一辆行驶里程约5万km、搭载2AR-FXE发动机的雷克萨斯ES300h轿车。客户反映:该车行驶中发动机故障灯突然异常点亮,同时组合仪表提示 “检查混合动力系统”,并发出蜂鸣声,没过多久发动机自动熄火。
故障诊断:用故障检测仪检测,发现发动机系统中存储了故障代码“P261B发动机冷却液泵B控制故障”,混合动力系统中存储了故障代码“P0A0F-206发动机启动失败”。查看故障代码P0A0F-206的停帧数据(图1),发现发动机冷却液温度(Engine Coolant Temp)高达100℃,异常。对于混合动力车型,正常情况下发动机冷却液温度应不超过95℃,一旦发动机冷却液温度达到100℃,为保护发动机,发动机会自动熄火。查看故障代码P261 B的停帧数据(图2),发现电动冷却液泵目标转速(Elec Water Pump Target Spd)为3 300 r/min,而电动冷却液泵转速(Elec Water Pump Spd)为0 r/min、说明在发动机冷却液升高的情况下,发动机控制单元已向电动冷却液泵发出了工作指令,但实际上电动冷却液泵没有运转。
如图3所示,发动机控制单元根据发动机冷却液温度、发动机转速及车速等信号计算所需要的冷却液流量,然后通过占空比信号对电动冷却液泵的转速进行无级调控,同时电动冷却液泵通过占空比信号将其转速反馈给发动机控制单元。若电动冷却液泵工作转速低于900 r/min或实际转速与目标转速不一致,发动机控制单元会存储相关故障代码。
结合故障代码及电动冷却液泵的控制原理分析,推断可能的故障原因有:电动冷却液泵及其线路故障;发动机控制单元损坏。
进入发动机系统,选择主动测试功能,激活电动冷却液泵(Activate The Electric Water Pump),使其以3 000 r/min的转速运转,用手触摸电动冷却液泵外壳,有明显振感,初步判断电动冷却液泵驱动电路正常。脱开电动冷却液泵导线连接器D61检查,该连接器连接可靠,且无进水腐蚀等异常现象。用万用表测量电动冷却液泵的供电及搭铁,均正常;测量电动冷却液泵与发动机控制单元间2根占空比信号线的导通性,均正常。诊断至此,怀疑电动冷却液泵损坏(图4)。损坏的电动冷却液泵虽然能在发动机控制单元的驱动信号下运转,但转速无法达到目标转速,且无法反馈转速信号给发动机控制单元。
故障排除:更换电动冷却液泵后试车,发动机自动熄火现象消失,且发动机冷却液温度一直在90℃左右,故障排除。