为了更加精准地控制发动机的工作温度，目前较多车辆采用了基于目标冷却液温度的冷却风扇控制系统，该系统可以根据发动机的运转和车辆的运行情况，通过系统间的相互协调，实现冷却风扇的无级运转控制，使风扇的冷却效果与实际需求的冷却强度相吻合。
该系统与传统的多级风扇转速控制系统相比，采用了全新的控制策略和失效保护策略，其控制功能更加精准和完善。充分了解该系统的结构组成、控制电路和控制策略，可以在对其相关故障进行诊断排除时更加得心应手。
1冷却风扇无级控制系统豹构成及挨制原理
冷却风扇无级控制系统由传感器、控制单元和执行器构成。传感器主要包括发动机转速传感器、空气流量传感器、进气温度传感器、环境温度传感器、发动机出液口温度传感器、散热器出液口温度传感器、空调系统相关传感器、车速传感器等；控制单元包括发动机控制单元和冷却风扇控制单元；执行器主要是2个冷却风扇。
2个冷却液温度传感器及2个冷却风扇在冷却管路中的安装位置如图1所示，发动机出液口温度传感器用于检测发动机的工作温度，散热器出液口温度传感器用于检测散热器的散热效果，这两个温度信号是控制冷却风扇转速的基础信息。
冷却风扇控制系统对冷却风扇转速的控制由目标冷却液温度控制和风扇转速控制两部分组成。
1.1目标冷却液温度控制策略
在发动机控制单元内储存了两个目标冷却液温度的特性曲线图。
第一个目标冷却液温度特性曲线图反映目标冷却液温度与发动机负荷（进气量）和发动机转速之间的关系，其中发动机负荷是影响目标冷却液温度的主要因素。目标冷却液温度必须与发动机负荷一致，合适的冷却液温度能提高发动机性能。部分负荷时，发动机温度高一些（95℃～105℃）有利于发动机提高性能，降低油耗和有害物质排放；全负荷时温度低一些（85℃～95℃），以减少对进气的加热作用，提高充气系数从而增加动力输出，利于功率的提高。
第二个特性曲线图反映目标冷却液温度与车速和外界温度之间的关系。利用该特性曲线可以有效修正冷却液温度传感器检测到的冷却液温度与发动机液套处的冷却液温度之间的差异。在高温环境（例如热带沙漠）低速行驶与在低温环境（例如东北的冬季）高速行驶，可能冷却液温度传感器检测到的温度是一样的，但发动机液套处和发动机室的温度却是不同的，低温高速行驶时冷却液温度传感器检测到的温度要比发动机真实的工作温度低得多，而高温低速行驶时则正好相反。所以在计算目标冷却液温度时要利用检测到的车速和外界温度进行适当修正，一般来说，车速越高和外界温度越低，目标冷却液温度要适当降低2℃～5℃。
发动机控制单元对比两个特性曲线图，取最低值来控制冷却风扇的工作。当发动机的冷却液温度超过目标温度后，冷却风扇就开始工作。一般情况下，在正常工况时该目标冷却液温度约为93℃，即冷却液温度达到93℃后冷却风扇开始工作。
1.2冷却风扇转速控制策略
冷却风扇转速控制的目的是使实际冷却液温度更加接近目标冷却液温度。与目标冷却液温度一样，在发动机控制单元内也存储了2个冷却风扇转速特性曲线。
冷却风扇特性曲线1反映冷却风扇转速与车速和目标冷却液温度之间的关系。车速越低，自然风越小，冷却风扇转速相应就要高些；反之，车速越高，自然风的冷却效果就越好，冷却风扇转速相应就低些，一般当车速超过100 km/h时，冷却风扇就不需要运转了。
冷却风扇特性曲线2反映冷却风扇转速与两个冷却液温度传感器检测数据的差值和目标冷却液温度之间的关系。当发动机出液口冷却液温度传感器检测到的冷却液温度数值在正常范围，但散热器出液口冷却液温度传感器检测到冷却液温度较低时，说明散热器温度不高，冷却风扇工作的作用不大，因此应降低冷却风扇转速；当发动机出液口冷却液温度传感器检测到冷却液温度较高（已高出正常值范围），但如果散热器出液口冷却液温度传感器检测到冷却液温度还较低，就说明节温器有故障，此时为保护发动机而需要控制冷却风扇高速运转。
此外，冷却风扇的运转与否及转速高低还要根据空调系统的需要进行控制。
1.3冷却风扇控制方式及其电路
在冷却风扇控制系统中，冷却风扇的具体运转情况是由发动机控制单元通过冷却风扇控制单元利用占空比（PWM）形式进行精准控制的。以一汽大众迈腾车为例具体控制原理如图2所示。
发动机控制单元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冷却风扇转速特性曲线，计算出最佳的冷却风扇运转转速，并将冷却风扇转速数据转换成占空比数据，然后向冷却风扇控制单元发出PWM信号，冷却风扇控制单元根据接收到的发动机控制单元占空比信号再通过占空比控制冷却风扇以一定的转速运转。
正常情况下，发动机控制单元向冷却风扇控制单元发出的占空比控制信号为10%90%，当冷却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，控制冷却风扇的转速。
为了防止发动机控制单元产生的PWM信号线对搭铁或电源短路，当冷却风扇控制单元检测到PWM信号线上的电压是0V或12V时，冷却风扇控制单元会控制风扇以最高速常转。
冷却风扇控制单元的工作电源由发动机控制单元的供电继电器（J271）供给。冷却风扇的工作电源由30号常电源提供。
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，向冷却风扇控制单元发出PWM信号，冷却风扇控制单元仍可继续工作。
2冷却风扇控制系统相关故障诊断与分析
2.1故障案例1
故障现象一辆2011年大众朗逸1.6 L自动挡轿车，车主反映该车有时停车一段时间后会出现蓄电池亏电，发动机无法起动的故障现象。
故障诊断及排除接车后检查发现，故障车熄火后锁好车门，10 min后冷却风扇仍然常转，导致蓄电池电量耗尽，发动机无法起动。用故障检测仪读取故障代码，无故障代码存储，检查冷却液温度传感器、空调压力传感器、风扇控制线及相关导线连接器，均无异常；检查冷却风扇控制单元及发动机控制单元的搭铁点，均正常。先后更换了J271、冷却风扇控制单元、冷却液温度传感器、空调控制单元和发动机控制单元，故障依旧，但拔掉J271导线侧连接器时冷却风扇会停止运转。
看来，简单的换件诊断是行不通的，考虑到故障的偶发性，结合之前的维修情况，根据冷却风扇控制系统的控制策略，如果出现熄火后冷却风扇常转，需满足冷却风扇控制单元无发动机控制单元的占空比控制信号，同时冷却风扇控制单元的供电端子要一直有电。
若冷却风扇控制单元一直有供电，熔丝SC44必须常有电，且J271要吸合。根据故障诊断检测时拔去J271后冷却风扇停止转动的情况，可以判断熔丝SC44后面的线路没有短路，引起风扇转动的原因是J271一直吸合。
J271是由发动机控制单元控制的，当车辆熄火后J271仍有约 10 min的延时供电（发动机控制单元控制搭铁），此时发动机控制单元评估车辆状态决定冷却风扇是否运行。但发动机熄火10 min后J271仍向冷却风扇控制单元供电就有点不正常了。造成J271在发动机熄火10 min后仍然吸合的原因如下：J271的端子4上的导线与搭铁线短路；发动机控制单元内部搭铁；J271自身故障。
由于此前已经更换过发动机控制单元和J271，但故障依旧，因此重点排查J271的端子4上的导线是否与搭铁短路造成上述故障，于是截断端子4上的导线，另用一根导线进行“飞线”处理，故障现象消失，由此确定上述故障就是J271的端子4上的导线意外搭铁所致，对“飞线”进行固定处理后故障彻底排除。
2.2故障案例2
故障现象一辆2007年款迈腾1.8TSI轿车，装备BYJ发动机，累计行驶里程约为1.6万km，车辆起动后冷却风扇一直高速常转。
故障诊断与排除接车后连接VAS5052A读取故障代码，无故障代码存储。起动发动机，读取发动机数据流，发现在冷却液温度较低的情况下，冷却风扇控制1的占空比为77.3%，但正常车在相同的工况下风扇控制1的占空比为9.4%，此时冷却风扇不会转动，故障车辆与正常车辆数据对比如表1所列。
从数据流中看到，冷却风扇控制1的占空比为77.3%，这个控制信号由发动机控制单元向冷却风扇控制单元发出，由此可以说明冷却风扇控制单元J293及其之后的元件、线路应该正常，故障应该发生在发动机控制单元及其之前的输入信号部分。
从数据流中可看到，发动机出液口温度和散热器出液口温度均正常，并且确认没有开空调，发动机控制单元也没有接收到空调开关信号。从发动机控制单元的输入信息看，应该不支持发动机控制单元向冷却风扇控制单元发出77.3％的占空比控制信号，于是怀疑是发动机控制单元有故障，但更
换新的发动机控制单元后，故障现象依旧，数据流中显示的风扇控制1的占空比仍为77.3%。
既然不是发动机控制单元的问题，那么到底是什么原因会使发动机控制单元在没有相关信息支持的情况下向冷却风扇控制单元发出77.3％占空比的控制信号呢？经过分析认为只有发动机控制单元启用了失效保护功能才能出现这一现象，但失效保护为什么没有故障代码？数据流中显示的各项数据也正常呢？
进一步查阅资料，发现该车在空气流量传感器（G70）中还带有一个进气温度传感器（G299），但该信号仅作为内部计算进气温度，数据流不提供此数据，有故障时也不一定报故障代码（与发动机控制单元软件版本号有关）。更换G70后故障仍没有解决，但当对G70电路进行检测时发现，G70的导线连接器端子1，也就是内部进气温度传感器的信号线断路，将该处修复后，故障排除。
故障分析为了保证发动机工作时能够及时得到应有的冷却，在冷却风扇控制系统中设置了失效保护措施。当所有相关元件正常时，根据相关信号风扇控制1的占空比为约10%（不工作）～约90%（最高速工作）。当发动机控制单元和冷却风扇控制单元检测到系统部件有故障时，就会启动失效保护程序。
当进气温度传感器（G42、G299）有故障时，冷却风扇控制1的占空比信号为77.3%（较高速工作）。当有这两个进气温度传感器的故障记忆时（G299有故障时不一定会存储故障代码，但发动机控制单元会记忆此故障），冷却风扇可能出现异常高速转动的情况，此时需要清除故障代码，发动机控制单元判断传感器正常后才正常控制冷却风扇。如果没有进气温度／外界温度的信号，为防止发动机室内温度过高，发动机控制单元控制冷却风扇以较高转速工作。因此，当空气流量传感器偶尔有故障或线路偶尔接触不良时，发动机控制单元会记忆此故障，即使在发动机继续运转时此故障已修复，由于发动机控制单元还不确认故障已修复并且故障代码仍没有清除，所以冷却风扇可能会保持异常的低速运转。
当发动机出液口冷却液温度传感器有故障时，冷却风扇控制1的占空比为77.3%（较高速工作）；当散热器出液口冷却液温度传感器有故障，冷却风扇控制1的占空比为约90%（最高速工作）。
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