2010款雷克薩斯RX450h冷卻風扇異常運轉

◆文/北京 付建良

2010款雷克薩斯RX450h冷卻風扇異常運轉

◆文/北京 付建良

故障現象

一輛2010款雷克薩斯RX450h，行駛里程115 986 km，電源開關處于OFF狀態時，發動機冷卻風扇一直高速運轉。當電源開關轉到IG ON時，風扇運轉正常，儀表盤無任何警告信息。

故障診斷與排除

冷卻風扇控制系統描述：ECM根據發動機冷卻溫度、空調開關狀態、制冷劑壓力、發動機轉速和車速計算相應的冷卻風扇轉速，并發送信號至冷卻風扇ECU以調節冷卻風扇(圖1)。冷卻風扇ECU根據來自ECM的占空比信號來控制各冷卻風扇轉速。

圖1 冷卻風扇控制系統電路圖

推測原因：RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2繼電器或其控制線路異常，繼電器始終處于閉合狀態。

故障驗證：1.關閉電源開關，斷開RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2繼電器，分別測量連接器側1#—2#之間電壓均為0。電源開關IG ON，1#—2#之間電壓均為12.5V，證明繼電器控制電路正常。2.分別測量RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2繼電器3#—5#之間阻值，阻值均小于1Ω，證明繼電器工作異常，繼電器觸點短接。分解兩個繼電器，發現繼電器觸點已經燒結在一起。

更換RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2繼電器后進行測試，故障排除。

維修小結

1.正常情況下，繼電器燒結在一起的幾率非常小，兩個同時燒結的幾率就更小。而此車是一輛雷擊事故車，車輛曾受到高壓電的電擊。車上有14塊ECU內部短路(+B與接地短接)。繼電器觸點燒結原因：高電壓施加到3#端子，而5#端子通過風扇ECU接地，那么在高壓電作用下，兩個觸點之間會產生火花，由于電壓過高，產生的熱量大，所以觸點被燒結。

2.為何電源開關IG ON風扇控制正常，而IG OFF風扇常轉？風扇控制ECU接收ECM指令(RFC)來控制風扇轉速，以占空比形式控制。當電源為風扇控制ECU供電時，風扇控制ECU輸出12.5V的電壓到ECM(RFC)，ECM根據冷卻需求，內部控制RFC接地，接地時間長短構成占空比信號。當ECM控制RFC不接地時，RFC電壓為12.5V，此時占空比為100%，風扇高速運轉。RCF完全接地時，RFC電壓為0，占空比為0%，風扇不運轉。當電源開關IG ON時，ECM工作，可以正常控制RFC接地占空比，風扇轉速正常控制。當電源開關IG OFF時，ECM停止工作，RFC信號與地之間開路，這時RFC占空比是100%，所以風扇高速運轉。

3.目前雷克薩斯車型上很多執行器都用占空比信號來控制，如水泵、冷卻風扇、點火線圈IGF、鼓風機等。了解了占空比信號的控制方式才能對癥下藥，如由誰發出電壓，發出多大的電壓，由誰控制接地，這樣才能正確區分是執行器故障還是ECU故障。目前雷克薩斯車型除了IGF電壓是由ECU輸出，點火器接地，其他的基本都是由執行器發出，ECM控制接地。

該車所遇到的風扇異常轉動的故障屬于極為特殊的故障。從控制邏輯看，如關閉點火開關，動力管理控制ECU就已經停止了對IG1主繼電器的供電，相當于斷開了電路的供給，理論上不會有電源經過2個風扇繼電器向冷卻風扇ECU供電，風扇電機也就不可能工作。但這輛車的故障卻不屬于正常范疇內。原因是該車遭遇過雷擊，導致較多用電器件的損壞，其中也包含了2個風扇繼電器，而且電擊的結果是繼電器觸點燒蝕黏連，這使得風扇繼電器在關斷點火開關以后，繼續為風扇ECU供電。而豐田冷卻風扇控制ECU又恰巧是采用占空比控制的，其特性類似于常閉繼電器，在沒有ECM控制指令發出時，符合占空比100%的狀況，這就導致了風扇電機在關閉點火開關時，始終有電源供應，使得電機常轉。確實是非常罕見蹊蹺的故障。

作者對該車的電路控制方式比較了解，并經過了細致的檢測，最終確定了故障點，并且對故障的成因進行了詳細的分析。從這兩個方面可以看出作者的嚴謹工作態度，非常值得大家學習。最后也希望作者以后能夠寫出更多精彩的一線實踐案例，讓廣大的讀者共享。

專家點評

焦建剛