奥迪A8怠速运转空调工作时发动机冷却液温度过高

    一辆行驶里程超28万km的德国原装的奥迪A8高级轿车，品牌型号：奥迪A84E80DH，发动机型号：BBJ型，发动机排量：3.0L，变速器型号：01J型8速变速器，。用户反映车辆在高速公路行驶中发动机冷却液温度指示正常，在服务区停车时发动机冷却液温度指示到红格了。
    故障诊断：车辆入厂，维修技师确认故障现象，在发动机怠速运转时开空调的情况下，观察冷却液温度表指针指示到1307，维修技师打开发动机舱盖，检查冷却液补液罐内的液面在2个刻线’之间，正常。检查发动机散热器及进出水管连接，无渗漏现象。检查散热器风扇时发现只有1个风扇（右侧）在运转，打开或关闭空调系统另一个散热器风扇（左侧）没有反应，将发动机熄火后重新启动发动机，散热器风扇（左侧）还是不运转。检查散热器风扇（左侧）电动机线束连接器，连接牢固、无脱落或松动现象；转动检查散热器风扇（左侧）电动机，电动机轴承无松旷、卡滞现象，转动平稳。维修技师连接道通708诊断仪，检测发动机控制单元系统故障码，检测到1个“18080-散热器促动电路1，断蹿对地短路-无信号／通讯”故障码。检查确认了发动机怠速运转和压缩机工作时冷却液温度表指示过高达到红线130℃、散热器风扇（左侧）不工作。
      1．奥迪BBJ型发动机散热器风扇系统的组成及工作原理
    1）奥迪轿车BBJ型发动机散热器风扇控制系统的组成
      散热器系统由发动机控制单元ECU（J623）、传感器和执行器组成。
      控制单元由发动机控制单元EC U （J623）和2个散热器风扇控制模块组成（控制模块与风扇电动机集成一体）。
    传感器部分主要由发动机进气温度传感器、空气流量传感器、发动机出液口温度传感器、散热器出液口温度传感器、发动机转速传感器、车速传感器、环境温度传感器、空调系统相关传感器等组成。
    执行器部分由2个散热器风扇电动机（与风扇控制模块集成一体）：散热器风扇电动机-1（V7）和散热器风扇电动机-2（V177）组成。
    2）散热器风扇控制方式分析
    在散热器风扇控制系统中，发动机控制单元ECU （J623）取最低值来控制风扇。一般情况下，正常工况时该目标冷却液温度约为93℃，即达到93℃后风扇开始工作。当冷却液温度传感器G62有故障时，发动机控制单元信号占空比约为77.3%；当冷却液温度传感器G83有故障时，发动机控制单元信号占空比约为90%；当G62在正常的冷却液温度范围，但G83检测到冷却液温度较低，说明散热器温度不高，散热器风扇工作的作用不大，因此降低风扇转速。当G62检测到冷却液温度较高，但G83检测到冷却液温度较低，说明节温器有故障，因此为保护发动机而控制风扇高速运转。
为了防止发动机控制单元ECU（J623）产生的PWM信号线对搭铁或电源短路，当冷却风扇单元检测到PWM信号线上的电压是0V或12V时，散热器风扇控制单元会控制风扇以最高速常转。当断开点火开关后，发动机控制单元仍能工作，当发动机控制单元检测到冷却液温度过高而需要降温时，向散热器风扇控制单元发出PWM信号，散热器风扇仍可继续工作，防止发动机气缸垫等受到高温的破坏。
    散热器风扇的具体运转情况是由发动机控制单元ECU （J623）利用占空比（PWM）形式进行精准控制的。发动机控制单元ECU（J623）根据各传感器提供的信号，利用内部存储的目标冷却液温度特性曲线和散热器风扇转速特性曲线，计算出最佳的散热器风扇运转转速，并将散热器风扇转速数据转换成占空比数据，然后向散热器风扇控制单元发出PWM信号，散热器风扇控制单元根据接收到的发动机控制单元ECU （J623）占空比信号，根据占空比控制散热器风扇，以一定的转速运转。正常情况下，发动机控制单元ECU （J623）向散热器风扇单元发出的占空比控制信号为10%～90%，当散热器风扇控制单元接收到此区间的占空比信号时，就会根据占空比的大小，控制散热器风扇的转速。
    3）散热器风扇供电及控制电路
    奥迪轿车BBJ发动机散热器风扇供电保险丝，右A柱主保险丝座的布置如图1所示，S42、S104为散热器风扇电动机供电。SC21为J271继电器和发动机控制单元（J623）供电（如图2所示）。发动机控制单元（J623）散热器风扇控制信号电路中，发动机控制单元（J623）104端子为散热器风扇-2 （V177右侧）的控制信号；发动机控制单元（J623） 66端子为散热器风扇-1（V7左侧）的控制信号（如图3所示）。

    2．分析故障系统可能的原因
    1）冷却液温度传感器故障；
    2）空调系统相关传感器故障；
    3）发动机控制单元ECU故障；
    4）风扇供电及电动机故障；
    5）散热器风扇控制模块信号线路故障。
    3．检查散热器系统的风扇控制系统及线路
    1）检查冷却液温度传感器故障
      根据发动机控制单元J623取最低值来控制风扇，当超过目标冷却液温度时冷却风扇开始工作。发动机控制单元（J623）检测到冷却液温度过高而需要降温时，向散热器风扇控制单元发出占PWM信号，通过占空比信号控制2个风扇的转速。在发动机怠速运转时，用诊断仪读取发动机数据流，冷却液温度数值在9090以上时，观察冷却风扇运转情况，散热器风扇（V177）在转，散热器风扇（V7）不转。检查结果其温度升高到规定温度，散热器风扇（V7）不运转不受冷却液温度控制，说明散热器风扇（V7）不运转与冷却液温度传感器无关。
    2）检查空调系统相关传感器及线路故障
    检查空调压力开关故障。BBJ发动机风扇控制系统散热器风扇的正常运行一是受发动机冷却液温度控制，当冷却
    液温度达到90℃以上时，散热器风扇开始低速运转；二是受空调系统高压开关（或压力传感器）控制，当检测到压力过高时，散热器风扇开始高速运转。在接通或断开空调开关时，散热器风扇（V7）始终没有运转，拔下高压开关连接器，散热器风扇（V7）无变化，无论空调高压开关状态如何，散热器风扇（V7）还是不转。因该故障现象在修车后才出现的，分析是哪个线束连接器插错了，影响空调系统对散热器风扇的控制。拆下前保险杠，检查翼子板、前杠内的线束走向和各线束连接器，线束走向没有发现异常，高压开关连接器无松动或脱落现象，说明不是空调压力开关或线路连接器插错引起的散热器风扇（V7）不工作。
    3）检查发动机控制单元ECU（J623）故障
      测量发动机控制单元ECU（J623）输出的风扇控制信号。发动机控制单元（J623）根据发动机冷却系统需要，采用无极调速方式来控制冷却系统散热器风扇转速。当所有相关元件和相关信号正常时，风扇控制信号占空比约为10%～90%。发动机控制单元接收到发动机冷却液温度高、空调高压开关信号或启用保护功能控制风扇开始工作。用万用表测量发动机控制单元66端子输出信号（去控制散热器风扇V7）、发动机控制单元104端子输出信号（去控制散热器风扇V177）有变化的占空比信号输出。说明控制单元（J623）本身没有故障、工作正常，散热器风扇（V7）不运转与发动机控制单元ECU （J623）输出的PWM信号无关。

    4）检查散热器风扇供电及电动机故障
    检查散热器风扇供电线路。按电路图检查散热器风扇供电保险丝，S42、S104导通良好无断路，拔下散热器风扇（V7）连接器，用万用表测量风扇线束连接器常火线与接地线有12V电压，再测量由点火开关到散热器风扇控制模块的巧号火线有12V电压。测量结果说明散热器风扇（V7）供电都正常。
    交叉验证散热器风扇（V7）电机是否有故障。把散热器风扇总成拆下来，交叉安装散热器风扇连接器验证散热器风扇（V7）电机是否损坏（如图4所示），把右侧风扇（V177）连接器接到左侧风扇（V7）的电机上，风扇（V7）可以正常运转。再把左侧风扇（V7）连接器接到右侧风扇（V177），散热器风扇（V177）不能运转。散热器风扇（V7）线束连接器接到哪个风扇电机上都不会转，说明散热器风扇（V7）线束连接器有故障存在，确认了2个风扇电机都是完好的。

    5）检查散热器风扇控制模块信号线路故障
    检查散热器风扇的连接器及控制信号线路。首先检查2个散热器风扇连接器线束（如图5所示），用万用表按电路图测量发动机控制单元（J623）104端子至散热器风扇（V177）电机模块之间信号线，测量结果阻值为0.001Ω，信号线导通正常。再用万用表测量发动机控制单元（J623）66端子至散热器风扇（V7）电机模块连接器信号线端子，阻值无穷大、不导通，来自发动机控制单元（J623）66端子的控制信号没有到达散热器风扇（V7）电机模块。然后剥开散热器风扇（V7）电机线束，检查电机模块信号线，看到发动机控制单元（J623）侧控制信号导线（为蓝／红色）与连接器侧导线（为白／蓝色）不是原车线束，是后换的连接器，在控制信号线连接处产生接触不良、发生断路。

    故障排除：用万用表测量断开线路的2侧电压时，发动机控制单元侧有2.6V信号电压，测量风扇单元侧有12V信号电压。把断路导线（蓝／红色线与白／蓝色线）焊接在一起、包扎完毕后（如图6所示），测量散热器风扇（V7）的控制信号线电压为8V，用试灯测量时试灯是闪烁的，发动机控制单元（J623）到风扇控制模块（V7）的信号正常了，安装好散热器风扇及2个线束连接器。启动发动机，试车，接通空调开关，2个散热器风扇作低速运转，断开空调开关，散热器扇停止工作。当冷却液温度超过90℃、 2个散热器风扇开始低速运转，散热器风扇（V7）不运转现象消失。散热器风扇（V7）控制信号线路断路，使散热器风扇（V7）不能运转工作，导致的发动机怠速运转或压缩机工作时发动机冷却液温度过高故障彻底排除。

    故障总结：在该车故障排除中可以看出，散热器风扇（ V7）不会运转的故障原因是散热器风扇（V7）控制信号线接触不良断路造成的。在维修过程中发现原来风扇连接器都更换过，很多导线都是自己接的，没有焊接而造成的接触不良和断路。要求维修人员在故障诊断和排除过程中充分了解该系统的结构组成、控制电路和控制策略，可以快速进行诊断，排除故障时认真处理每一个故障点，以免留下后患，影响客户车辆的正常使用。
 

来源:网络