【福特轿车精品文档】轿车故障自诊断系统的应用手册.doc
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1、福特轿车故障自诊断系统的应用紫狼职业技术学院汽车运用工程系编辑 刘保河随着福特轿车先进技术的应用,其维修和保养工作量越来越大,维修难度不断增加。福特轿车故障自诊断系统能规范地查找故障点,准确地分析故障,从而确定排除故障的方法,及时将故障排除。本文对福特轿车发动机、自动变速器、防抱死系统、安全气囊等方面故障自诊断系统的应用进行了详细的论述。分析了福特轿车故障现象,展示出福特轿车不同故障的检测方法,为福特轿车故障自诊断系统的正确应用提供了实用知识。 前 言 随着福特轿车先进技术的应用,我国大量引进不同款式的福特汽车,其保有量正以每年15的速度递增。如此庞大的汽车市场极大的促进了与之相应的汽车维修行
2、业福特轿车故障自诊断是随着汽车技术的进步和汽车运行条件的改善而不断发展的。随着汽车工业的发展,汽车结构越来越复杂,电子化程度越来越高,电子控制燃油喷射系统、电子控制汽车防抱死制动系统、自动变速器ABS等结构在汽车上的应用日趋普遍,高速公路建设对汽车的使用性能,特别是高速行驶下的安全性能提出了更高的要求。这些不但使人工经验诊断法难以适应,同时提出了开发新型汽车诊断设备的客观要求。故障自诊断是在人工经验诊断法的基础上发展起来的诊断方法。该法可在不解体的情况下,利用建立在机械、电子、流体、振动、声学、光学等基础上的专用仪器设备,对汽车、总成或机构进行测试,并通过对诊断参数测试值、变化特性曲线、波形等
3、的分析诊断,定量确定汽车的技术状况。汽车检测诊断有两个不同的目的:对显现的故障的汽车,通过检测诊断查找故障的确切部位和发生的原因,从而确定排除故障的方法;对汽车技术状况进行全面检查,确定汽车技术状况是否满足有关技术标准的要求及与标准相差的程度,以决定汽车是否继续行驶或采取何种措施延长汽车的使用寿命。目 录一、摘要-1二、前言-3正文第一章 概论-6第一节 汽车电控系统原理及组成-6一、发动机控制系统-6二、自动变速箱控制系统-10三、防抱死刹车系统-12四、安全气囊系统-13五、电控悬挂系统-14六、动力转向控制系统-14第二节 现代汽车的故障自诊断-15一、原理-15二、故障信息显示-15三
4、、读取故障码及清码-15四、硬性故障和间隙故障-16第三节 电控系统检修方法-17一、控系统检修注意事项-17二、电路检查的基本知识-18第四节 基本诊断程序-19第二章 福特车系故障自诊断系统的应用-23第一节 福特车系自诊断座-23一、福特车系-23二、福特车系诊断座形式-23第二节 福特汽车自我诊断系统的应用-25一、 福特汽车自我诊断的流程-25二、 福特汽车自我诊断方式-25三、 福特汽车自我诊断操作方法-27四 、福特汽车维修后的性能恢复-29第三节 美款福特轿车故障自诊-29一、美款福特轿车技术规格-29二、美款福特轿车发动机诊断方式-35三、美款福特轿车自动变速器诊断方式-42
5、四、美款福特轿车安全气囊诊断方式-46五、美款福特轿车故障实例-49第四节 欧款福特轿车故障自诊-53一、 欧款福特轿车技术规格-53二、欧款福特轿发动机诊断方式-59三、欧款福特轿自动变速器诊断方式-66四、欧款福特轿安全气囊诊断方式-68五、欧款福特轿故障实例-69第三章 福特轿车故障其它诊断方法-73第一节CAN-BUS多路信息传输系统检测诊断-73一、路信息传输系统检测诊断思路-73 二、一般诊断步骤-73三、电源系统故障-74 四、故障实例-75第二节 汽车万用表检测诊断-77一、汽车万用表检测诊断思路-77二、故障实例-79第一章 概论1-1汽车电控系统原理及组成汽车是当今社会最重
6、要的交通工具之一。随着新兴科学技术领域的不断创新,电子技术在汽车上的应用主要以微处理机对各种工作过程进行控制为主要特征。微处理机实质上就是一种比较简单、便宜的单片机计算机。它把中央处理单元(CPU)、存处器和输入输出接口电路集成在一块芯片上。微处理器工作时,通过各种传感器接受各种输入信号,经过分析计算后再向执行机构发出指令,控制机械装置动作。现代汽车电子控制系统是一个复杂的机电一体化控制系统。在汽车发展史上,首先采用电子控制的是发动机,随后,自动变速箱也逐渐采用自动控制。随着电子技术特别是计算机技术的进步,汽车的自动控制又增添了许多新的内容。如:防抱死刹车系统)、电控悬架、动力转向、定速(巡航
7、)控制、安全气囊及安全带控制以及防盗系统等等。汽车的电子控制系统由传感器(采集、信号提供给ECU(电控单元)、ECU和执行器组成。以下分别介绍各控制系统的原理及组成。一、发动机控制系统 1、 传感器 传感器是装在发动机各部位的信号转换装置。用来测量或检测反映发动机运行状态下的各种物理量、电量和化学量等。并将它们转换成计算机能接受的电信号后再送给CPU.常用的传感器有:空气流量计(L型)、水温传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、进气歧管绝对压力传感器(D型)、爆燃传感器、氧传感器等。(1)空气流量传感器 空气流量传感器分体积式和质量式两种。体积式的如翼片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计。
8、质量式的如热线式空气流量计、热膜式空气流量计。前者只测量进入发动机的空气体积,需与进气压力传感器和进气温度传感器的信号一起提供给ECU,再由ECU计算出进气量的绝对值(或换算为质量流量),后者可直接测量进气的质量。(2)进气歧管绝对压力传感器 进气歧管绝对压力传感器是最重要的传感器之一。可用来测量发动机的进气量,简称进气绝对压力传感器。与空气流量计不同的是采用间接测量方式来测量空气的进气量,即依据发动机的负荷变化测出进气只管内绝对压力的相应值,进而测算发动机的进气量。(3)氧传感器 在使用三元催化转换器降低排放、污染的发动机上,氧传感器是必不可少的。为了发挥三元催化剂的最佳净化特性,需要将空燃
9、比控制在理论空燃比等于一附近很窄的范围内。为了检测出实际空燃比在排气管中设置了氧传感器,由此检测出实际空燃比是浓还是稀,并向 提供空燃比反馈信号,以此控制空燃比收敛于理论值。目前已实际应用的氧传感器有氧化 和氧化钛两种类型。 (4)节气门位置传感器 节气门位置传感器通常装在节流阀体上,可同时把节气门开度、怠速、大负荷等信号转换成电信号送至ECU 中,以便控制系统可根据发动机的各种典型工况对其喷油量及点火提前角进行最优控制节气门位置传感器有限性输出和开关量输出等两种型式。 (5)温度传感器 温度传感器装在空气滤清器上,进气管上或空气流量计内,检测进气温度。为了判定发动机的热状态,计算进气空气的质
10、量以及排气净化处理,需要能够连续精确地测量冷却水温度、进气温度与排气温度的传感器。(6)发动机曲轴位置传感器发动机曲轴位置传感器是发动机控制系统中最重要的传感器之一。可提供发动机的曲轴转角位置、气缸行程的位置信号及转速信号,以此确定发动机的基本喷油时刻、点火提前角及喷油正时。曲轴位置传感器又分为光电式、电磁式、霍尔式三大类型。由于电磁式、霍尔式传感器抗污能力强,因此在汽车上得到广泛应用。(7)爆燃传感器 爆燃传感器用于检测发动机的爆燃程度,以此实现发动机点火时刻的闭环控制过程,可有效地抑制发动机的燃烧现象的发生。此外由于闭环控制系统可将发动机的燃烧过程控制在微爆状态,故能有效的提高发动机的工作
11、性能。爆燃传感器是点火闭环控制系统中不可缺少的反馈元件。2.ECU(电子控制单元) ECU电子控制单元一般装在发动机舱内的一个密封盒内,它是一个微型计算机,对各种传感器传来的信号,进行计算后,控制各个执行元件动作或输出到仪表盘上相关仪表显示,它是电控系统的心脏。 ECU 主要的功能是根据发动机运转状况和车辆运行状态确定燃油的最佳喷射量,以次控制发动机的最佳空燃比。3.执行器(1).喷油器:喷油器由单个或多个之分,单个的称为单点喷射,装在进气总管上,一般在原化油器的位置。多个的一般装在每个进气气管上(进气门附近),各个喷油器可能是独立喷射(顺序喷射)的,也可能是同时喷射或分组喷射(同组各缸同时喷
12、射,不同组间顺序喷射)的。(2)冷起动喷油器。装在进气总管的中央部位,低温起动时喷油,以改善发动机的冷起动性能。它的工作有冷气动开关(在发动机的冷却水路上)或ECU控制,或由两者一起控制。(3)点火控制器,由分电器或ECU控制,控制各缸的点火时刻。(4)怠速控制阀,由称怠速执行器,怠速电机等,装在节气门体的旁通空气管路上,它可调节怠速旁通空气通道面积以控制怠速空气流量。(5)可变进气控制阀。装在进气管上,利用低速和高速的不同进气谐振能量,可改变进气行程。他又称为进气共鸣(共振)阀。(6)增压器放气电磁阀。又称为释压电磁阀或泄压电磁阀,装在废气涡轮增压器上,当增压压力高于设定值时,电磁阀控制增压
13、器涡轮旁通通道打开,减少废气能量,降低增压压力。(7)活性碳罐排泄电磁阀。又称碳罐电磁阀,装在EVP系统的进气管和碳罐之间,控制碳罐塞的开闭,调节燃油蒸汽的流量。(8)车速控制电磁阀。(9)燃油泵。有的装在油箱外的燃油管路上,有的则装在燃油箱中。(10)冷却风扇继电器。装在发动机舱的继电器内,控制冷却风扇的运转或关闭,从而调节冷却水温度。(11)发电机故障指示灯。装在发电机电脑上或仪表板上,输出故障信息。(12)防盗警报装置。(13)仪表或灯。4、控制功能发电机电控系统根据各种传感器的输出信号既不同的环境、工况和人为要求、能够控制喷油量、喷油时刻,以及怠速、排放等。当系统发生故障时,能够对系统
14、进行自我诊断并输出故障信息。 二、自动变速箱控制系统 1、传感器 很多发动机传感器都与自动变速箱有关,但与之关系最为密切的是节气门位置传感器、发动机转速传感器、发动机冷却水温度传感器、车速传感器等等。 (1)节气门位置传感器。控制换档及锁定的时刻。 (2)发动机转速传感器。此传感器输出信号至自动变速箱控制模块(电脑),控制模块根据此信号计算变矩器的滑动比,控制锁定变矩器。 (3)车速传感器。装在变速箱壳体上,通过脉冲发生器检测输出轴的转速。它与节气门位置传感器一起控制换档及锁定的时刻。 (4)发动机冷却水温度传感器。冷却水温度低时,自动变速箱控制模块将锁定为“OFF”。 (5)变速箱油温传感器
15、。变速箱油压根据油温进行调节。在变速箱油温过高的情况下,换档点也会移动到高转速位置,以利于变速箱油的冷却。 2、自动变速箱控制模块需要的其他输入信号 (1)档位开关信号。档位开关将换档杆位置信息传输给变速箱模块,控制模块识别档位,按程序进行控制。 (2)刹车灯信号。刹车灯开关监测刹车踏板的动作。在减速的锁定范围内刹车踏板被踩下时,它控制锁定变为“OFF”。 3、自动变速箱控制模块(电脑)控制模块接收各种必要的参数(如 节气门位置、冷却水温度、转速等),选择所需的挡位,同时接收变速杆位置、程序开关、定速开关等控制信号,比较车速传感器传来的信息,控制电磁阀动作。自动变速箱电控系统原理如图1-1所示
16、。 图1-1 自动变速箱电控系统原理框图4、执行器(1)换挡电磁阀。控制变速箱某些液压油的通路的通闭,以实现自动换挡。有12挡换挡电磁阀、2-3换挡电磁阀、34换挡电磁阀等。(2)锁定电磁阀。锁止变矩离合器,避免变矩器产生滑动。(3)P/N(驻车/空挡)开关。发动机起动以前和起动过程中控制变速箱位于驻车/空挡位置。(4)强迫降档开关(5)OD开关(超速档开关)。超速档开关接通,变速杆处于“D”(行车)位置时,可以进入超速档行驶。如果发动机冷却水温度低于60度时,禁止换入超速档。当汽车定速(巡航)行驶时,如果实际车速比定速设定车速低4km/h以上时,便退出超速档,直到实际车速达到设定车速时,才重
17、新换入超速档。当进入超速档时,自动变速箱控制系统会控制“OD”指示灯亮起。“OD”开关及指示灯都装在变速杆手柄上。三、防抱死刹车系统(ABS)1、传感器 装在车轮上,检测车轮的角速度和角减速度,并将检测信号传输给ABS电脑。 传感器一般死4个车轮各装一个,即左前轮速传感器,左后轮速传感器、右前轮速传感器、右后轮速传感器。2、ABS电脑(ECU) ECU接受到各个轮速传感器信号后,将其与储存的门限值进行比较。一旦超过门限值,就发出控制指令,经功率放大器放大后,控制压力调节器的电磁阀动作。 当车速低于一定值(一般为8km/h)时,ABS电脑控制自动切除“防抱死制动”的调节而执行原车制动。 ABS电
18、脑还有故障自我诊断功并能将故障码储存在电脑内。如果以故障,它会自动切断防抱死制动电路,恢复原车制动。3、执行器 (1)刹车总泵。 (2)液压电磁阀。控制各轮的制动油路的压力和开关。 (3)ABS指示灯。装在仪表上,显示ABS系统是否工作正常。 四、安全气囊系统(SRS) 1、传感器 1)碰撞传感器。当发生撞车时,产生的加速度克服传感器内球的惯性,通过传感器电路,发生碰撞信号。 (2)保险传感器。检测出不是由于撞车而产生的振动,避免安气囊误爆。 2、控制电脑 当发生撞车时,安全气囊控制电脑控制气囊引爆。另外,在汽车起动时控制安全带自动拉紧、车门自动锁死。安全气囊发生故障时,电脑能够对故障进行自我
19、诊断并将故障码存储在电脑中。 3、执行器 (1)安全气囊引爆器。接收到碰撞传感器传来的撞车信号时,引爆器电路接通,引爆器使气囊迅速冲气膨胀。 (2)安全带拉紧器、车门自动锁。接收到起动信号后,安全气囊系统电脑发出指令,控制安全带自动拉紧、车门自动锁死。有的则是在撞车时完成这些工作。五、电控悬挂系统 1、传感器 (1)车轮加速度传感器。检测车身的振动加速度及振幅。 (2)方向盘转角传感器。检测方向盘转过角度。 (3)车高传感器。检测车高变化信息。 2、电脑 接收车高传感器的车高信息、车轮加速度传感器传来的车身垂直加速度信息以及方向盘转脚传感器传来的转脚信息,控制高压空气回路电磁阀的开闭,同时使可
20、变辅助弹簧产生作用。 3、执行器 (1)空压机。给悬挂系统提供压缩空气。 (2)控制电磁阀。有的汽车有几个控制电磁阀,通过调节后悬挂的高压空气的压力或减振器的节流口的大小来调节悬挂系统的阻尼,分别控制前后轴的高度。 六、动力转向控制系统 1、传感器 (1)车速传感器。检测车速信息,并传送给电脑,以控制不同车速下的转向油压。包括左后轮速传感器、右后轮速传感器、变速箱输出轴转度传感器。 (2)方向盘转角传感器。检测方向盘的转角。 2、电脑 接收车速传感器传来的信息和方向盘转角的变化信息,控制动力转向控制电磁阀的开关以实现动力转向,并将此信息传给发动机电脑。 3、执行器动力转向控制电磁阀。控制动力转
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