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技术分析刹不住的奔驰 模块故障或ECU死机

2020-10-09 21:51

  估计今天各位的都被那台定速巡航停不下来的奔驰C200L刷屏了,整个事件我就不在这里重复了。但是在看过了数十篇类似的公众号和自媒体文章之后,却发现内容都是千篇一律的复述了一遍事情的经过,并且加以各种情绪上的渲染,唯独不见理性的原因分析。再看各篇文章之后的网友留言,更是不禁莞尔,发现很多朋友对车辆的结构与认识方面有非常大的误区。那么小弟我就斗胆,对这件事的前因后果进行一次技术上的推理与分析,争取让大家在网上沸沸扬扬的喧闹之后,能了解一些干货。

  为了避免让大家觉得我故弄玄虚,我就先说明我的分析结果:“车辆ECU及相关控制系统,发生了概率极低的死机;或者转向柱模块损坏,电子信号无法有效传输”。说完这个结果之后,我用一个老笑话开始我今天的技术推理与分析。

  小王刚买了一新车,夜半三更在马路上练车。突然有一辆奔驰从后面超上来,司机伸出头来大喊:“你开过大奔吗?”还没等小王说话,奔驰就一溜烟开跑了。

  小王十分郁闷,不就是开个奔驰嘛!有啥了不起的。结果刚过了一会,那辆奔驰转了一圈,又从后面追了上来,司机又冲小王喊道“你开过大奔吗?”然后就又冲了出去,消失在前方。

  小王很生气,就开着新车追,结果追出不远就看到那辆大奔撞在了路边的树上,司机趴在车窗上一脸苦相,看到小王之后又喊道“你开过大奔吗?”

  小王听见之后气得差点吐血,可那司机又说出了下半句:“你开过大奔吗?刹车怎么用啊?”

  当初第一次看到这个段子,觉得编段子的人也太不用心了,怎么可能有人连刹车都不会用?结果没想到一语成谶。今天这台奔驰C200L就真的不会用刹车了。

  我们把这台奔驰C200L发生事故的过程精简成几个点:启动定速巡航---无法解除---失效---发现换挡系统失效---车辆保持120公里/小时左右的速度前进---奔驰远程控制中心介入---车主在狂奔1小时之后尝试打开车门并解开安全带,车辆自动降速到60公里/小时---最终车辆减速至停止状态,稍后取消巡航功能,车辆恢复正常。

  不知道各位能否从这个事件过程中,看到隐藏着幕后的“真凶”?没错!凶手就是你~“车辆电子控制系统”。(此时耳边响起柯南的经典配乐)

  首先介绍一下奔驰C200L的一些技术细节,有助于帮助大家了解事情的真相。

  奔驰C200L的定速巡航为电子系统,当定速巡航功能启动之后不用踩油门踏板就自动地保持车速,使车辆以固定的速度行驶。而定速巡航系统实现这个功能的原理,是直接获得电子系统的高级权限,接管了电子油门控制,持续向发动机供油保持续航。理论上在司机主动解除,或者碰触刹车踏板后,定速巡航的功能就会停止。还有一种可能就是转向柱模块出现故障,控制杆无法将信号传递给ECU,功能被锁止。在一些老奔驰车上都发生过类似的情况,但只是失效,而不是无法取消。目前奔驰也在对一些车型进行召回,维修更换SCCM转向柱模块。

  因此无论是ECU出现问题,还是转向柱模块故障,只要系统无法正常交接控制权限的话,定速巡航就会一直起作用,而屏蔽掉其它系统发出的功能和请求,也就是此次事件的情况。发生的概论极低,但不是没有可能。

  这就是奔驰C200L的定速巡航控制杆,也是此次事件表面上的“元凶正犯”。

  这次事件的主角--售价35万元左右的2018款奔驰C200L运动版,已经改用了奔驰最新的9速9G-TRONIC自动变速器。但是各位注意,换挡杆为电子控制,而不是机械结构。也就是说司机搬动换挡杆,电子系统会将动作转化为电子信号传递给变速器。而不是传统机械变速器杆那种通过档杆及齿轮,直接物理作用于变速器换挡方式。

  这是奔驰C200L的电子换挡杆,完全依靠电子信号传输指令。如果信号被屏蔽或失效,那还换个鸡毛挡啊。完全不是机械换挡那种生拉硬推的概念,这也是网友在讨论时最容易陷入的误区之一。

  从车主在高速上疾速狂奔了一个多小时,并且连协助的警察都不太容易驾车尾随,但全程没有发生意外险情及碰撞的描述来看,司机的驾驶技术还是十分过硬的。那么这样说来,司机肯定在1个多小时的时间里,数次尝试各种刹车方法,所以可以把人为因素刨除在外。

  这就是2018款奔驰C200L的刹车踏板与油门踏板。有网友说踩一脚刹车,自动巡航系统就解除了。不错,但这是在正常情况下,但如果是正常情况,就不会发生这次的事情了。

  那么我们就要关注一下奔驰C200L的刹车系统构成。车主这辆自称售价35万元的2018款奔驰C200L,刹车踏板后链接的是助力泵,但是上面有一个电子助力系统,除了负责给刹车提供助力之外,还负担刹车踏板踩死时激活AUTO HOLD等功能,因此不是独立系统,也是与ECU互联。

  我们再进一步说,就算刹车系统的电子助力控制单元独立工作,不受主ECU的影响与控制,但是车辆的刹车也存在热衰减。如果一辆车保持120公里/小时的速度,踩几次刹车之后热衰减效应就会显现,那时候刹车软的就跟没有一样。这也是为什么在安全驾驶教育时,不厌其烦的告诉大家开车下山尽量,不要频繁踩刹车。而且高速公路长距离下坡时,一般都会给大货车修建应急缓冲用的减速通道,就是应对效应的。

  大家可以看到这台法拉利在高速行驶的状态下急踩刹车刹车盘与卡钳片之间因摩擦而变得通红。试想一台时速120公里,并仍然持续供油的车,在数次尝试刹车之后,热衰减会更加严重,那时的刹车几乎等同于没有。

  所以刹车电子助力可能受到影响;或者数次刹车尝试产生。这两个原因是此次事件中车辆无法依靠刹车来减速最可能的原因。

  在这里多说一句,也就是前不久东风本田刹车问题召回CR-V的原因,是因为采用了类似EHB线控刹车系统。

  EHB是一种线控刹车(brake-by-wire)系统,它以电子元件替代了部分机械元件,制动踏板不再与制动轮缸直接相连,驾驶员操作由传感器采集作为控制意图,完全由液压执行器来完成制动操作。最早在2002年的时候,博士就把该系统的原型-“传感制动控制器”装备到了当年的奔驰E级车上。如果2018款奔驰C200L上配置的是这种刹车系统,那么就更好解释为什么刹车会失效了。就是ECU系统死机,定速巡航保持发动机喷油,而司机脚踩刹车踏板的信号完全没有被ECU采集处理,也就是所谓的“踩了白踩”。

  这就是安装到荣威ei5纯电动车上的例子,那个黑乎乎的真空助力刹车泵圆盘壳体消失的无影无踪,取而代之的是这个省空间,结构又相对简单的电机驱动液压制动器。

  事件最后,媒体号称是奔驰的远程服务中心协助解决了问题,那么这个所谓的远程服务到底是什么呢?

  位于车顶前部,有这么一个控制区域。黄色框内就是所谓的远程服务中心呼叫按键,功能类似通用的安吉星。

  奔驰在新车上都提供了所谓的远程服务,可以看作类似通用安吉星,但是目前开放给车主使用的功能仅局限于呼叫中心求助,导航查询等。并没有远程车辆启动、锁止等功能。而通用的安吉星系统,完全可以实现控制中心在没有钥匙的情况下,打开车门、启动或熄灭车辆。网上也有很多类似事件的报道,比如有个美国人曾经在网上发文表示,自己跟安吉星远程控制中心的服务人员谎称车主是自己的亲戚,突发急症昏迷急需送医,但自己没有车钥匙,请求远程控制将车辆在无钥匙的情况下启动。在哭诉了40分钟之后,最终感动了客服人员并成功启动了车辆。也有一些发生在美国的车辆失窃案例,安吉星配合警察远程锁闭了被盗车辆,并将车辆位置实时定位。

  目前国内在售的奔驰车型,都可以选装或远程服务功能,也就是车顶上的SOS和左右两个服务及维修服务按键。车辆内部自带一枚物联网SIM数据芯片,相当于一个手机SIM卡,车辆与服务中心进行数据传输用,目前大多为4G卡。目前是前三年免费,之后每年1000元服务费。包括别克的安吉星,比亚迪的云服务,荣威的斑马系统,都是采用类似的4G无线技术实现数据传输,只不过每家的远程控制中心的系统权限各有不同。

  安吉星的远程控制系统就可以取得比较高的权限,甚至能做到无钥匙开门,无钥匙启动车辆和熄火;比亚迪的远程服务也能达到类似的权限;荣威的斑马则没有这么高的授权,并且在OTA升级的时候,把车辆控制系统与娱乐导航系统尽量独立分开,就是怕升级失败或系统被不法侵入,影响到车辆的安全行驶,以及ECU系统的正常与安全。换句话说,如果荣威想做也不是不能,只不过现在不这么做而已。

  我们回到这次的事件当中,车主在尝试各种方式均失败,并放弃自损停车的念头之后,通过求助奔驰服务中心。媒体的说法是在服务中心进行多次尝试之后顺利解决。但是我今天与一些国产奔驰的供应商咨询,得到的回复都是:目前奔驰在中国貌似还无法做到远程准确控制一台车的起停。那么我们目前可以想到三个可能的原因:

  二.远程服务中心尝试远程重启或刷新事故车辆的ECU系统,在车主在求助奔驰远程服务中心之后的几十分钟内,工作人员在远端对这辆车的部分ECU系统进行了远程调取,重启或刷新了部分系统,一旦系统正常工作,那么锁死的定速巡航也就自动解除了。但是我个人不相信这一条会成立。

  三.车主可能采用其他的方式将车辆停止,如行驶中拉开车门,车辆的安全保证系统获取比巡航更高的权限,进而车辆恢复正常。远程服务中心其实并没有起作用,是媒体在转述的时候,进行了错误的理解与描述。我个人最倾向于这个原因。

  由于事情刚刚发生2天,奔驰方面还没有对问题车辆进行全方位的拆检,因此我们无法判定问题发生的准确原因。但我们几乎可以肯定的是,问题出现的原因应该是“车辆ECU及相关控制系统,发生了概率极低的死机”,造成系统控制的权限不能交接,自动巡航系统长时间控制了系统运行的最高权限。直到不知名的原因,才解除了巡航的控制最高权限,车辆才恢复正常。

  如果最终问题确认是由于电子系统死机或故障造成的,那么解决方法无外乎对系统的硬件进行更全面的测试,增加各种小概率的环境诱因。并且梳理整个软件,寻找BUG或引起死机的原因。硬件问题就召回更换ECU,软件问题就批量回店重刷软件,类似现在新能源车升级BMS等软件系统一样。当然也不排除有人私自对这台车的ECU进行过升级或非原厂刷新,这种做法也非常容易导致ECU出现问题,但很少听说有类似无法取消定速巡航这么严重的后果。总之,找到问题的原因还在其次,更要找到产生问题原因的诱因,这才是最重要的。

  就在刚刚,也就是3月16日晚21点左右,北京奔驰对事件进行了说明。基本验证了我之前的几个技术推测。

  时隔数年后,“要命的定速巡航”于2018年3月14日晚,在河南通往陕西的连霍高速上再次上演。定速巡航深夜失灵,时速120公里的奔驰在高速路上狂奔近一个小时,豫陕交警全力营救,最后通过奔驰售后后台远程操作,结束了这惊魂的一幕。车主熬过了近1小时的生死考验后,奔驰终于结束“奔驰”…

  2018年3月14日晚8点左右,焦作的薛先生驾驶豫H5L×××奔驰C200L轿车,沿连霍高速自东向西赴成都参加全国订货会。

  当时,他独自一人驾车从连霍高速洛阳段上高速,随后开启了车辆定速巡航模式,时速120公里一路向西。

  一路顺利的薛先生过了三门峡东站后,需要切换人工驾驶,却发现了一个要命的情况:刹车和挡位等系统无法正常运行,时速120公里的车,怎么也无法切换回去。

  刚买一个多月的车子出现问题,让他不知所措,车子已经无法减速、无法停下。这意味着,只要前方遇到任何需要降速的障碍,他都将面临生死考验。

  薛先生在行驶过程中多次电话咨询奔驰售后,依据其提供的多种解决方案进行操作,未果……

  晚上9点35分,绝望中的他拨打了110报警求助。灵宝市公安局110接警后,迅速将警情通报给了三门峡路警联合中心。

  三门峡市高速交警第二大队事故民警张建勇、张景博接到警情,根据大队长杨宏伟指示,他俩立即驾驶警车拉响警笛,一路“咬紧”这辆“问题奔驰车”。

  民警与薛先生取得联系,了解情况并开始协商应急措施。车辆仍在失控中飞驰,距离河南和陕西的省界站,越来越近。

  电话里,民警进一步安抚薛先生,让其稳定情绪,保持镇定,适时采取紧急避险措施。

  同时,警方也通知了省界秩序中队长柴海峰,在省界收费站安排警力全力以赴进行援助,打开一条生命通道,并通知沿线所有收费站,对上站车辆进行管控,减少路面车辆。

  在民警的持续安抚下,命悬一线的薛先生保持了镇定,凭借过硬的驾驶技术,在一路险象环生的情况下继续前行。

  高速交警告诉河南商报记者,在这一段路途中,大家也想过紧急避险,比如剐蹭道路护栏、货车,或者追尾同向行驶的大货车来降速。但风险太大,放弃了。

  高速交警告诉河南商报记者,在从三门峡到豫陕界这一段,薛先生曾尝试过一个办法。

  “车速确实降了,从120降低到了差不多60。”民警说,虽然速度降了,但是依然不算慢,而且车门打开一些后,车辆行驶很不稳,也很危险。于是薛先生又关上了车门。

  “车主的驾驶技术确实很过硬,而且车又是奔驰,我们斯柯达警车在后边一路没能追到前边去。”

  省界收费站,就是考验各方的重要一关。如果这里不是完全通畅,将无法让狂奔的奔驰车顺利通过。

  而且,收费站的车道是分流的,也没有高速公路那样宽敞,薛先生需要以120公里的时速开车飞驰过去。这对任何人来说,都是一个考验。

  就这样,河南、陕西两省交警持续接力,用十分钟的时间,为薛先生开辟了一条畅通无阻的生命通道。

  一切准备就绪后不到1分钟,当晚10点25分,按照交警的引导指示,薛先生驾驶奔驰车风驰电掣地从豫陕界收费站ETC通道无障碍通过省界站,出了河南。监控画面上,一辆白车一闪而过,根本看不清车型。

  距离薛先生报警已经快一个小时了,在失控的车上,除了等待和祈祷,薛先生别无他法。车究竟怎样才能停下?

  令人欣喜的消息很快传来:进入陕西后,奔驰售后终于通过后台操作,使这辆在高速公路上失控距离长达一百公里、失控时间近一小时的奔驰车,恢复正常控制,安全停靠在连霍高速923KM处路段,并从华阴站口被安全拖离高速。

  薛先生本身是位业余赛车手,尽管驾驶技术比常人过硬,但经历了这场“生死时速”之后,仍心有余悸:“没有像赛车时那样的防护,要不是高速交警提前拦车,清理道路,腾出通道,我这次真的险了。”

  薛先生:当时包括奔驰的高级技工也曾多次联系我,说该怎么断电、刹车、变空挡,等等(进行降速、停车的尝试),但是都无济于事,没反应。失控那会儿,全车只有方向盘可以操控。

  薛先生:一种是剐蹭路边护栏,但是高速行驶中用车门侧边摩擦,很危险。因为速度快、车又重,而护栏是软的、不完全直的,会特别容易失控,我没有把握。

  前方有同向行驶的大货车,如果撞击下去,力度不会特别大,我会有时间自救,所以我想真不行就追尾大货车,它们后方有防撞栏,我瞄着防撞栏去追尾。

  薛先生:没有确切原因。他们说没出现过这种问题,连北京总部也说没有出现过这种问题。等回到焦作之后,再做一个全面检查。

  我急着去成都,车子停下后,重新启动,我等不及奔驰提供的备用车,又开着车到成都了,一路低速行驶,也没再用定速巡航。

  薛先生:我只想知道失控到底是怎么发生的。我可以作为一个例子,等他们查出来是什么原因了,告诉大家并解决问题,避免别人遇到我这样的危险。厂商要对消费者有一个态度,既然出现问题了,就必须找出原因、解决问题。

  薛先生:必须感谢高速交警,太感谢人家了,那么多警力帮我。另外我快速通过收费站时撞了人家的横杆吧,我已经给交警说了,这个该赔。还有失控那段过路费没交,我也记着。