◆文/浙江 陶嘉銘
一輛2017年生產的奔馳GLC260,搭載274 920型2.0T發動機,VIN碼為LE40G4GB3JL19****,行駛里程為78 829km。該車正常使用時,娛樂系統偶爾會無故黑屏,且故障出現時操作開機按鈕無反應,故障時有時無且無規律可循。
啟動車輛對娛樂系統進行檢測,娛樂系統工作正常并未出現故障現象。試車經過反復測試后,故障終于再現,故障出現時中央顯示屏黑屏,操作觸摸板、開關按鈕、音量調節按鈕均無反應,且主機停止播放音樂。將儀表盤菜單調節到收音機界面,顯示為“— —”,因此判斷主機也停止了工作。詢問車主,該車未進行任何改裝和加裝,平時主要家用。另據了解,該車之前曾因出現過同樣的故障而更換過主機,但故障現象依舊。
連接故障診斷儀對全車進行故障掃描,發現主機控制單元中存有故障碼U104088-與遠程信息處理控制器區域網絡(CAN)總線的通信存在故障,總線關閉(圖1)。嘗試刪除故障碼,發現該故障碼無法刪除,當前故障依然存在。另外,還發現A40/8、A40/9、A105三個控制單元無法通信(圖2)。

圖1 故障車主機控制單元中的故障信息

圖2 故障車無法通信的三個控制單元

圖3 故障車娛樂系統網絡拓撲圖

圖4 故障車主機控制單元無新軟件版本
檢查主機外圍USB接口,未發現有其他設備接入。拆卸中控面板檢查主機外觀,未見進水痕跡,且線束插頭連接正常,無損壞、無虛接等異常現象。根據故障碼提示,將故障診斷重點放在了遠程信息處理控制器局域網絡的CAN用戶控制單元上。查閱網絡拓撲圖(圖3)不難發現,所有無法通信的模塊都是CAN A遠程信息處理控制器局域網絡上的用戶。由于A26/17主機控制單元在CAN A中是作為網關存在的,且連接有CAN HMI用戶界面控制器區域網絡,所以其還能正常通信。檢查主機控制單元軟件并嘗試對其進行升級,但發現沒有新的控制單元軟件版本(圖4)。
檢查主機工作環境實際值(圖5),其工作電壓及環境溫度均正常,且主機在一個月前剛換過,為原廠全新配件,可暫時排除主機自身存在故障的可能。
進入WIS系統,查閱遠程信息處理控制器區域網絡 (CAN) 電路圖(圖6),發現所有CAN A上的控制單元都由X30/35的分配器來傳輸信號。通過系統檢索發現該分配器位于主駕駛位地毯下。拆卸主駕駛座椅及地毯,找到X30/35分配器,檢查分配器及插頭,未發現進水、腐蝕等異常情況。測量分配器2號插頭至A26/17主機控制單元CAN線路端對端的導通情況,電阻為0.3Ω,正常,無短路、斷路等異常現象。

圖5 故障車主機環境數據實際值

圖6 故障車遠程信息處理控制器區域網絡電路
拆卸主機顯示屏,測量A40/8主機顯示屏至A26/17主機控制單元的CAN線路端對端的導通情況,電阻為0.4Ω,線路正常,無短路、斷路等異常情況。在X30/35分配器上測量CAN H電壓為1.2V,CAN L電壓也為1.2V,不正常(圖7)。測量X30/35分配器的終端電阻為60Ω(圖8),正常。這讓筆者非常困惑,明明兩條線路之間沒有出現短路的情況,為什么CAN H和CAN L電壓相同,且終端電阻正常。

圖7 CAN總線高低電壓

圖8 X30/35分配器的終端電阻
依次斷開遠程信息處理控制器區域網絡上的控制單元,其電壓并沒有隨著故障用戶的斷開而變為正常,因此判斷故障點存在于線路上。剝開X30/35在腳窩處的線束膠布后發現,在腳窩蓋板的交界處,有一根CAN線的絕緣皮有壓扁的痕跡,但是并沒有破皮。通過測量發現,該線束是X30/35分配器至A40/8主機顯示屏的CAN線。稍微用點力拉扯該段線束,線路斷開。重新連接并處理該線束(圖9)后,故障車娛樂系統可以正常啟動。
維修完畢后連接診斷電腦刪除故障碼,并重新進行快速測試,發現所有模塊通信正常且無故障碼。對娛樂系統進行測試,各項功能均正常,試車大約10km,故障未再出現,該車故障被徹底排除。
本案例中,故障車娛樂系統無故黑屏且無法啟用,主要是因為CAN A遠程信息處理控制器區域網絡癱瘓,無法傳遞信息。在CAN A遠程信息處理控制器中,主機控制單元卻可以正常通信,并讀取故障碼,是因為主機控制單元不僅在于CANA網絡中,它還存在于CANHMI用戶界面控制器區域網絡中,所以在遠程信息處理控制區域網絡癱瘓后,主機控制單元依舊可以通過用戶界面控制器區域網絡通信。在該車型的CAN A遠程信息處理控制器區域網絡故障中,可以優先考慮CAN A總線的線束,其位置正好處于駕駛員腳下,若線束夾在蓋子中,在駕駛員長期踩踏下很有可能導致其線束出現故障。本案例中,該段線束被壓扁,但沒有完全斷路,還剩下幾根銅絲依然處于連接狀態,所以測量端對端導通電阻時,并未發現異常。在條件允許的情況下,如果使用示波器測量則能快速找到故障根源。圖10為該車故障點的具體位置。

圖9 維修后的線路

圖10 故障點位置

李玉茂
北京奔馳GLC 260是一款中型SUV車,本文無論故障排除還是稿件撰寫都非常正確。作者接到車后首先再現故障,雖然花費時間但此環節必不可少,故障不露頭就不容易捉到。作者詳細觀察了黑屏故障再現時的相關情況,并了解該車沒做過改裝,但曾更換過主機。作者查詢發現A40/8、A40/9、A105控制單元無法通信。文中作者提供了CAN網絡拓撲圖,為了看得更清楚,我把CAN A網絡拓撲圖單獨列出(圖11),圖中OBD為數據診斷接口,N73為電子點火開關(EZS)控制模塊,A26/17為主機控制模塊,A105為觸摸墊(TPAD),A40/8為音頻/駕駛室管理及數據系統(COMAND)顯示屏(ZAN),A40/9為音頻/駕駛室管理及數據系統(COMAND)操作單元(ZBA)。

圖11 故障車CAN A網絡
作者重點查找CAN A網絡故障點,于是找到主機與A40/8之間的CAN線受擠壓后似斷非斷,對斷路點連接后用熱塑管密封,順利排除故障。
作者接手前的上一次檢修,維修人員更換主機說明他只懷疑主機有故障。業外人士常說“當今修車靠換件”,其實這句話沒錯,因為絕大部分備件無法修復。但是,維修人員應先檢測,經過嚴謹分析,有一定把握才能換件,而不應該首選換件,例如導線故障就不需要換件。