2010款雷克萨斯RX450h冷却风扇异常运转

◆文/北京 付建良

2010款雷克萨斯RX450h冷却风扇异常运转

◆文/北京 付建良

故障现象

一辆2010款雷克萨斯RX450h，行驶里程115 986 km，电源开关处于OFF状态时，发动机冷却风扇一直高速运转。当电源开关转到IG ON时，风扇运转正常，仪表盘无任何警告信息。

故障诊断与排除

冷却风扇控制系统描述：ECM根据发动机冷却温度、空调开关状态、制冷剂压力、发动机转速和车速计算相应的冷却风扇转速，并发送信号至冷却风扇ECU以调节冷却风扇(图1)。冷却风扇ECU根据来自ECM的占空比信号来控制各冷却风扇转速。

图1 冷却风扇控制系统电路图

推测原因：RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2继电器或其控制线路异常，继电器始终处于闭合状态。

故障验证：1.关闭电源开关，断开RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2继电器，分别测量连接器侧1#—2#之间电压均为0。电源开关IG ON，1#—2#之间电压均为12.5V，证明继电器控制电路正常。2.分别测量RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2继电器3#—5#之间阻值，阻值均小于1Ω，证明继电器工作异常，继电器触点短接。分解两个继电器，发现继电器触点已经烧结在一起。

更换RDI FAN NO.1和RDI FAN NO.2继电器后进行测试，故障排除。

维修小结

1.正常情况下，继电器烧结在一起的几率非常小，两个同时烧结的几率就更小。而此车是一辆雷击事故车，车辆曾受到高压电的电击。车上有14块ECU内部短路(+B与接地短接)。继电器触点烧结原因：高电压施加到3#端子，而5#端子通过风扇ECU接地，那么在高压电作用下，两个触点之间会产生火花，由于电压过高，产生的热量大，所以触点被烧结。

2.为何电源开关IG ON风扇控制正常，而IG OFF风扇常转？风扇控制ECU接收ECM指令(RFC)来控制风扇转速，以占空比形式控制。当电源为风扇控制ECU供电时，风扇控制ECU输出12.5V的电压到ECM(RFC)，ECM根据冷却需求，内部控制RFC接地，接地时间长短构成占空比信号。当ECM控制RFC不接地时，RFC电压为12.5V，此时占空比为100%，风扇高速运转。RCF完全接地时，RFC电压为0，占空比为0%，风扇不运转。当电源开关IG ON时，ECM工作，可以正常控制RFC接地占空比，风扇转速正常控制。当电源开关IG OFF时，ECM停止工作，RFC信号与地之间开路，这时RFC占空比是100%，所以风扇高速运转。

3.目前雷克萨斯车型上很多执行器都用占空比信号来控制，如水泵、冷却风扇、点火线圈IGF、鼓风机等。了解了占空比信号的控制方式才能对症下药，如由谁发出电压，发出多大的电压，由谁控制接地，这样才能正确区分是执行器故障还是ECU故障。目前雷克萨斯车型除了IGF电压是由ECU输出，点火器接地，其他的基本都是由执行器发出，ECM控制接地。

该车所遇到的风扇异常转动的故障属于极为特殊的故障。从控制逻辑看，如关闭点火开关，动力管理控制ECU就已经停止了对IG1主继电器的供电，相当于断开了电路的供给，理论上不会有电源经过2个风扇继电器向冷却风扇ECU供电，风扇电机也就不可能工作。但这辆车的故障却不属于正常范畴内。原因是该车遭遇过雷击，导致较多用电器件的损坏，其中也包含了2个风扇继电器，而且电击的结果是继电器触点烧蚀黏连，这使得风扇继电器在关断点火开关以后，继续为风扇ECU供电。而丰田冷却风扇控制ECU又恰巧是采用占空比控制的，其特性类似于常闭继电器，在没有ECM控制指令发出时，符合占空比100%的状况，这就导致了风扇电机在关闭点火开关时，始终有电源供应，使得电机常转。确实是非常罕见蹊跷的故障。

作者对该车的电路控制方式比较了解，并经过了细致的检测，最终确定了故障点，并且对故障的成因进行了详细的分析。从这两个方面可以看出作者的严谨工作态度，非常值得大家学习。最后也希望作者以后能够写出更多精彩的一线实践案例，让广大的读者共享。

专家点评

焦建刚