本文主要介紹一台奔馳E260行駛中ESP燈亮,安全帶會自動拉緊,因ESP故障導緻誤報警,PRE-SAFE起作用。經采用維修經驗和測量儀器檢測以及奔馳原廠電腦的輔助診斷,檢查出故障原因為ESP電腦偶發故障,從而避免再次更換刹車燈開關。排除故障後,車輛得以正常使用。此故障的排查是我認識到做為維修人員除了掌握基本的測量方法和診斷思路,還須認真查看電腦記錄的相關數據與故障現象的相互關系,從而可以快速準确的解決故障。
随着中國汽車工業的飛速發展和汽車保有量的大幅提高,我國每年由于交通事故造成的人員傷亡和财産損失也在随之大幅的增加。汽車的安全性能也就自然而然的越來越受到廣大國人的關注。廠家也越來越多的把自己産品的安全性當作宣傳的重點
汽車安全系統主要分為兩個方面,一是主動安全系統,另外一方面是被動安全系統。為預防汽車發生事故,避免人員受到傷害而采取的安全設計,稱為主動安全設計,如ABS,ESP,EBD等等,它們的特點是提高汽車的行駛穩定性,盡量防止車禍發生。為避免或減輕人員在車禍中受到傷害而采取的安全設計稱為被動安全設計,如安全帶,安全氣囊等等
奔馳的PRE-SAFE是一種預防性安全保護系統,它在事故将要來臨時發揮作用,能夠保護車内乘員安全。它的出現可以說創造了安全防護系統的一個新時代,它能協調車輛主、被動安全系統和諧工作。基于主動安全系統傳感器傳來的提示危險信号,如車輛打滑或大力制動等,幾毫秒之内,PRE-SAFE就能做出危險狀況判斷并激活執行機構,為即将到來的碰撞,做好乘員全方位的保護準備。
PRE-SAFE系統涉及到的電腦及部件比較多,維修人員在檢查維修故障時一定要了解系統的結構原理,功能原理以及網絡結構,結合故障代碼及故障現象通過相關測量檢測分析把故障原因找出,最終把故障徹底排除。
一 、故障現象
一輛奔馳E260-2014中期改款車型,之前因ESP燈亮且左前安全帶會自動收緊故障來店檢查過,當時來店時無故障現象,客戶說熄火重啟後故障燈就滅了,一切又正常了。當時電腦檢測報故障為“部件S9/1(制動燈開關)的信号不可信”,故障碼為存儲故障。此故障碼比較常見,根據故障引導測試需更換刹車燈開關。換了刹車燈開關後當時試車沒問題就交車了。過了大概半個月後客戶再次到店反應ESP燈還是會亮,左前安全帶會自動收緊,現象和之前一樣,熄火重新啟動後故障燈又不亮,又正常。
二、故障檢修
1、确認故障
來店時故障燈沒亮,和客戶一起試車,未試到故障現象,客戶的駕駛方式也無異常。用奔馳原廠電腦檢測,在ESP裡還是報:“部件S9/1(刹車燈開關)的信号不可信”故障。因刹車燈開關上次已經換過,這次再壞的可能性幾乎為零。
2、PRE-SAFE的功能結構
根據客戶說的故障現象安全帶會自動拉緊,我馬上聯想到了奔馳的預防性安全保護系統-PRE-SAFE。預防性安全系統是在一開始就識别出發生事故的潛在風險,為此,系統采用了各種感知功能,尤其是通過與駕駛員輔助系統聯網。在危險情況下,不同的促動器會根據具體情形啟動,從而在發生實際碰撞之前展開其保護效果。如果事故沒有發生,完全可逆式系統可以恢複到默認位置,并立即準備好再次運行。
預防性安全系統能夠在事故發生前大約200毫秒内被激活并自動做出響應,從而确保了安全帶和安全氣囊在發生車輛碰撞時發揮最大功效。
一旦感知事故風險,如嚴重轉向過度、轉向不足、突然的轉向移動、驚慌失措的制動或緊急制動等情況,相關防護裝置将瞬間激活:自動關閉天窗和側窗、收緊安全帶,并将電動座椅調節到一個更合适的位置,從而降低了作用于頭部和頸部的沖擊力。
預防性安全系統包括以下幾個功能:
(1) 感測車輛狀态
(2) 雙向安全帶拉緊
(3) 安全帶調節
(4) 調節前排座椅
(5) 關閉車窗
(6) 關閉天窗
(7) 顯示故障信息
(8) 終止預防性安全系統
預防性安全系統功能由ESP電腦為主控單元,但廠家不稱ESP系統,而是稱自适應制動系統-ABR,我們可以簡單的理解為ESP的升級版。自适應制動器-ABR可以在突發的危險情況下輔助駕駛員,從而提高車輛的主動安全性。ABR自适應制動系統包括以下功能:
(1) 電控車輛穩定行駛系統-ESP
(2) 電子制動力分配-EBD
(3) 防抱死制動系統-ABS
(4) 防加速打滑控制系統-ASR
(5) 制動輔助系統-BAS
(6) 坡道起步輔助功能
(7) 幹式制動功能
(8) 預防性安全系統功能
(9) 定速巡航控制功能
(10)自适應制動燈閃爍功能
從以上功能可以看出ABR功能非常強大,對車輛以及人員的安全起到至關重要的作用。對功能有了解後,再來簡單的看看PRE-SAFE網絡結構圖,如下圖:
PRE-SAFE 網絡結構圖
安全帶鎖扣開關(S68)把安全帶狀态發送給輔助防護裝置單元(N2/10),輔助防護裝置單元(我們俗稱的氣囊電腦)把相關信息通過CAN E 給到相關電腦。ESP電腦(N30/4)收到各種傳感器傳來的信息,如:橫擺率傳感器,輪速傳感器,轉向角傳感器,制動燈開關信号等,在可能發生潛在事故的情況下啟用預防性安全系統,ESP電腦通過底盤CAN将有關預防性安全系統狀态及級别的信息發送給雙向安全帶緊急拉緊器。輔助防護裝置控制單元通過底盤CAN将碰撞信号發送到雙向安全帶緊急拉緊器。雙向安全帶緊急拉緊器接收到信号後促動馬達工作以拉緊安全帶。
刹車燈開關
刹車信号燈開關是不移動部件,并進行非接觸式工作。開關狀态的改變可通過制動踏闆上一個鐵磁性釋放部件的離開或接近來實現。制動踏闆位置的信息通過兩個信号電壓傳送給ESP電腦。
3、故障的初步分析
在了解了相關功能後和上次的維修記錄以及客戶的描述,可能的故障原因有以下幾點:
a.刹車燈開關故障
b.刹車燈開關安裝位置錯誤或支架變形
c.ESP電腦故障
d.刹車燈開關到ESP電腦的線路故障
4、故障診斷與排除
(1) 用奔馳原廠電腦檢測,在ESP電腦裡報:“部件S9/1(制動燈開關)的信号不可信”故障。
電腦引導檢測為踩刹車時看刹車燈開關實際值有無變化,實際值是正常的,引導結果的可能原因為:
a.檢查刹車燈開關到ESP電腦的線路及接頭是否有松動,腐蝕和損壞,必要時修理或更換線束。
b.修理或更換故障部件。
(2) 因刹車燈開關之前已經更換過,所以這次重點檢查線路。線路圖如下:
電路圖
根據線路圖做以下檢測:
測量線路通斷 |
測量值 |
結果 |
S9/1-1至N30/4-10 |
0.2歐 |
正常 |
S9/1-2至N30/4-32 |
0.2歐 |
正常 |
S9/1-3至N30/4-30 |
0.2歐 |
正常 |
S9/1-4至N30/4-6 |
0.2歐 |
正常 |
經檢測線路正常,無發現線路有腐蝕和松動現象。接下來我又測量了刹車燈開關工作電壓,如下圖:
測量工作電壓 |
不踩刹車 |
踩刹車 |
結果 |
BLS_M至BLS_H |
0V |
12.99V |
正常 |
BLS_M至BLS_L |
0V |
12.88V |
正常 |
檢測結果都正常。我又檢查了刹車踏闆機構及開關支架和開關間隙,均未發現異常。
刹車燈開關位置
(3) 因來店時沒看到故障現象,檢查線路也正常,懷疑ESP電腦故障或電腦軟件故障。我查看ESP電腦是否有軟件更新,結果有軟件可升級。進行了軟件升級後,把故障碼消掉,進行路試測試,嘗試試出故障現象。多次試車,未發現有故障現象。因故障為偶發故障,這次不敢輕易交車,和客戶溝通讓車放廠裡我們多試一段時間。經過多次試車,最終路試快一個小時時停下來等紅燈時ESP燈亮起了,同時感覺到左前安全帶拉緊,故障最終還是出現了。
再次用原廠電腦讀取故障碼,故障碼還是報和之前的一樣故障:“部件S9/1(制動燈開關)的信号不可信”
刹車燈開關已經換過,線路也沒問題,就剩ESP電腦了。突然想起出現故障時電腦記錄的環境數據還沒細看,之前檢查都忽略了。查看電腦記錄的故障數據,終于有把握判斷為ESP電腦偶發故障。通過數據發現,在出現故障時刹車踏闆未踩下,但刹車壓力值顯示為144.00bar,并且油門踏闆的位置為12.00%,車速在6km/h,說明刹車信号不可信。如下圖:
電腦記錄的數據
故障出現時的刹車壓力值為144bar,這個值嚴重有問題,差不多達到了最大的壓力值,正常的壓力值在-6至150bar。就是說在緊急用力踩刹車時才會達到那麼大的壓力,正常我們踩刹車制動壓力一般在50到90bar左右,請看下圖正常踩刹車的壓力值:
正常數據範圍
(4)我們更換了ESP電腦及學習匹配,反複路試多次,系統工作正常,讓客戶開回去再使用觀察。經過一個月的使用回防客戶,客戶說沒再出現故障,故障解決。
三、故障總結
此車故障最終原因為ESP内部偶發故障,在車輛未制動時,ESP電腦卻産生了一個錯誤數據,制動壓力達到144bar,認為是在緊急踩刹車,從而促發了PRE-SAFE起作用。最終通過查看電腦記錄的相關數據發現問題點,更換ESP電腦後故障徹底排除。
結束語
通過對這例故障的檢修,使我更全面地了解ABR和PRE-SAFE系統的功能原理和網絡結構以及故障的檢測排除方法,在檢測排除車輛故障時, 如果我們能全面了解該車輛相關系統的功能原理、結構等,能充分利用檢測電腦的相關功能和記錄數據,利用檢測電腦的功能測試、以及讀取相關實際值進行全面分析,就可以準确迅速地排除故障。同時,我們也不能完全依賴檢測電腦,有時電腦的引導檢測不一定準确,甚至是誤導我們,檢測電腦也有片面性。因此,在我們的平常工作中要學習更多的專業知識和不斷總結經驗,把診斷思路和診斷邏輯考慮全面一點,以提高我們自身的故障診斷及排除故障的能力。
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