文/山东 李国军
一辆2008年10月份生产的丰田凯美瑞,装配2AZ发动机,行驶里程8万km。客户反映,发动机故障灯点亮;多信息显示屏提示检查VSC;行驶时升挡闯挡、加速无力等故障。
接车后验证故障现象,连接丰田专用诊断仪DST-II,进入发动机系统,读取故障代码为P0500,其含义是车速传感器信号异常故障。分析故障产生时的停帧数据,无论发动机转速以及自动变速器挡位如何变化,车速一直为0。进入ABS/VSC/TRC控制系统,读取到故障码C1201,含义是发动机控制系统存在故障。
进行路试,读取发动机控制系统数据流。无论发动机转速以及自动变速器挡位如何变化,车速信号一直是0,与停帧数据一致。此时观察组合仪表,车速表指针指示正常。进入ABS/VSC/TRC控制系统,车速数值和组合仪表所显示的车速数值相同。
参照丰田维修手册,得知车速信号传递路线(图1),车轮转速传感器用于监控车轮旋转速度,并向防滑控制ECU发送信号,防滑控制ECU将这些信号转变为4脉冲信号,通过组合仪表发送至ECM,ECM根据脉冲信号的频率确定车速。由于组合仪表指示正常,说明来自防滑控制ECU的信号正常。分析故障部位可能有三个方面:①组合仪表到ECM的信号线故障;②组合仪表故障;③ECM故障。
首先,根据图2利用万用表检查组合仪表连接器12号端子到ECM 8(A24)号端子线路导通情况,阻值为0,线路正常。断开组合仪表连接器插头,打开点火开关,组合仪表端子12(+S)有12V电压。用举升机支起车辆,启动发动机,驱动前轮运转。用示波器检测组合仪表12号端子的输出波形(图3),虽然有波形出现,但是很微弱,没有在正常范围内。
由于组合仪表未能输出正常波形,怀疑仪表有问题,找同一型号车辆的正常仪表进行对换,装上正常车辆的仪表,故障依旧。车速表可以正常工作,但输出的信号波形微弱,是不是进入仪表的波形也很弱,勉强只能驱动仪表呢?带着疑问对进入仪表的信号检测,经检测进入组合仪表的信号波形与输出波形一样。进入仪表的信号有问题,那防滑控制ECU输出的波形如何呢?检测防滑控制ECU端子侧车速信号,波形如图4,与正常波形比对,波形正常。检测防滑控制ECU到组合仪表线路时,发现此信号线与接地有1700Ω电阻。为进一步确定故障位置,采取分段检测,在仪表侧剪断此线,发现车速表仍能正常工作。没有信号输入车速表怎么还能工作呢?难道车速表另有其它信号传输?检测发现电阻是由仪表板下方的线束连接器产生的,连接器是由密封的电路板组成,不易维修。
更换线束连接器后,试车,读取发动机控制系统数据流,车速数值与车速表一致,故障排除。
故障虽然排除,但笔者仍然对厂家的设计理念不是很明白。利用示波器对进入仪表的正常波形及输出的正常波形进行对比(如图5),通道1为进入仪表侧波形,通道2为输出仪表侧波形,两个波形对比并没有明显的区别。丰田老款车型车速信号进入仪表波形的转变(如比例4:1的波形),此款车型防滑控制ECU已将车速信号转变为4-脉冲信号,不知厂家这样设计,是考虑将功率放大、信号稳定还是有其它目的。维修手册应该也有介绍,查看很多类似故障案例,作者同样存在这种疑问。翻阅其它相应维修资料,得知车速表信号是仪表CPU通过CAN通信线路(1号CAN总线)从防滑控制ECU接收的。也就是说进入车速表与进入发动机ECM的车速信号线是两个传输路径。纵观本故障,还是维修思路不正确,总是按照老的维修思路,认定只要车速表运转,车速表前的线路就是正常的,否则车速表是不会工作的。对新款车型的各电器元件工作原理理解不透彻,产生错误维修思路导致维修绕了大圈。以后还需对新知识加强学习,才能快速准确的判断故障,少走弯路。