奔驰轿车空调故障四例

◆文/河南 王志力

奔驰轿车空调故障四例

◆文/河南 王志力

案例一 奔驰E260空调不正常

故障现象

一辆奔驰E260，底盘号LE4212147，装配271发动机，自动空调系统，客户反映近日空调系统不正常，出风忽冷忽热。

故障诊断与排除

接车后启动着车，打开空调，空调制冷正常。询问客户得知，空调系统在制冷工作时，工作台上两边的出风口突然就出了热风，并且中间2个出风口还不出风(工作台上共有4个出风口)。出现故障时，空调面板上的按键都能正常操作，但出风模式不受控制，几分钟后又正常，出现频繁，一两个小时就出现一次。连接诊断电脑进行快速测试，读取空调控制单元中的故障码如图1所示。

图1 空调控制单元内的故障码

故障码中显示LIN总线及所有风门电机的故障码，这款车的风门电机都是靠LIN线控制的，根据功能原理及维修经验，需要重点检查LIN总线系统。首先利用诊断电脑对第一个故障码进行引导检测，引导提示“检查局域互联网LIN总线导线连接，并依次断开局域互联网LIN总线的参与部件，然后检查故障状态，检测结束”。对其他故障码进行引导检测，诊断电脑提示部件可能没有安装，忽略故障码，删除故障记忆。

故障引导并没有提供可靠有用的信息及方向，只有根据空调及LIN线的系统原理进行检查。大概过了半个小时后，故障现象再次出现，现象确如客户所描述，进入空调系统实际值，发现制冷剂压力正常，压缩机耗电量正常，但蒸发箱温度传感器的实际值很高，如图2所示。尝试利用诊断电脑做制冷剂回路检测，诊断电脑提示测量蒸发箱温度传感器的阻值，实际测量阻值为2 690Ω，接着进行故障引导，提示将制冷剂抽出并按标准量重新加注，检测结束。但是按照要求抽出制冷剂，并按照标准量重新加注后，故障依旧。

打开发动机舱盖，用手触摸空调低压管路，很凉，说明压缩机正常工作，只是车内没有吹出凉风，说明故障点在于车内空调风门的控制方面。

图2 空调控制单元的实际值

故障现象持续几分钟后，系统又一切正常。于是只好找出空调系统的电路图，分析LIN线走向及部件连接。从如图3所示的电路图中看出，LIN线信号从空调控制单元发出后，一分为二，一路去了辅助加热器(这款车没有此配置)，另一路依次通过除霜风门电机，空气分配风门电机，左侧混合空气风门电机，右侧混合空气风门电机，最后结束于内外循环风门电机。

在故障出现时，查看系统实际值，发现风挡玻璃的温度及露点温度都为-40℃，如图4所示，显然不正常，其实际值也是靠LIN线传输的，怀疑是该传感器有故障，造成系统紊乱。但将传感器上的插头拔掉后，发现空调故障依旧存在。

当故障出现时，实际测量LIN线电压为2.6V左右，很不正常。怀疑LIN线有短路或者接触不良的地方。正常情况下，如果某个风门电机出现故障，那么此风门电机以后的部件都不能正常工作，而前面的风门电机都可以工作，把故障码的顺序与风门电机电路图进行比较，并没有规律性，只好逐个检查风门电机，空气分配风门电机(控制中间2个出风口)比较好拆卸，于是就先把空气分配风门电机拆掉，测量LIN线阻值为0.6Ω，正常。接下来相对比较容易检查的是2个混合空气风门电机，当把2个电机插头拔掉后，发现了问题所在，2个风门电机插头上都有进水痕迹，如图5所示。究其原因，是蒸发箱壳体温度较低，冷凝水长时间形成水滴，进入到了插头里面。于是把插头吹干，并把插头进行防水处理后，清除故障码，系统恢复正常。

图3 空调风门电机电路图

图4 不正常的实际值

图5 进水的插头位置

维修小结

LIN总线是单线总线系统，与其他总线系统相比，区域网络连接(LIN)总线的传输速度较慢，多用在多功能方向盘与转向柱模块之间以及空调系统内。同样，它还可用在高位控制板控制单元和低位控制板控制单元之间，以及高位控制板控制单元与旋转式照明开关之间。

由于LIN线为串联连接，当某处LIN线断路时就会影响到整个LIN线的正常工作。LIN线的工作特性为单线双向，当正常工作时工作电压为7～11V，而当断路时LIN线上的电压就要接近电源电压。

案例二 奔驰R350空调不制冷

故障现象

一辆奔驰R350，底盘号WDC251157，装配276发动机，自动恒温空调系统，行驶里程44 000km，客户反映空调系统不制冷。

故障诊断与排除

接车后打开空调，发现出风口出的是自然风，空调面板上的指示灯均正常，各个按钮都能正常操作。连接压力表制冷剂压力高压侧在8bar(1bar=105Pa)左右，低压侧在4bar左右，说明压缩机没有工作。根据功能原理，造成压缩机关闭的原因可能为：制冷剂循环回路中压力过低或制冷剂压力传感器损坏；车外温度过低或车外温度传感器损坏；蒸发箱温度过低或蒸发箱温度传感器损坏；压缩机处于紧急关闭，此实际值应在冷却液温度超过110℃时；对发动机有高功率要求时ME控制单元关闭压缩机；压缩机故障及空调控制单元故障等。连接诊断电脑进行快速测试，发现空调控制单元中报了许多故障码，如图6所示。

图6 空调控制单元故障码

由于存在当前故障码9006：制冷剂压缩机有短路，所以首先按照厂家维修指导(TIPS)要求，处理搭铁点及对空调控制单元进行升级，但故障没有改善。由于故障码太多并且多为存储故障码，先清除并刷新故障码，以确定故障范围，清除故障码并再次读取故障码时，存在故障码9006：部件A9制冷剂压缩机有短路； 900C：B12制冷剂压力传感器供电＞5.1V；920A：B32/2双阳光传感器供电＞5.1V。空调系统压缩机相关电路如图7所示。

根据以往的经验，测量空调控制单元后面B插头26号针脚和搭铁之间的阻值，为9.6Ω，标准范围为5～20Ω，正常。测量压缩机的供电线发现没有电压，不正常，说明空调控制单元没有发出信号控制压缩机工作。查看压缩机关闭原因，发现实际值显示总线端30上的电压＜10.5V，持续时间超过300s，如图8所示。 对空调控制单元的供电进行测量，拔掉供电线插头，此时车没有熄火，实际测量供电电压为13.6V，正常。测量CAN线电压也正常。那为什么空调控制单元会报电压低的故障呢？进入空调控制单元供电实际值中发现控制单元显示的总线端30上的电压只有1.3V，显然和实际供电不符，且实际值会在1～13V之间来回变动，如图9所示。初步分析认为空调控制单元内部程序混乱造成其自身实际值不能正常显示，乱报故障码。于是把空调控制单元更换掉，空调系统恢复正常，故障排除。

案例三 奔驰GLK300右侧2个出风口制暖时出凉风

故障现象

一辆奔驰GLK300，底盘号LE4204981，装配272发动机，自动空调系统，行驶里程8 990km，客户反映最近一段时间在用暖风时，仪表台上右侧2个出风口一直出凉风。

图7 空调系统压缩机相关电路图

图8 压缩机关闭原因总线端30上的电压实际值

图9 空调控制单元不正常的实际值

故障诊断与排除

接车后首先验证故障现象，空调面板上各个按钮操作正常，此车装配的是自动空调，仪表台上共有4个出风口，发现无论怎样调节右侧2个出风口，都一直出凉风，左侧2个出风口出暖风。同时，马鞍台后面有2个出风口，右侧的出风口也一直出凉风。连接诊断电脑，读取到空调控制单元中存在故障码，如图10所示。

图10 读取的故障码

进入控制单元查看故障计数器为1次，于是根据故障引导检查促动电动机的调整范围，检测的前提条件为蓄电池电压必须处于12.5～14.5V之间，外部温度传感器及车内温度传感器的实际值大于10℃。但发现实际值位于标准范围之外，如图11所示。对各风门伺服电机进行成功标准化后，故障码由当前变为存储，清除故障码后，发现右侧出风口慢慢变为了热风。

图11 不正常的实际值

本以为故障就此解决了，但通过对比发现，右侧2个出风口明显比左侧2个出风口温度低，温差较大。此时，控制单元内无故障码，风门伺服电机实际值在正常范围内。进入激活功能激活右侧伺服电机，可在0～100%之间正常变化。怀疑风门电机存在卡滞，准备拆掉风门电机检查，当对风门电机进行断电后，再次试车暖风系统已恢复正常，故障排除。

案例四 奔驰新款S400 ECO功能不能用

故障现象

一辆奔驰S400，底盘号WDD222165，装配276双涡轮增压发动机，行驶里程约为75 400km，客户反映车辆ECO功能不能用。

故障诊断与排除

接车后启动着车，仪表上无报警，连接诊断电脑进行快速测试，各个控制单元都没有故障码。和客户一起路试以验证故障现象，发现仪表上的ECO指示灯一直为黄色，行驶很长时间也不会变为绿色。

利用诊断电脑进入发动机控制单元(ME)里的ECO状态实际值，发现实际值都正常，如图12所示。

图12 ME控制单元的相关实际值

由于实际值都显示正常，也不能确定故障范围，尝试对发动机控制单元、变速器控制单元、ESP控制单元、前SAM及后SAM控制单元都升级后，故障依旧。接着对节气门清洗及对车辆断电10min后，故障依然没有改善。

首先看一下ECO启动/停止功能的工作原理：车辆静止时，ECO启动/停止功能自动关闭发动机，并在驾驶员希望起步时立即启动发动机，车辆静止时切断发动机可以降低燃油消耗量，从而减少废气排放。发动机控制单元不断地进行系统诊断，并评估ECO启动/停止功能的系统状态。ECO启动/停止功能涉及到的所有系统持续检查其状态，并将此状态发送至动力传动系统控制单元(N127)，并通过CAN C1(传动系统控制器区域网络)发送至ME控制单元。如果满足功能要求，则仪表盘中的“ECO”符号呈绿色通知驾驶员ECO启动/停止功能准备就绪。

发动机自动停机的功能顺序为：如果满足以下功能要求，ME控制单元就会关闭发动机。ECO启动/停止功能按钮的指示灯亮起(表示系统无故障且ECO启动/停止功能启用)；车速为0；冷却液温度介于60～115℃之间；变速器油温介于10～120℃之间；发动机转速处于规定值范围之内；挡位范围位于“D”或“N”；油门踏板未操作；行车制动器已促动，直至车辆停止；制动助力器内具有充足的真空；空气悬挂系统，辅助制动器系统和距离调控系统未执行操作干预功能；发动机罩关闭；无碰撞信号；方向盘角速度处于规定值范围内；车载电气系统的状况正常；驾驶员车门关闭，已使用驾驶员座椅安全带；已调节车内温度。

发动机自动停止后，在不超过8km/h的情况下，最多允许自动停止3次，第4次发动机启动之后，车速必须超过8km/h，以再次停止发动机，发动机自动停止的情况下，一旦打开发动机罩，ECO启动/停止功能会关闭，且仪表盘中的所有指示符号亮起，必须使用遥控钥匙或者无钥匙启动按钮重新启动发动机。

发动机自动启动的功能顺序为：一旦踩下油门踏板或者松开制动器，发动机会立即启动，ME控制单元通过接地信号促动启动机电路50继电器，继电器上的电源触点闭合，电路50利用来自电路30的电压为启动机电磁开关(M1)供电。燃油系统控制单元(FSCU)通过CAN C接收来自ME控制单元“规定燃油压力”控制器区域网络(CAN)信号，然后通过脉冲宽度调制(PWM)信号相应地促动燃油泵。

发动机强制启动的功能顺序为：发动机强制启动作为一个保护功能，如果满足以下功能要求之一，则ME控制单元会自动启动发动机(驾驶员无需执行任何操作)。车载网络的状况要求发动机运转；冷却液温度高于115℃；超出最长3min的发动机停机时间；空调要求发动机运转(例如风挡玻璃起雾)；制动助力器中的真空不在正常范围内(制动助力器中的剩余压力不低于-200mbar)；驾驶员座椅占用识别(驾驶员座椅安全带松开或者驾驶员车门打开)；改变方向盘转角8°以上；向前行驶的车速大于2km/h以及检测到溜车的片刻。如果打开驾驶员车门或通过ECO启动/停止按钮关闭ECO启动/停止功能时，发动机也会启动。当结合挡位R时会检测到挪车过程，且ECO启动/停止功能停用，如果发动机停止，系统会强制其启动，然后结合挡位D且车速超过15km/h时，会重新启用ECO启动/停止功能。

在试车过程中由于客户把空调温度调到最低，出风较冷，于是把温度调高一些，接着行驶不到1km，ECO指示灯就变为了绿色，踩住制动踏板停稳后，车辆自动熄火。经过反复试车发现，空调温度在20℃以上时(只是一个大概的温度范围，并不是临界值)，ECO功能很快就准备就绪(ECO指示灯显示绿色)，当空调温度在20℃以下时，经常出现ECO不能用的情况，但是空调系统的实际值也显示正常，如图13所示。

图13 ECO系统的相关实际值

后经多次试车发现，在E级车、B级车上等都会出现类似情况。分析认为，ECO功能就绪的条件中有“车内温度已调节”，但并没有一个车内温度准确值，当把温度调到最低时，如果发动机熄火，那么空调就不能满足车内温度调节，当温度调高时车内对制冷的要求不那么高，就可以实现短时间的熄火了。

专家点评

焦建刚

四个案例均与空调系统有一定关系，除最后一例故障与车辆本身的控制逻辑有一定关系外，其他三个案例均各有代表性。

第一例故障应该是其中最复杂的故障，这主要是由于造成故障的原因是LIN通信系统异常，而这类故障存在检测困难，故障点较多，没有固定的检查模式有关，这也是一线技术人员比较头痛的问题。针对这类故障检测时，我认为作者所采用的方法基本是正确的。

针对这类故障，一是要对空调系统的基本状况进行检测，包括制冷系统的基本工况检查，空调基本控制数据的检查，这都是为了排除相关系统故障打下的基础。二是要了解系统的基本控制原理，由于现代车辆的空调系统都是采用LIN数据通信的方式进行控制，我们首先确认的就是通信系统是否工作正常，对各个控制模块进行元件测试也是快速判断相关模块工作是否正常的方法。如果LIN线发生故障（断路或短路），空调系统的表现就会出现单个模块或多个模块无法正常工作。这样，我们根据其特征就可以判断故障的大体范围。而本案例中，由于相关模块的插头密封不良，在冷凝水进入后导致LIN线出现电压过低，无法正常通信，进而系统无法正常工作的情况，在部分车型上屡见不鲜。希望此案例对一线的技术人员有所帮助。

第二例故障是空调控制模块本身故障所致，包括上一个案例在内，作者对数据流进行了详尽的分析，并且根据实际检测所得到的实际数据对比，从而得出正确的结论，这反应了作者在故障诊断思路方面还是有比较深的造诣，值得肯定。

作为先进车型来说，本身大量采用多路通信控制，各系统之间的联系也采用CAN或LIN的数据通信，这就要求我们加强对通信系统故障分析的能力，同时还要增加对数据流分析的能力。否则，面对先进车辆技术就会束手无策。希望一线的技术人员能够向本文的作者学习，学习其比较先进的检测方式、检测理念，这样才能使用现代车辆维修的需求。