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开思小马课堂 | 2019款奔驰GLS450出现转向系统故障的维修案例

发布时间e:2020-09-17

车辆信息:2019款奔驰GLS450

底盘型号:167          

发动机型号:256

行驶里程:6314公里

故障现象

该车辆是搭载平板拖车入厂的,据客户反映:故障出现时,车辆仪表上提示转向系统故障,方向盘很难扳动,无法行驶,就只能采用搭载拖平板车的形式入厂维修。

车辆入厂时,确实和客户描述的状况一样,车辆仪表提示“转向故障,操作费力,参见用户手册”,同时转向系统的故障指示灯亮起。当我们用手扳动方向盘时,车辆前轮可以跟着转向,但操作很费力,没有丝毫转向助力的感觉,几乎无法正常转向。

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故障检查

将车辆升起,对车辆底盘和方向机进行外观检查,该车型方向机下方有一层护板保护着,车辆方向机的机械部分目测未见变形和损坏,方向机上的插头也未见松脱等异常情况,前轮悬挂未见异常。

当车轮离地时,转动方向盘可以轻松操纵车轮转向,我们可以初步排除方向机的机械部分、方向管柱和车辆悬挂有故障而导致的转向助力异常。

接着,将车辆连上奔驰专用诊断仪XENTRY,诊断车辆,检测得到如下相关信息:

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在检测时,诊断仪所自动识别到的控制单元中,并没有显示转向系统的相关控制单元,只有在ABA(主动式制动辅助系统)、ESP(电控车辆稳定行驶系统)和仪表等几个系统内“当前存在”有关于转向系统的故障码——“与动力转向控制单元的通信存在故障,信息缺失”。这很可能是方向机控制单元(动力转向控制单元)无法与诊断系统和车辆进行通讯,在控制单元视图中进入-底盘-转向系统,尝试与其通讯,诊断仪上显示“无法建立与控制单元的通信,不能确定控制单元的型号”。

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显然,目前车辆的动力转向系统控制单元的确实通信存在故障,维修的方向基本锁定。

故障分析

经过查询WIS(奔驰维修车间资料系统),查找到转向系统相关的工作原理和线路图。了解到转向助力的工作原理:

该车型的动力转向控制单元是集成在方向机上的, 方向机上总共是三个插头,1号插头是主电源,也就是供电和负极接地,负责整个方向机的电源,这个也是动力转向控制单元的电源。电源正极(1号脚)是来自于发动机舱保险盒里的保险丝f609-100A。

2号脚为电源负极的接地点,代号为W2/6,在发动机舱左前靠近水箱框架的位置。2号插头是动力转向控制单元的通讯线路,负责动力转向控制单元与车上的其他控制单元的通讯,动力转向控制单元会根据这组通讯线路获取车辆转向角度、转向速度和行驶速度等信号,从而来提供合适的转向助力。

该车型的通讯采用FlexRay通讯模式(对于FlexRay通讯,这里不多赘述,单独就诊断而言,在这里也可以把它类似于CAN线,虽然FlexRay在CAN通讯的基础上做了很多改进和升级,但FlexRay和CAN的检测方式基本相同,都是两根通讯线的电压之和为5V)。

3号插头是方向机本身的扭矩传感器通讯线,功能是将方向机连接杆处的扭矩传感器信号传输到动力转向控制单元。

下图为动力转向控制单元的线路图:

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故障排除

了解到系统的工作原理和各个线路的功能,接下来我们开始测量线路。将两用表的两根表笔直接插入1号插头内,经过测量,测得电压为11.43V,为蓄电池电压,电压在正常范围。

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接着,测量2号插头,分别测得两根线对地的电压为2.46V和2.52V,也在标准范围,线路都正常,但是控制单元不通讯,初步确定为动力转向控制单元内部存在故障,从而导致动力转向控制单元的通讯故障。

此时,我们认为找到了故障点,将方向机上的各个插头重新安装到位,车辆从举升机上放下来,偶然间发现,在重新打开点火开关再启动后,发现车辆的转向又恢复了正常,有了转向助力,转向正常且轻便正常了,而且仪表上也未见故障灯和故障提示,一切又恢复了正常。

重新连接上诊断仪,动力转向控制单元又可以正常通讯,之前保存在仪表盘、主动式制动辅助和车辆稳定行驶系统内部的关于转向通讯的故障码,已经由“当前”状态变成了“存储”状态,而且故障码可以删除,经过删除故障码再车辆系统重新测试后,车辆的各个系统内均未有关于转向系统的故障。

经过检测,车辆转向系统相关的线路,电压在标准范围,现在电脑检测也未见相关故障码,与转向系统相关的机械部分也无异常。

为了确认故障,我们经过五公里左右的试车,车辆行驶正常,转向正常,也没有报任何相关的故障码和异常提示,这个不禁让人怀疑,偶发故障?真的是方向机内部存在故障?是否软件可能存在故障?

带着这些问题,我们认为首先要再仔细检查一下动力转向系统的线路,先要排除好方向机外围的故障,才能更换方向机或升级软件。接着,我们继续检查方向机的线路,也是在偶然间,测量到故障状态时的电压,在检测1号插头时,测得 1号插头上两根线的电压差为3.23V,明显不正常(正常应为蓄电池电压),又测得1号插头内的1号脚,对地电压为11.4V,1号插头内的2号脚,对地电压为8.19V,显然,负极接地线路的电压存在异常,我们在发动机舱左前靠近水箱框架的位置,找到了负极接地点W2/6,经过检查,接地点固定螺丝确实存在松动的情况,至此,我们才找到动力转向异常的真正故障原因。

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我们将负极接地点W2/6的线路进行打磨,并且拧紧固定螺帽,重新诊断仪进行检测,并删除故障码,经过反复试车和检测,车辆再未出现转向系统的故障,交车给客户后,经过后期反馈,用车良好,对维修表示满意。

故障总结


此次维修,因为检查得不够仔细,险些造成错误判断,所以,在维修时不仅需要懂得各个部件的工作原理,还要有清晰的维修思路,更需要仔细耐心的检查,这样才能避免错误判断,避免遇到更多的“疑难杂症”。

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