一辆行驶里程约1.6万km、配置272.948发动机的奔驰GLK300。客户反映:该车转向盘不能向上调整,可以向下调整,当调整到最下方以后,转向盘就不能上下调整了;前后调整功能正常。
故障诊断:连接诊断仪进行快速测试,驾驶员电动座椅调节控制模块(N32/1)存储了故障码:9D9031转向柱上下调节促动电机位置传感器存在故障。信号不存在(当前状态)。
此车型装配电动可调式转向柱(ESC),代码275,此功能的原理图如图1所示。
此系统的工作原理和过程是这样的,当按下转向柱调节开关S59,发出调节转向柱的请求,转向柱管模块控制模块N80读入转向柱调节开关的状态,并将其传送至底盘控制器区域网络(CAN),前侧信号采集及促动控制模组N10/1(SAM),控制模块将该状态通过车内控制器区域网络(CAN),继续传送至驾驶员座椅控制模块N32/1,驾驶员座椅控制模块根据要求促动转向柱前后调节电机M20/1或转向柱上下调节电机M20/2,只要转向柱调节开关被按住,促动就持续下去,直至末端止动位。
转向柱前后调节电机M20/1或转向柱上下调节电机M20/2电路图如图2所示。
分析电路图可知,每个电机有4个针脚,1号和2号连接电机,3号和4号连接霍尔位置传感器,转向柱的位置由集成在转向柱前后/上下调节电机中的霍尔传感器确定,转向柱的标准化对于限制调节范围至关重要,为对转向柱进行标准化,应达到转向柱调节的各极限位置,并将霍尔传感器信号的计数器读数存储为标准化位置。
此车不仅具有存储/调节转向柱功能,也就是可以将转向柱调节至各个不同的位置并存储这些位置,并且与驾驶员座椅的位置以及外部后视镜的位置存储在一起,最多可存储3个不同的数据记录。
此车还具有方便出入功能,也就是使驾驶员可以方便的进出车辆。在此过程中,转向柱在驾驶员进入和出去之前向上移动。
根据此系统上述工作原理和电路图分析可能故障原因有:
(1)转向柱调节机构机械故障;
(2)转向柱上下调节开关损坏;
(3)转向柱上下调节标准化数据不正常,或标准化不成功;
(4)转向柱上下调节电机M20/2内部的霍尔位置传感器电气故障;
(5)驾驶员电动座椅调节控制模块(N32/1)软件故障。
查看转向柱模块控制模块(N80)内的实际值,在向上推转向柱上下调节开关时,实际值显示正常,说明开关正常;尝试对驾驶员电动座椅调节控制模块(N32/1)进行软件升级,结果没有新软件;用诊断仪XENTRY KTI,进入驾驶员电动座椅调节控制模块(N32/1)利用激活功能促动转向柱向内或向外调节时“向内/向外转向柱调节的当前位置”可以相应变化,正常;但是促动转向柱上下调节,结果转向柱可以上下调整,但是激活参数中“向上/向上转向柱调节的当前位置”始终为15140,没有变化,不正常;尝试进行转向柱单独标准化,结果为“标准化未成功进行”,显示中断的原因:霍尔传感器或信号有错误,查看实际值中的“上次去除标准化的原因”显示最后一次转向柱高低调节去标准化的原因为“霍尔传感器或信号有错误”,不正常;根据驾驶员电动座椅调节控制模块(N32/1)存储的故障码9D9031检测引导步骤,转向柱上下调节电机M20/2外观没有任何碰撞破损或进水痕迹,插针完好,测量电压为蓄电池电压,正常;故障引导的结果为转向柱上下调节电机M20/2故障;查看,无相关的TIPS和SI信息;综合分析故障原因为转向柱上下调节电机M20/2内部的霍尔位置传感器电气故障,导致无法识别电机的位置;因为霍尔位置传感器不单独提供,需要更换转向柱上下调节电机M20/2总成。
故障排除:更换转向柱上下调节电机M20/2总成并进行转向柱单独标准化后故障排除。
故障总结:对于车门玻璃升降电机、天窗电机、座椅调整电机和转向柱调节电机等常见的直流电机,内部一般都会集成霍尔位置传感器,相应的控制模块用此位置传感器的数据,计算电机的极限位置,以实现相应的位置记忆功能、防夹功能等智能功能。