2017款捷豹XFL車冷卻風扇異常高速運轉

南京中捷汽車銷售服務有限公司 劉貴壘

故障現(xiàn)象一輛2017款捷豹XFL車，搭載型號為AJ200的2.0 L發(fā)動機，累計行駛里程約為3.1萬km。車主反映，發(fā)動機怠速時，坐在車內依然能聽到發(fā)動機室冷卻風扇傳來“嗡嗡”的噪聲。

故障診斷接車后首先試車驗證故障現(xiàn)象。接通點火開關，起動發(fā)動機，大約1 min，冷卻風扇便開始高速運轉。觀察組合儀表上的發(fā)動機冷卻液溫度表，此時，發(fā)動機冷卻液溫度顯示正常，且空調（A/C）開關也未接通。等待一段時間，發(fā)現(xiàn)冷卻風扇仍然高速運轉，說明車主反映的故障現(xiàn)象屬實。查閱車輛的維修履歷，得知之前因該故障已來店檢修過，維修人員更換過發(fā)動機冷卻液并進行了排空氣作業(yè)，試車，故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)，于是將車輛交還給車主，并囑咐車主后期使用中繼續(xù)觀察。

鑒于維修人員之前已經(jīng)對冷卻系統(tǒng)進行了排空氣作業(yè)，分析認為冷卻系統(tǒng)存在空氣的可能性非常小。仔細檢查散熱器、冷卻液泵、冷卻軟管接頭等部位，未發(fā)現(xiàn)有泄漏。將發(fā)動機熄火，待發(fā)動機完全冷卻后，檢查膨脹罐內冷卻液液位，正常。重新起動發(fā)動機，大約1 min，冷卻風扇再次高速運轉，由此判定故障現(xiàn)象與發(fā)動機冷卻液溫度無關，懷疑冷卻風扇故障或其他故障導致冷卻風扇進入高速運轉模式。

用故障檢測儀進行檢測，讀得的故障代碼為“P0480-1 3 風扇1控制電路-電路斷路”“P2B61-73 發(fā)動機冷卻液流量控制閥卡在關閉位置-執(zhí)行器卡在關閉位置”“P26CB-72 發(fā)動機冷卻液泵性能/卡在關閉位置-執(zhí)行器卡在打開位置”“P0128-00 冷卻液節(jié)溫器（冷卻液溫度低于節(jié)溫器調節(jié)溫度）-無子類型信息”。根據(jù)上述故障代碼的提示，結合該車的故障現(xiàn)象，決定首先從故障代碼P0480-13著手檢查，即檢查冷卻風扇控制電路。

圖1 冷卻風扇控制電路

表1 點火信號或PWM信號出現(xiàn)故障時的冷卻風扇運行狀態(tài)

查閱相關資料得知，動力傳動系統(tǒng)控制模塊（PCM）根據(jù)冷卻液溫度傳感器的輸入信號和來自空調控制模塊的冷卻風扇請求信號，確定何時操作冷卻風扇。PCM在0%～100%改變輸出至冷卻風扇控制模塊的脈寬調制（PWM）信號。查閱冷卻風扇控制電路（圖1），得知冷卻風扇控制模塊上有4根連接線，分別為電源線、搭鐵線、點火信號線和PWM信號線。當點火信號或PWM信號出現(xiàn)故障時，冷卻風扇的運行狀態(tài)見表1所列。根據(jù)故障代碼P0480-13的含義，結合表1分析，如果PWM信號線出現(xiàn)斷路故障，那么在接通點火開關時冷卻風扇就會高速運轉，于是決定對PWM信號線進行檢查。起動發(fā)動機，用萬用表測量冷卻風扇控制模塊導線連接器C1EC01A端子4的電壓（即PWM信號電壓），為7 V～10 V，正常，排除PWM信號線存在斷路故障的可能，決定對剩下的故障代碼繼續(xù)排查。

查閱故障代碼P2B61-73、P26CB-72的相關說明，得知存儲這2個故障代碼的可能原因是可變冷卻液泵及其線路故障。查閱維修資料，如圖2所示，可變冷卻液泵上有一個導流罩，可變冷卻液泵在運轉過程中產(chǎn)生壓力，可變冷卻液泵導流罩電磁閥將此壓力轉移至導流罩，使得導流罩的位置發(fā)生改變，進而實現(xiàn)冷卻液流量的變化。導流罩的位置由可變冷卻液泵導流罩位置傳感器進行檢測，并將此信號反饋給PCM，以確認可變冷卻液泵導流罩是否到達指定的位置。在發(fā)動機冷起動時，可變冷卻液泵的葉輪完全被導流罩覆蓋，因此，發(fā)動機冷卻液不會泵入氣缸體。在發(fā)動機暖機過程中，可變冷卻液泵導流罩根據(jù)PCM的指令調節(jié)至相應位置。如果可變冷卻液泵出現(xiàn)故障，那么冷卻系統(tǒng)將會進入故障保護模式，此時，冷卻風扇高速運轉。

查閱相關電路（圖3），接通點火開關，測量可變冷卻液泵導線連接器C1EC17AP端子1與車身搭鐵之間電壓，為12.56 V，說明可變冷卻液泵導流罩電磁閥的供電正常；測量可變冷卻液泵導線連接器C1EC17BP端子1與端子3之間的電壓，約為5 V，說明可變冷卻液泵導流罩位置傳感器的供電和搭鐵正常。起動發(fā)動機，用故障檢測儀讀取發(fā)動機數(shù)據(jù)流（圖4），冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置-測量值（即PCM控制可變冷卻液泵導流罩電磁閥的PWM信號）在0%～100%變化，最后保持在0%不變，不正常；冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置傳感器-電壓（即可變冷卻液泵導流罩實際位置的信號電壓）一直保持在約2.96 V，不正常（正常情況下，當冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置-測量值為0%時，冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置傳感器-電壓約為0.5 V；當冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置-測量值為100%時，冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置傳感器-電壓約為4.5 V），由此判斷可變冷卻液泵導流罩出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

查閱廠家之前發(fā)布的維修公告，為了防止可變冷卻液泵導流罩出現(xiàn)偶發(fā)性卡滯故障，可利用發(fā)動機高轉速將其激活打開，具體的操作步驟如下。

圖2 可變冷卻液泵結構示意

圖3 可變冷卻液泵控制電路

圖4 讀取的發(fā)動機相關數(shù)據(jù)流（截屏）

（1）起動發(fā)動機，用故障檢測儀清除故障代碼，將發(fā)動機熄火。

（2）再次起動發(fā)動機，踩下加速踏板，將發(fā)動機轉速提升至約2 500 r/min，并保持5 min，將發(fā)動機熄火，等待發(fā)動機完全冷卻。

（3）在冷機狀態(tài)下重新起動發(fā)動機，用故障檢測儀讀取相關故障代碼是否存儲，并確認故障現(xiàn)象是否存在。

按照維修公告的操作步驟，用故障檢測儀進行檢測，發(fā)現(xiàn)故障代碼P2B61-73再次存儲；冷卻液泵可變流量執(zhí)行器位置傳感器-電壓始終約為2.96 V。診斷至此，將故障部位鎖定在可變冷卻液泵上。拆檢可變冷卻液泵，將其與正常的可變冷卻液泵進行對比（圖5），發(fā)現(xiàn)故障車的可變冷卻液泵導流罩卡滯在中間位置。

故障排除更換可變冷卻液泵后試車，上述故障現(xiàn)象不再出現(xiàn)，用故障檢測儀進行檢測，無任何故障代碼存儲，至此，故障徹底排除。

故障分析結合上述可變冷卻液泵的工作原理分析，在起動發(fā)動機時，PCM使用PWM信號控制可變冷卻液泵導流罩電磁閥，進而利用內部壓力對可變冷卻液泵導流罩進行作動操作。在本故障案例中，由于可變冷卻液泵導流罩出現(xiàn)卡滯故障，當連續(xù)作動操作3次后，PCM發(fā)現(xiàn)可變冷卻液泵導流罩依然處在固定的位置，此時，冷卻系統(tǒng)進入故障模式，為了防止發(fā)動機高溫，系統(tǒng)將啟用冷卻風扇高速運轉模式。

圖5 故障車的可變冷卻液泵和正常的可變冷卻液泵對比