一輛行駛里程約1800km、搭載264 920型發動機的2021款賓士E300轎車。該車儀表臺上出現黃字故障提示資訊“主動轉向輔助系統停止運作”和 “擁堵輔助系統停止運作”(圖1)。
故障診斷:連線賓士專用診斷儀進行快速測試,手部識別系統控制單元N179中設定了故障碼B1 E7715-“手部識別系統”控制單元的接地存在功能故障,存在斷路(圖2);智慧駕駛控制單元N62/4中設定了兩個故障碼:U042902一接收到來自轉向柱模組的不可信資料,存在一個一般訊號故障;U0429E1一接收到來自轉向柱模組的不可信資料。但方向盤電子裝置N135和轉向柱控制模組N80中均沒有設定故障碼。
檢視故障車的車籍卡,該車帶程式碼L2B(豪華皮革方向盤)、程式碼233(車距車速自動調節系統增強版DISTRONICPLUS)、代N23U(啟用的擁堵輔助系統)、程式碼266(限距控制系統和橫向輔助DTR+Q)和程式碼P20(加強型駕駛輔助套件)。另外,該車裝備了賓士第5代多功能方向盤和第4.5代駕駛輔助元件(FAPGen4.5)。
賓士多功能方向盤的技術迭代及外觀特點如圖3所示。故障車裝備的賓士第5代方向盤(圖4)的特點是採用了電容式方向盤,人手檢測感測器B179由一塊位於方向盤表面之下的方向盤輪緣處的柔軟泡沫墊組成。從外觀上看與不帶人手檢測感測器的全觸感按鈕組方向盤沒有區別。
入手檢測感測器B179透過電容的變化檢測人手是否接觸了多功能方向盤。位於多功能方向盤內的手部識別系統控制單元N179(圖5),用來處理來自人手檢測感測器的訊號,並向夕潑送手部識別系統狀態訊號和“雙手離開方向盤檢測”訊號。
手部識別系統控制單元N179與方向盤電子裝置N135透過方向盤控制器區域網路CAN LR匯流排進行通訊;方向盤電子裝置N135又透過方向盤控制器區域網路CAN LR和轉向柱模組控制單元N80進行資料傳遞(傳輸速率為125kbit/s),轉向柱模組控制單元N80構成與其他匯流排系統相連的控制單元之間的資料交換介面,也就是小閘道器。 方向盤左側的儀表盤多功能方向盤按鈕組S163/1和右側的主機多功能方向盤按鈕組S163/2,則是透過方向盤換檔按鈕控制器區域網路CAN LR1與方向盤電子裝置N135進行通訊。圖6為人手檢測感測器B179和手部識別系統控制單元N179電路圖。
對故障車進行試車發現主動式轉向輔助功能失靈。主動式轉向輔助系統的基本功能是:車輛在筆直車道和彎道較緩的道路上行駛時,輔助駕駛員將車輛保持在車道中央(圖7)。在最高210km/h的車速下,系統以車道標記為導向;在最高130km/h的車速下,以前車為導向。這意味著在車道標記不可見、不清晰或車輛處於結構化交通狀況(聚集特性)時,主動式跟隨引導仍然可用。
為評估車道標記,系統使用了多功能攝像頭,其位於風檔玻璃後靠近車內後視鏡的位置。如果駕駛員指示想要透過轉向訊號變道,並且系統在相鄰車道中未檢測到其他車輛,則系統會藉助於“轉向扭矩”輔助駕駛員變道。如果駕駛員忽視了來自智慧雙手離開方向盤的警告提示,未將雙手放在方向盤上,系統則會啟用緊急停止輔助。如果駕駛員明顯注意力不集中或失去對車輛的控制,系統就會對車輛進行制動,直至停止。在交通擁堵的高速公路上走走停停時,車輛在車道上將會偏離中心(從車型167投放市場開始),以便在需要時形成救援通道。在高速公路和一般公路上行駛時,該系統可透過主動式跟隨引導來減輕駕駛員的負擔,從而提高安全性和舒適性。該系統在0~210km/h的車速範圍內均可啟用,並隨主動式車距輔助系統一起開啟或關閉。
轉向和觸控檢測功能主要是監測方向盤扭矩或駕駛員手與方向盤的接觸情況(裝配電容方向盤的車輛),如果未檢測到任何方向盤扭矩或扭矩太小或判定手未接觸到方向盤時,系統會向駕駛員發出提示資訊,儀表臺上的方向盤符號閃爍,並顯示警告資訊。如果駕駛員未對這些資訊做出響應,隨後還會發出警告音,繼續提示(雙手離開方向盤警告)。系統採用多功能方向盤上的按鈕(始自第5代駕駛輔助元件FAP Gen5)作為對這些資訊的響應。如果駕駛員未對警告做出響應,車距控制系統將會使車速下降;如果仍然沒有任何響應,主動式緊急停車輔助系統將會進行制動,直至停車。警告期間,常用音訊源的音量會自動減小,檢測到明確的危險情況時也只會發出警告聲。
根據系統的工作原理和故障車上儲存的故障碼B1E7715分析,導致該車故障的可能原因有:轉向柱控制單元N80軟體問題;方向盤電子裝置N135軟體問題;手部識別系統控制單元N179軟體問題;方向盤電子裝置N135的供電不正常;手部識別系統控制單元N179的接地線路故障;手部識別系統控制單元N179電氣故障。 嘗試對N80、 N135、 N179進行軟體升級,均未發現新軟體;嘗試對上述3個控制模組的SCN進行設碼,故障依舊;拆檢方向盤,檢查N135到N179插頭連線牢固,未見任何異常,測量N135的供電線(A45喇叭和氣囊的時鐘彈簧觸點的B1插頭的接地PIN1和正極PIN2),電壓正常。 檢查手部識別系統控制單元N179的靜電放電接地點W1-ESD和W2-ESD(圖8),發現沒有腐蝕痕跡,但發現其佈線不正常。接地線沒有繞開導向突起,而是騎壓在上面,導致接地導電片與接地點平面不平行,接地點固定螺栓擰緊後將接地導電片擠壓彎曲變形(圖9)。由於接觸面過小而出現接觸不良,導致手部識別系統控制單元N179設定接地存在功能故障,因此觸發接地線斷路的故障碼。
將手部識別系統控制單元N179的靜電放電接地點W1-ESD和W2-ESD導電片修平,重新佈線和緊固接地螺栓後試車,故障車儀表臺上的故障提示資訊消失,該車故障被徹底排除。
經驗小結:
本案例中,故障車的故障原因是:在裝配時,方向盤上的靜電放電接地點W1-ESD和W2-ESD佈線不當,導致接地點接觸不良,手部識別系統控制單元N179無法正常工作,出於安全考慮,系統自動關閉了主動轉向輔助和擁堵輔助系統。
賓士第5代多功能方向盤內部空間小,部件安裝緊湊,裝配過程中,無論是佈線還是緊固搭鐵點時一定要仔細,避免擠壓,接觸不良。
最後,需要注意的是:部件N179(手部識別系統控制單元)需要與部件N135(方向盤電子裝置)配套更換。