奔驰C级插电混动车型C350eL故障两例

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奔驰C级插电混动车型C350eL 故障现象
一辆2023年9月生产的2024款奔驰C 350e L ，搭载254 920型2.0T 发动机
和95k W 永磁同步电机，VI N码为LE42061541L30****，行驶里程为2 025km，该车启动后，仪表台上出现“性能严重受限”的故障报警信息(图1)。

图1 故障车仪表台上的故障信息
故障诊断与排除
接车后进行功能检查，发现启动车辆后，故障车仪表台上出现“性能严重受限”的故障报警信息；挂入D挡上路行驶，发现动力明显不足。

连接诊断仪进行快速测试，在功率电子装置(SG-LE)控制单元N147中存储了多个故障码：P0CDB00-“电机A”位置传感器的电路3存在功能故障；P0C01FA-集成式启动电机A的电流值过高；P1CB400-端子30c的供电存在功能故障；P2D3C00-电机A在催化转换器加热过程中存在功能故障。

故障车型搭载了奔驰第四代插电混合动力系统，也是搭载该系统的首款车型。

奔驰第四代插电混合动力系统进一步优化，能耗表现进一步提升，综合油耗降至1.27L/100km。

另外，其105km的WLTC纯电续航里程，可以满足普通用户城市短途代步和通勤的需要。

2024款奔驰C350eL仪表显示奔驰C350eL车型的集成式混合动力驱动模块和模块化发动机共同构成了动感高效的插电式混合动力系统，各驱动部件如图2所示。

在其插电混动系统中，发动机最大功率150kW，峰值扭矩320N·m；电机最大功率95kW，峰值扭矩440N·m。

与发动机匹配的是9速自动变速器并可实现混合动力传动。

动力性能表现出色，0-100km/h加速时间仅为6.9s，并提供5种驾驶模式选择，以应对不同路况和驾驶需要。

1-高压动力电池；2-交流电充电器；3-直流电充电器；4-充电插口；5-功率电子装置；6-DC/DC 转换器；7-9G-TRONIC 自动变速器；8-发动机；9-前部电机。

图2 驱动部件位置图
奔驰混合动力系统技术不断迭代，相较于第三代插电式混合动力系统，第四代虽然仍然采用了并联(P2)方案，但进行了多项技术改进。

第三代插电式混合动力系统的功率电子控制单元则位于燃油箱附近，与电机通过高压电缆连接。

第四代的功率电子装置N147则被整合到带变矩器和发动机断开离合器的9速自动变速器钟形壳下方(图3)，与电机定子直接接触，从而直接向电机输送电流，免去额外布线的麻烦(图4)，使能量传输更加高效直接。

另外，电机位置传感器L20的作用是让转子保持在最大的作用力(扭矩)位置，下次启动更有力，其安装位置如图5所示。

变速器内置
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2024/03·汽车维修与保养
冷却回路系统(图6)可对包括电机、功率电子控制单元N147在内的所有部件进行冷却。

第四代高压动力电池管理控制单元位于电池的下方(图7)，可以单独更换。

以便在发生某些故障时不必更换整个高压动力电池，例如仅涉及高压接触器故障的情况。

高压动力电池管理控制单元集成了高压接触器、热熔熔丝等诸多组件。

与第三代高压动力电池相比，能够更好地节省车主时间以及维修成本。

第三代高压动力电池管理控制单元集成在高压动力电池内部，不能单独更换。

需要特别注意的是，奔驰E级插电混动(车型代号213155)属于过渡车型，虽然采用的是第三代的插电混动系统(功率电子装置
位于燃油箱旁边)，但安装了第四代高压动力电池，高压动力电池管理控制单元可以单独更换。

对于全新奔驰C级车型(代号206)，无论是配备48V轻混系统，还是采用插电式混动系统，均已实现不同程度的电动化设计。

模块化设计的发动机具备更好的混动兼容性，其动力系统取消了传统的启动机和皮带，且空调压缩机采用纯电驱动。

从而实现混动化、模块化、集成化的全面升级，进一步提高运转效率，
降低能耗损失。

奔驰C 350e L 采用全新自主研发电池(图8)，容
量为
25.4kWh，其WLTC纯电续航里程可达105km，进一步提升车辆的纯电续航里程。

电池系统由96颗电芯组成，并采用平铺布局
安放在车辆后桥上。

图3 第四代插电式混合动力系统驱动模块部件分解图
图4 第四代插电式混合动力系统驱动模块透视图
图5 电机转子位置传感器L20
1-电气连接器；2-
电缆管道；
3-固定环。

图6 驱动单元部件分解图
图7 第四代高压动力电池技术特点
图8 高压动力电池结构图
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第四代插电混合动力系统软件设计有5种驾驶模式：B保持电池电量模式(高速行驶时由发动机驱动，同时为电池补能，为后续驾驶储备电量)；EL纯电模式；H自动匹配模式(根据驾驶状态，系统自动匹配纯电、燃油或混合动力驱动，具有可调能量回收功能，更舒适、更经济)；S运动模式(响应更迅速，电控系统确保车辆行驶稳定性)；I自定义模式(可自定义驾驶模式、转向模式及ESP模式)。

动能回收也有4中模式：DAuto智能回收模式、D+无回收模式、D低度回收模式、D-中度回收模式。

奔驰C350eL标配11kW交流充电方案，从10%充电至100%大约需要3h，另外还有55kW直流充电方案可供选配，从10%充电至80%仅需21min。

发动机既可作为驱动装置直接驱动车辆(驱动模式)，也可作为发电机的动力源为高压动力电池补能(发电模式)。

功率电子装置控制单元N147负责控制发动机的工作模式(驱动模式或发电模式)。

在再生制动过程中，由机械能转化成电能，通过集成在功率电子控制单元中的逆变器实现供电和/或能量回收。

发动机运转期间，电机通过高压动力电池的高压车载电气系统获取所需能量。

带集成式逆变器的功率电子控制单元N147将来自高压动力电池的直流电压转换为三相交流电压，为电机供电。

电机既可作为驱动装置为车辆提供动力，也可作为发电装置进行能量回收。

电机上的传感器负责记录电机的转速。

电机位于变速器钟形壳中，通过转子托架在转子和发动机断开离合器之间产生刚性连接，与发动机断开离合器和和双离合器一起组成连接单元。

奔驰第四代插电混合动力系统的高电压车载电气系统高压部件如图9所示。

高压车载电气系统既可操作电驱动电机，也为能源需求高的用电设备提供电能，如制冷剂压缩机A9/6或高压正温度系数
(PTC)加热器N33/5。

另外，高压车载电气系统还通过DC/DC转
A100-高压动力电池模块；A9/6-制冷剂压缩机；G10-DC/AC 充电车辆插座；G10/4-交流充电车辆插座；N33/5-正温度系数(PTC)加热器；N83-高压动力电池交流充电器；N83/1-DC/DC 转换器控制单元；N116/5-直流充电连接装置；N147-功率电子控制单元。

图9 高电压车载电气系统部件图换器N83/1给12V车载电气系统供电。

高压车载电气系统(AMG 混合动力车辆除外)元件分布图如图10所示。

根据故障车功率电子装置(SG-LE)控制单元N147设置的3个故障码(P0CDB00、P0C01FA、P2D3C00)，以及上述工作原理分析，导致该车故障的可能原因有：N147软件故障；N147内部电气故障；电机转子位置传感器L20故障。

尝试对包括功率电子装置(SG-LE)控制单元N147在内的各个高压部件进行软件升级，结果均未发现新版软件。

根据功率电子装置(SG-LE)控制单元N147的电路图(图11)，尝试对车辆进行断电，并检查N147线束插头，未见异常；检查N147外观，未发现损伤、变形等异常情况，安装也正常；测量从熔丝和继电器模块F152/4的F308熔丝来的供电情况，也未发现异常；测量燃爆熔丝F63过来的30C信号电压，正常；测量功率电子装置控制单元N147到传动系统控制单元N127的电驱动CAN(CAN ED1)线路，未见异常。

根据故障码P0C01FA的引导测试结果，执行N147复位初始化，删除故障码后试车，故障依旧。

根据故障码P0CDB00的引导测试结果，需要测量电机转子位置传感器L20的电阻，但是WIS文挡AD08.30-P-0001-01LF中没有适用于故障车型的电机转子位置传感器L20电阻标准数据。

咨询厂家技术支持工程师，得到故障车型电机转子位置传感器L20电阻标准值后，在室温16℃时测量电机转子位置传感器L20的电阻，结果如表1所示。

从表1可以看出，电机转子位置传感器L20所有电阻测量值均在正常范围内，说明故障车电机转子位置传感器L20无故障。

根据上述检测，已排除N147软件、电机转子位置传感器
1-熔丝和继电器模块(发动机舱)；2-车载电网蓄电池(12V 车载电气系统)；3-熔丝和继电器模块(前排乘客)；4-熔丝和继电器模块(后座区)；5-电流限制器模块(集成式断开模块)；6-启动机(特定车辆)；7-DC/DC 转换器控制单元(能量传输至12V 车载电气系统)；
8-带蓄电池管理系统控制单元(能源管理)的高压动力电池(节能和供电)；9-直流充电连接装置(直流电充电管理)；10-高压动力电池交流充电器(交流电充电管理)；11-直流充电/交流充电车辆插座(与外部充电站连接)；12-电机；13-温度正系数(PTC)加热器(高压)；14-电动制冷剂压缩机。

图10 高压车载电气系统元件分布图
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2024/03·汽车维修与保养L20存在故障的可能，只剩下N147内部存在电气故障的可能了。

更换功率电子装置(SG-LE)控制单元N147后试车，该车故障未再出现，故障被彻底排除。

维修小结
从本案例可以看出，全面掌握各相关系统的
工作原理有助于快速找到故障根源。

另外，对于维修手册中没有提供的数据资料，可咨询汽车生产厂家或找来同款正常车辆进行测量和对比，这样可避免走弯路。

图11 故障车型功率电子装置控制单元N147相关电路
故障现象
一辆2023款奔驰C350eL，搭载254 920型2.0T发动机和95kW永磁同步电机，VIN码为LE42061541L25****，行驶里程为16 582km，该车发动机熄火后无法启动，且仪表台上出现 “高压动力电池故障”的红色报警信息。

故障诊断与排除
接车时询问车主得知，停车吃完饭后，车主发现该车无法启动，且仪表台上出现“高压动力电池故障”的红色报警信息。

连
接诊断仪进行快速测试，在多个控制单元中设置了当前状态的故障码，N82/2蓄电池管理系统(BMS)中的故障码为P0C7800-高压车载电气系统A电池组预充电时间过长；N10/6*1信号采集及促动控制模组(SAM)自动智能气候控制中的故障码为B10BC11-高压正温度系数(PTC)辅助加热器存在对地短路故障；N33/5高电正温度系数(PTC)加热器中的故障码为B10BC49-高压正温度
系数(PTC)辅助加热器存在一个内部电气故障。

高压正温度系数(PTC)加热器N33/5位于右前翼子板内(图12)，主要用于加热冷却液。

冷却液循环泵将冷却液从高压
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正温度系数(PTC)加热器输送至加热器芯子，从而为车内供暖。

高压正温度系数PTC加热器N33/5由其主控模块“信号采集及促动控制模组(SAM)智能气候控制”(N10/6*1)通过LIN线控制。

故障车型N33/5相关电路图如图13所示，高压部件连接图如图14所示。

在实车检查过程中发现，高压电源分配器N116/6集成在DC/DC转换器N83/1中。

根据系统的工作原理和故障码分析，导致该车故障的可能原因有：蓄电池管理
的情况下，拔下蓄电池管理系统(BMS)控制单元N82/2上的HV2高压电插头，将适配器W242589006300插到N82/2的高压电插头HV2上，把万用表正负表笔插到适配器的HV+和HV-触点上，等待3min后测量其电阻，结果为797Ω，不正常。

保持万用表适配器不动，拔下A9/6制冷剂压缩机高压插头，等待3min后测量其电阻，结果为305.4Ω，不正常。

保持万用表适
配器不动，拔下高压正温度系数PTC加热器N33/5高压插头，等待3min后测量其电阻，结果为49 790Ω，正常。

根据故障码引导测试结果及上述检测，故障车高压正温度系数PTC加热器N33/5控制单元存在电气故障，需要更换。

为了进一步确认故障原因，拔下DC/DC转换器控制单元N83/1的5号高压插头(此为N33/5的电源插头)，将适配器W000589946300插到N83/1的5号高压插头上后，重新上电，并再次进行快速测
试，发现蓄电池管理系统(BMS)控制单元
图12 故障车型正温度系数(PTC)加热器的安装位置
系统(BMS)控制单元N82/2软件问题或高压动力电池内部存在电气故障；高压正温度系数PTC加热器N33/5存在电气故障；相关线路存在故障。

尝试对包含N82/2、N33/5在内的全部高压部件进行软件升级，结果均未发现新版软件。

根据故障码P0C7800的引导测试结果，断开高电压断开装置S7，在确保高压车载电气系统已断电(高压车载电气系统电压不高于60V，30c信号电压不高于3V)
图13 故障车型N33/5相关电路
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2024/03·汽车维修与保养
N82/2设置的故障码P0C7800状态变为“存储”，清除故障码后，发现车辆可以正常启动。

这进一步证实，该车故障点就在高压正温度系数PTC加热器N33/5上。

更换高压正温度系数P T C 加热器N33/5(图15)后试车，该车故障消失，故障已被彻底排除。

维修小结
在诊断新能源故障车的过程中，经常
图14 故障车型高压部件连接图
需要测量一些数据，但有些数据在维修手册中并没有提供标准值。

通过本案例可以看出，遇到这种情况，有时可以借助诊断仪的“故障码引导测试”功能，按照引导测试结果的要求往往能快速找到故障根源。

另外，通过本案例可以看出，合
理使用高压适配器不仅操作方便，而且可进
一步验证诊断结果，确认故障原因。

在本案例中，接上适配器后，BMS控制单元
N82/2以为N33/5已经接通，从而快速确认故障点就在高压正温度系数PTC加热器N33/5上，省去了“换件”的麻烦。

图15 故障车正温度系数(PTC)加热器N33/5
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本栏目为进一步丰富内容，现面向广大汽修一线技师、技术总监征集维修实例。

一、稿件内容
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2.要求投稿内容真实完整地记录维修、诊断过程，故障现象与故障原因之间的逻辑关系描述清晰，检测数据记录翔实，图片使用高清图片，谢绝杜撰。

二、图文格式
1.文字内容使用WORD文件，谢绝PPT或PDF文件；
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“维修实例”栏目征稿启事
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当然，如果您是第一次投稿，不能完全满足上述要求也没关系。

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之后还将邀请全国知名的汽修专家从技术的角度对每一篇通过初审的维修实例进行点拨，希望不仅能让作者茅塞顿开，而且使读者在收获“鱼”的同时更学到“渔”的技巧。

《汽车维修与保养》杂志
2024年3月。