丰田凯美瑞车速信号异常

　　故障现象

　　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。

　　故障诊断与排除

　　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；中信号，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。

　　维修小结

　　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国。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。

　　专家点评——焦建刚

　　作者虽然最终查找出了故障原因，并予以排除。但是从整个排除的步骤、方法，以及作者对故障原因分析的判断还是写的不够清晰，结论部分也没有将疑问搞清楚，反而使读者心生疑问。作者讲到“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”这句话，给人感觉电脑接收了两个不同的车速信号，实则不然，我们看图6所示的系统电路图，进入发动机电脑的车速信号就是来自于组合仪表，而组合仪表的车速信号，则是由ABS电脑取自两前轮轮速传感器信号，并经整理后，传输给组合仪表，组合仪表再将此信号整理后，送入发动机ECM。具体信号整理的方式，随着车型的不同，处理方式也不一样，以往，有采用磁感应式的、采用光电式的和晶体管电路式的，而在本车上，还是采用了功率三极管控制方式。

　　其次，作者还提到故障点是线束连接器内部电阻过大的问题，但遗憾的是没有提供线束连接器的图片，这让读者不易了解。这里，我整理了相关系统电路图(图7)，从中我们大家可以看到3号J／B接线盒就是作者提到的所谓线束连接器。

　　最后再来针对“P0500”故障码的设置问题简单进行说明，故障码的含义是“车辆行驶时，没有车速传感器信号传送至ECM”。但其设置原则是什么呢?发动机ECM如何得知没有车速信号的呢?单纯从线路上是无法对其进行监控。在很多修理手册中，对此故障的原因并没有相关说明，但我在柯斯达中巴车的发动机维修手册中看到如下的解释：“ECM假设在发动机高负载8s或更长时间的情况下，车辆未进入行驶状态。如果没有车速信号传送至组合仪表，尽管满足此条件，ECM仍将此视为车速信号电路中有故障。此时，ECM使MIL亮起并设置一个DTC”。看到这里，相信大家已经明白了。原来，还是和发动机的负荷及工作状态有关，能够使发动机高负载工作8s以上，那只有车辆行驶过程中克服外界阻力时，才会出现负荷大的情况。如果车辆没有行驶，单纯加大发动机转速，在无外界阻力情况下，发动机的负荷不会增大。所以，ECM就利用了发动机负荷这一参考值来作为衡量车辆是否行驶的判断因素。例如卡罗拉发动机负载高并持续某—段时间(没有具体数值)，且没有车速信号进入发动机ECM，则发动机电脑判断车速SPD传感器电路存在故障。