開思小馬課堂|雷克薩斯熄火後電子冷卻風扇常轉的故障排除

車輛資訊

品牌:

LEXUS

車型:

ES300h混合動力車型

發動機:

2AR 2。5L 118KW

驅動電機:

105KW

年份:

2014-12

開思小馬課堂|雷克薩斯熄火後電子冷卻風扇常轉的故障排除

以下是該車型所在的修理廠在開思VIP技術交流群諮詢內容:

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這輛車已經在該修理廠維修多日,萬般無奈之下想起了開思VIP售後技術微信群。根據他諮詢的內容,我先後發給他原廠電子風扇和車身控制單元彩色電路圖、線路佈局圖、零件位置圖,他依然找不到頭緒,不知道從何下手。

下面是LEXUS ES300h電子風扇電路原理圖:

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從電路原理圖可以看出,該車型電子冷卻風扇有兩個風扇馬達,由電子風扇控制單元直接控制,風扇轉速由來自發動機控制單元的RFC(圖中由發動機控制單元到電子冷卻風扇控制單元的綠色線)控制。透過CAN線傳送的空調壓力訊號和發動機冷卻液溫度訊號以及發動機曲軸轉速訊號共同控制電子冷卻風扇的轉速。風扇控制單元電源由FAN(50A)保險絲經FAN Relay繼電器提供,豐田車系熄火後除了部分控制單元(如防盜系統和故障記憶系統)外,其他所有用電裝置的電源都會被徹底斷開。

該車熄火後電子風扇馬達繼續高速運轉,車輛正常啟動後一切工作正常,風扇馬達卻沒有任何動作,這讓年輕的對電路完全不熟悉維修師傅一頭霧水。他用最簡單最直接有效的方法驗證故障原因,即逐個拔下保險絲和繼電器,當拔掉其中一個繼電器時,風扇馬達立刻停止運轉,聰明的維修師傅並沒有直接更換繼電器,而是和旁邊完全一樣的繼電器進行了調換,調換後故障依舊,說明繼電器本身沒有問題。

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從微信群裡維修師拍攝的照片可以看出,他拔掉的剛好是風扇供電繼電器,但是他看不懂保險盒蓋上對應位置的FAN幾個字母所表示的含義,他在微信群裡說“明天找個懂電路的師傅過來檢查一下電路”,進一步證明了他真的不懂電路。

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我們嘗試在微信群裡一步一步指導他找到故障原因,首先指導他測量風扇繼電器1號腳電壓,正常情況下開啟鑰匙或發動機啟動後該腳電壓應為電源電壓,鑰匙關閉後電壓應為0伏。維修師傅測量結果如下圖,開啟點火開關後電壓為12。03伏,熄火後電壓為3。66伏,顯然不正常,就是這3。66伏電壓導致風扇繼電器觸電無法斷開,熄火後風扇高速運轉。

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上面的檢查結果說明風扇繼電器線圈供電端線路出現了故障,從線路圖可以看出,風扇繼電器線圈電源由10A ECU–IG1 NO。 1保險絲提供。

我們按照電路原理圖繼續指導他檢查10A ECU–IG1 NO。 1保險絲,該保險絲受IG1 NO。 2 Relay繼電器控制,這個繼電器焊接在保險盒內部,無法單獨更換,見下圖。

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從電路原理圖看似乎就是IG1 NO。 2 Relay繼電器或控制電路出現故障,繼續往前查詢,發現該繼電器由Power Management Control ECU(動力管理控制單元)控制,這是一個非常昂貴的器件,沒有非常確鑿的證據證明其損壞,絕不能輕易更換。

我們再仔細看修理師發過來的測量電壓的照片,開啟點火開關電壓為12。06V,完全正常,關閉點火開關電壓為3。66V,問題就在這裡,如果IG1 NO。 2 Relay繼電器損壞,觸點燒蝕,不管點火開關狀態如何,風扇繼電器電源端電壓都應該是12V,不可能關閉點火開關後電壓降為3。66V。如果是動力管理控制單元損壞,IG1D端子長期輸出12伏電壓,導致IG1 NO。 2 Relay長期工作,那麼關閉點火開關後電壓也不可能降為3。66V。用萬用表測量三號接線盒A插頭27號腳電壓,開啟點火開關為12V,關閉點火開關為0V,完全正常。

據此推斷,問題還是出在接線盒內部IG1 NO。 2 Relay繼電器或周圍電路,決定拆出接線盒進行檢查,拆出後發現保險盒內部灌滿了水,仔細詢問車主才得知,不久前這輛車剛剛貼過太陽膜,至此恍然大悟,貼膜時由於防水措施沒做好,導致大量水直接流進了接線盒,進一步分解接線盒發現,焊接繼電器的位置由於構造原因裝滿了水,徹底清理水分,完全烘乾裝車檢驗,一切恢復正常。

也有人提出疑問,就算電源不能斷開,開啟點火開關風扇為什麼不轉,關閉點火開關後沒有空調壓力訊號和發動機水溫訊號,風扇反而開始運轉?

我們先來看一下電子冷卻風扇控制系統的工作原理。

根據發動機冷卻液溫度、空調開關狀態、製冷劑壓力、發動機轉速和車速,ECM計算出合適的冷卻風扇轉速並將訊號傳送至ECU來調節冷卻風扇。冷卻風扇ECU根據來自ECM的佔空比訊號來控制冷卻風扇轉速,ECM根據工作狀態進行控制,透過冷卻風扇ECU最佳化控制風扇轉速,實現良好的空調製冷效能和靜謐性。

下圖是電子冷卻風扇控制系統的電路工作原理圖:

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從這張圖我們可以清楚地看出,兩個冷卻風扇馬達由冷卻風扇控制ECU內部的IGBT進行控制,IGBT的導通時間或佔空比取決於ECM的RFC訊號,RFC是一個佔空比訊號,在開啟點火開關或發動機運轉的狀態下,無論佔空比為多少,這裡永遠都是正電壓,從IGBT的種類可以看出,屬於負觸發型別,即佔空比越高,風扇馬達轉速越低,佔空比越低,風扇馬達轉速越高。當關閉點火開關時,佔空比訊號為0,因此風扇馬達開始高速運轉。