢复正常时方可锁定目标。
在车身搭铁上,先前为了找节点,就将AIRmatic模块拆了下来,是否有一种可能,模块靠本身搭铁,因为螺丝被拆掉后,模块的搭铁没有了造成的CAN总线对电源短路。说干就干,找了1根导线绑在模块电脑壳的螺丝孔和就近的搭铁线集结点上。
跨线连接空气悬挂电脑外壳和搭铁后,再去测量空气悬挂模块的CAN总线波形,居然真的变正常了,看来是人为的拆装不注意,造成了模块搭铁不良,进而造成了空气悬挂CAN总线对电源短路的故障,典型的自己给自己埋了个雷,这个雷被排掉了,就剩下电液转向助力控制模块的问题了。
5、拆检电液转向助力单元
拆掉左前大灯后,发现了装在下面的电液转向助力单元,在保持底盘CAN总线节点10个插头插好后,拔下电液转向单元的小插头(含CAN总线)后,底盘总线变得一切正常。一旦插回去,CAN-H和CAN-L波形就出现短路现象。
问题就出在了电液转向助力单元上,拆下后哪去找人维修,结果拆掉密封良好的电路板保护壳后,发现里面居然进水了,但幸运的是电路板保护壳在转向泵安装在车上时始终处于最低端,充当了类似于“油底壳”的角色,并且进入的水不是很多,在行驶过程中遇到颠簸路况,水被激起造成电路板尤其CAN收发端子的短路。
故障排除:
在彻底吹净水渍后,装复电液转向助力单元后,再次测量底盘CAN总线节点处的波形,一切正常,恢复所有拆卸过的部件后路试,故障不再出现。
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