案例4 奔驰S400无法启动(一)
1.故障现象
一辆奔驰S400,底盘号为WDB221195,装配272发动机,行驶里程约为80000km,客户反映在路边停放一会儿后,出现无法启动的现象,于是救援拖回店里维修。
2.故障分析及排除
此车为油电混合动力车型,其发动机的工作原理与一般车型不同,首先简单了解一下工作原理。混合动力驱动系统包括混合动力发动机、集成式启动机-发电机、电力电子控制单元、带蓄电池管理系统控制单元和DC/DC转换器控制单元的高电压系统,如图2-17所示。混合动力驱动系统的主要功能有,混合动力驱动系统的能量管理,混合动力驱动系统的能量协调,自动启动/停止功能,再生制动功能,高压电蓄电池冷却、电力电子冷却功能。蓄电池管理系统控制单元集成在高压蓄电池模块中,位于发动机舱的右后部,高压电中的互锁电路用于防止人员意外接触高电压。
图2-17 混合动力原理图
启动时要求电路15接通,接着向保护开关施加开启电压,当检测到点火顺序没有碰撞信号,高压蓄电池电量大于15%,蓄电池管理未要求立即或延迟停用接触器后,高压蓄电池通过电子电力控制单元为电动机供电以使发动机启动,同时还要参考其他信号,混合动力系统的网络框图如图2-18所示。直流变压器(DC/DC转换器)位于右前轮罩中,可产生直流高压和12V直流电压并实现高压系统与12V电器系统的能量交换。电力电子控制单元集成在电力电子模块中,位于排气歧管下方的右侧,根据请求为电动机提供三相交流电压,监测电动机的温度,执行诊断并为发动机控制单元提供预测的可用扭矩。
图2-18 混合动力系统的网络框图
接车后首先验证故障现象,钥匙开二挡,仪表灯全亮,显示正常,尝试启动车辆,但车辆一点反映也没有。连接诊断电脑进行快速测试,读取故障码,如图2-19和图2-20所示。
图2-19 读取的故障码(一)
图2-20 读取的故障码(二)
首先在蓄电池管理控制单元中查看一下高压蓄电池的充电状态,以确保车载电网系统供电正常,检查发现其实际值正常,如图2-21所示。
图2-21 相关电网实际值
由于高压系统的特殊性及危险性,只能利用诊断电脑进行引导性检测,从故障码中看出发动机控制单元ME中存在当前故障码:与“电动机A”控制单元的通信存在功能故障。在SG-EM控制单元中也存在当前故障码:部件N129/1(功率电子装置控制单元)存在故障。接下来对SG-EM中存在的故障码进行引导测试,诊断指导让删除控制单元中的故障码,但故障码为当前,无法删除。对ME控制单元中的故障码进行引导检测,首先通过诊断电脑检测与SG-EM控制单元的通信,经检测通信是成功的。怀疑故障点存在于SG-EM控制单元中。
进入SG-EM控制单元的实际值中查看高压系统状态,发现多个实际值不正常,如图2-22~图2-24所示。
图2-22 不正常的实际值(一)
图2-23 不正常的实际值(二)
图2-24 不正常的实际值(三)
从实际值中可以看出,高压电网系统已经切断,进入保护状态。从高压系统的功能原理及故障码中可以分析,SG-EM控制单元中报部件N129/1(功率电子装置控制单元)存在功能故障,也就是自身存在功能故障,其自身的实际值也不能正常显示,而CAN线与其通信也是成功的。说明是自身内部损坏造成高压系统异常,从而不能启动。于是订货,更换功率电子装置控制单元,按要求进行装复后,发动机可以顺利启动,试车,一切正常。