汽车底盘电控系统课件：项目二汽油发动机电控燃油喷射系统的检修

项目二汽油发动机电控燃油喷射系统的检修,一、项目要求,二、相关知识,（一）电控燃油喷射系统概述1电控燃油喷射系统的作用电控燃油喷射系统的作用是对喷射正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。,（1）喷油正时控制所谓喷油正时是指喷油器在什么时刻（相对于曲轴转角位置）开始喷油。对于采用多点间歇性燃油喷射方式的发动机来说，按照喷油时刻与曲轴转角的关系可分为同步喷射和异步喷射两类。,同步喷射是指与发动机曲轴转动同步，在固定的曲轴转角位置进行喷射。异步喷射与曲轴旋转角度无关，是在同步喷油的基础上，为改善发动机的性能额外增加的喷油，如发动机冷启动和急加速时的临时性喷射。,同步喷油正时控制。在同步喷射发动机中，又分为顺序燃油喷射、分组喷射和同时喷射3种基本类型。它们对喷油正时的要求各不相同。顺序燃油喷射：四缸发动机顺序喷射系统喷油器控制电路如图2-1所示，其特点是喷油器驱动回路数与汽缸数目相等。,图2-1四缸发动机顺序喷射控制电路,在采用顺序喷射系统的发动机上，ECU根据凸轮轴位置传感器信号（G信号）、曲轴位置传感器信号（Ne信号）和发动机的做功顺序，确定各缸工作位置，当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某一位置时，ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷油，如北京切诺基发动机在各缸排气行程上止点前64开始喷油，喷油顺序与作功顺序一致。,四缸发动机顺序喷射系统喷油正时如图2-2所示。,图2-2四缸发动机顺序喷射系统喷油正时图,分组喷射：在分组喷射系统中，一般将所有汽缸的喷油器分成24组，由ECU分组控制喷油器。四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路如图2-3所示，喷油器分两组，ECU通过两个端子分别对各组喷油器进行控制。,图2-3四缸发动机分组喷射系统喷油器控制电路图,分组喷射喷油正时的控制是以各组最先进入作功行程的汽缸为基准，在该汽缸排气行程上止点前某一位置，ECU输出指令信号，接通该组喷油器电磁线圈电路，该组喷油器即开始喷油。四缸发动机分组喷射系统喷油正时如图2-4所示。,图2-4四缸发动机分组喷射系统喷油正时图,同时喷射：早期生产的燃油喷射发动机大多采用同时喷射方式，四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路如图2-5所示。从图中可以看出，所有的喷油器是并联的。,图2-5四缸发动机同时喷射系统喷油器控制电路图,发动机电控单元根据曲轴位置传感器产生的基准信号，控制功率晶体管的导通和截止，从而同时接通或切断各喷油器电磁线圈电路，使各缸喷油器同时喷油。通常曲轴每转一转，各缸喷油器同时喷射一次。,由于在发动机的一个工作循环中喷射两次，因此又称这种喷射方式为同时双次喷射。两次喷射的燃油，在进气门打开时一起进入汽缸，其喷油正时如图2-6所示。,图2-6四缸发动机同时喷射系统喷油正时图,由于这种喷射方式是所有汽缸的喷油器同时喷油，所以喷油正时与发动机进气、压缩、做功、排气等工作循环没有什么关系。,其缺点是不可能使各缸都获得最佳的喷油正时，但这种喷射系统的喷油器驱动回路通用性好，其电路结构与软件都比较简单，因此目前这种喷射方式还占有一定地位。,异步喷油正时控制。启动时异步喷油正时控制在部分电控燃油喷射系统中，为改善发动机的启动性能，在发动机启动时，除同步喷油外，再增加一次异步喷油。具有启动异步喷油功能的电控燃油喷射系统，在启动开关（STA）处于接通状态时，ECU接收到第一个凸轮轴位置传感器信号（G信号）后，接收到第一个曲轴位置传感器信号（Ne信号）时，开始进行启动时的异步喷油。,加速时异步喷油正时控制发动机由怠速工况向汽车起步工况过渡时，由于燃油惯性等原因，会出现混合气较稀的现象。为了改善起步加速性能，ECU根据节气门位置传感器中怠速触点输送的怠速信号（IDL信号）从接通到断开时，增加一次固定量的喷油。,在有些电控燃油喷射系统中，ECU接收到的IDL信号从接通到断开后，检测到第一个Ne信号时，增加一次固定量的喷油。有些发动机电控燃油喷射系统，为使发动机加速更灵敏，当节气门迅速开启或进气量突然增加（急加速）时，在同步喷射的基础上再增加异步喷射。,（2）喷油量控制喷油量控制是电控燃油喷射系统最主要的控制功能之一，其目的是使发动机在各种运行工况下，都能获得最佳的混合气浓度，以提高发动机的经济性和降低排放污染。,当喷油器的结构和喷油压差一定时，喷油量的多少就取决于喷油时间。在汽油机电控燃油喷射系统中，喷油量控制是通过对喷油器喷油时间的控制来实现的。,喷油量控制可分为同步喷油量控制和异步喷油量控制。同步喷油量控制又分为发动机启动时的喷油量控制和发动机启动后的喷油量控制，二者的控制模式不同。,启动时的同步喷油量控制。在发动机启动时，由于转速波动大，无论是D型电控燃油喷射系统中的绝对压力传感器，还是L型电控燃油喷射系统中的空气流量计，都不能精确地确定进气量，也就无法确定合适的基本喷油时间，所以发动机启动时的同步喷油量控制与启动后的控制不同。,发动机启动时，ECU根据冷却水的温度，由内存的水温喷油时间曲线来确定基本喷油时间，如图2-7所示。然后再根据进气温度和蓄电池电压进行修正，得到启动时的喷油持续时间。,图2-7发动机启动时的基本喷油时间曲线,在发动机转速低于规定值或点火开关位于STA（启动）挡时，喷油时间的确定如图2-8所示。,图2-8喷油时间的确定,ECU根据冷却水温信号和内存的水温喷油时间曲线确定基本喷油时间，根据进气温度信号对喷油时间作修正（延长或缩短）。然后再根据蓄电池电压适当延长喷油时间，以实现喷油量的进一步修正，即电压修正。,发动机工作时，喷油器的实际喷油时刻比ECU发出喷油指令的时刻晚，即存在一段滞后时间，如图2-9所示。,图2-9喷油器喷油滞后时间,喷油器喷油的滞后时间，随蓄电池电压降低而延长，这将导致喷油器实际喷油的持续时间比ECU确定出的喷油时间短，喷油量减少，从而影响电控燃油喷射系统对喷油量的控制精度。为此，发动机工作时，ECU需根据蓄电池电压适当修正喷油时间，以提高喷油量控制的精度。,启动后的同步喷油量控制。发动机启动后转速超过预定值时，ECU确定的喷油持续时间为：喷油持续时间=基本喷油持续时间喷油修正系数+电压修正值,基本喷油时间是实现既定空燃比（即理论空燃比14.71）的喷射时间。在D型电控燃油喷射系统中，ECU根据发动机转速信号和进气管绝对压力信号，由内存的三元MAP图确定基本喷油时间，如图2-10所示。,图2-10三元MAP图,在L型电控燃油喷射系统中，ECU根据发动机转速信号和空气流量信号确定基本喷油时间。发动机启动后的各工况下，ECU在确定基本喷油时间的同时，还必须根据各种传感器输送来的发动机运行工况信息，对基本喷油时间进行修正。,启动后加浓修正发动机完成启动后，点火开关由“STA”（启动）位置转到“ON”（点火）位置，或发动机转速已达到或超过预定值，为使发动机保持稳定运转，ECU根据冷却水温确定喷油时间的初始修正值，然后以一固定速度下降，逐步达到正常。,暖机工况加浓修正发动机温度较低时，燃油蒸发性差，为使发动机迅速进入最佳工作状态，必须供给较浓的混合气。,发动机启动后，在达到正常工作温度之前，ECU根据冷却水温信号对喷油时间进行修正，暖机工况加浓修正系数曲线如图2-11所示。暖机加浓修正还受怠速信号控制，节气门位置传感器中的怠速触点接通或断开时，根据发动机转速不同，ECU确定的喷油时间略有不同。,图2-11暖机工况加浓修正系数曲线,进气温度修正发动机进气温度影响进气密度，ECU根据进气温度传感器提供的进气温度信号，对喷油时间进行修正。,通常以20为进气温度信息的标准温度，低于20时空气密度大，ECU适当增加喷油时间，使混合气不致过稀；进气温度高于20时，空气密度减小，适当减少喷油时间，以防混合气偏浓。进气温度修正系数曲线如图2-12所示，增加或减少的最大修正量约为10%。,图2-12进气温度修正系数曲线,大负荷工况喷油量修正发动机在大负荷工况下运转时，要求使用较浓的混合气以获得大功率，ECU根据发动机负荷大小修正喷油时间。,发动机工作时，ECU可根据进气管绝对压力信号（或空气流量信号）、节气门位置信号判断发动机负荷大小，大负荷工况时适当增加喷油时间。大负荷工况时的加浓量约为正常喷油量的10%30%。有些发动机大负荷工况的喷油量修正还与冷却水温信号相关。,过渡工况喷油量修正发动机在过渡工况（加速或减速）下运行时，为获得良好的动力性、经济性和响应性，需要适当修正喷油时间。ECU主要根据进气管绝对压力信号（或空气流量信号）、发动机转速信号、车速信号、节气门位置信号、空挡启动开关信号来判断过渡工况，并对喷油时间进行修正。,怠速工况稳定性修正发动工作时，进气管绝对压力是随发动机转速而变化的，但进气管绝对压力的变化比发动机转速的变化滞后。节气门之后进气管容积越大，发动机转速越低，这种滞后时间越长。,对装用D型电控燃油喷射系统的发动机，由于ECU检测到进气管绝对压力变化较转速变化的时间滞后，尤其发动机在怠速工况下转速发生变化时，不能随怠速转速的变化及时改变基本喷油时间，必将导致发动机怠速转速上升时扭矩也上升，怠速转速下降时扭矩也下降，造成发动机怠速工况不稳定。,为了提高发动机怠速工况稳定性，ECU根据进气管绝对压力信号和发动机转速信号对喷油量进行修正。,随进气管绝对压力增大或怠速转速降低，适当增加喷油时间；随进气管绝对压力减少或怠速转速增高，适当减少喷油时间。怠速工况稳定性修正系数曲线如图2-13所示。,图2-13怠速工况稳定性修正系数曲线kp、kn怠速稳定修正系数p压力变化n怠速转变化,异步喷油量控制。发动机启动或加速时的异步喷油量一般是固定的，即各缸喷油器以一个固定的喷油持续时间，同时向各缸增加一次喷油。,（3）燃油停供控制减速断油控制。汽车行驶中，驾驶员快收加速踏板使汽车减速时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低碳氢化合物及一氧化碳的排放量。当发动机转速降至设定转速时又恢复正常喷油。,限速断油控制。发动机加速时，发动机转速超过安全转速或汽车车速超过设定的最高车速时，ECU将切断燃油喷射控制电路，停止喷油，防止超速。,（4）燃油泵控制当点火开关打开或发动机熄火后，电控燃油喷射系统中的燃油泵一般预先或迟后工作23s，以保证燃油系统必须的油压。在发动机启动过程和运转过程中，燃油泵应保持正常工作。打开点火开关但不启动发动机，或关闭点火开关后，应适时切断燃油泵控制电路，使燃油泵停止工作。,部分电控燃油喷射系统中装用的电动燃油泵有高、低两个转速挡，发动机工作时，电控燃油喷射系统根据发动机的转速和负荷来控制燃油泵以高速或低速运转。发动机高速、大负荷工况下耗油较多时，燃油泵以高速运转；发动机在低速、中小负荷工况工作时，使燃油泵以低速运转，以减少不必要的燃油泵磨损和电能消耗。,2电控燃油喷射系统的分类,图2-14化油器式燃油供给系统1汽油2喉管3空气4化油器5节气门6浮子室7发动机,图2-15汽油喷射式燃油供给系统1空气2节气门3发动机4控制装置5加压汽油6喷油器,（1）按喷射方式分类按喷射方式不同，电控燃油喷射系统可分为连续喷射方式和间歇喷射方式。,间歇喷射方式是指在发动机运转期间，将汽油间歇地喷入进气道内。在采用间歇喷射方式的多点电控燃油喷射系统中，按各缸喷油器的喷射顺序又可分为同时喷射系统、分组喷射和顺序喷射系统，如图2-16所示。,图2-16喷油器喷射顺序,（2）按对空气量的计量方式分类按对进气量的计量方式不同，电控燃油喷射系统可分为D型喷射系统和L型喷射系统。,（3）按喷射位置分类按喷射位置不同，电控燃油喷射系统可分进气管喷射和缸内直接喷射两种类型。,目前汽车上应用的电控燃油喷射系统一般都是进气管喷射式，按喷油器的数量不同，又可分为多点喷射（MPI）系统和单点喷射（SPI）系统，如图2-19所示。,图2-19电控燃油喷射系统喷射位置,（4）按有无反馈信号分类电控燃油喷射系统按有无反馈信号可分为开环控制系统和闭环控制系统。,（二）电控燃油喷射系统的组成及工作原理电控燃油喷射系统形式多样，但其组成基本相同。都是由3个子系统组成：燃油供给系统、空气供给系统和控制系统，如图2-20所示。,图2-20电控燃油喷射系统的组成,1燃油供给系统燃油供给系统的功用是向发动机提供清洁、雾化良好的燃油。燃油供给系统主要由油箱、电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及油管等组成，如图2-21所示。,图2-21燃油供给系统的工作原理图,当发动机工作时，电动燃油泵将汽油从油箱内吸出，经燃油滤清器过滤后送入输油管，燃油泵供给的多余汽油经压力调节器和低压回油管流回油箱，输油管负责向各缸喷油器供油。压力调节器通过控制回油量来调节输油管内的燃油压力，以保证喷油器的喷油压差保持恒定。,2空气供给系统空气供给系统的功用是为发动机提供清洁的、适量的空气。通常由空气滤清器、节气门体、怠速控制阀、进气总管和进气歧管等部分组成，如图2-22所示。,图2-22空气供给系统的组成1空气滤清器2空气流量计3节气门4怠速空气调整器5至汽缸的空气6进气总管7进气歧管8节气门体9旁通气道,另外为了随时调节进气量，以适应不同工况的需要，还设置有进气量检测装置，在D型系统中采用进气管压力传感器检测进气量，而L型系统进气量是由安装在空气滤清器后的空气流量传感器检测的。,当发动机工作时，外界空气经空气滤清器过滤后流过空气流量传感器（L型），经过计量后，空气流沿着节气门通道，进入进气总管，再通过进气歧管分别送到各个汽缸中，汽车行驶时，空气流量是由驾驶员通过加速踏板操纵节气门控制的。,在采用旁通空气式怠速控制系统的发动机上，节气门体的外部或内部设有与主进气道并联的旁通怠速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时的进气量。,3控制系统在电控燃油喷射系统中，喷油量控制是最基本的也是最重要的控制内容。控制系统的工作原理如图2-23所示。,图2-23控制系统的工作原理图1燃油滤清器2断路继电器3电动汽油泵4燃油压力调节器5冷启动喷油器具6节气门位置传感器7油箱8燃油压力脉动减震器9稳压器10喷油器11空气流量计12空气滤清器13点火线圈14主继电器15三元催化转换器16氧传感器17直空限制器18温度时间开关19辅助空气阀20水温传感器21点火开关22蓄电池23启动装置,ECU根据空气流量信号和发动机转速信号确定基本的喷油时间（喷油量），再根据其他传感器（如冷却水温传感器、节气门位置传感器等）对喷油时间进行修正，并按最后确定的总喷油时间向喷油器发出指令，使喷油器喷油（通电）或断油（断电）。,（三）燃油供给系统主要元件的构造与检修1电动燃油泵（1）电动燃油泵的类型电动燃油泵是电喷发动机的基本部件之一，其作用是把燃油从油箱中吸出，加压后输送到管路中，和燃油压力调节器配合建立合适的系统压力。,电动燃油泵根据安装位置的不同可分为两种：内置式和外置式。内置式电动燃油泵安装在油箱中，浸泡在燃油里，具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单等优点。,有些车型在油箱内还设有一个小油箱，并将燃油泵置于小油箱中，这样可防止在油箱燃油不足时，因汽车转弯或倾斜引起燃油泵周围燃油的移动，使燃油泵吸入空气而产生气阻。,外置式电动燃油泵串接在油箱外部的输油管路中，优点是容易布置、安装自由度大，但噪声大，且燃油供给系统易产生气阻。因此，目前大多数电控燃油喷射系统均采用内置式电动燃油泵。,电动燃油泵按其泵体结构的不同，可分为涡轮泵、滚柱泵、齿轮泵和侧槽泵等。外置式电动燃油泵主要采用滚柱式，内置式电动燃油泵主要采用涡轮式，也可以采用滚柱式。,（2）电动燃油泵的构造电动燃油泵主要由泵体、永磁电动机和外壳3部分组成，如图2-24所示。永磁电动机通电即带动泵体旋转，将燃油从进油口吸入，流经电动燃油泵内部，再从出油口压出，给燃油系统供油。,图2-24电动汽油泵1安全阀2滚柱式油泵3电动机4单向阀5出口油6进油口,燃油流经电动燃油泵内部，对永磁电动机的电枢起到冷却作用，故此种燃油泵又称湿式燃油泵。电动燃油泵的电动机部分包括固定在外壳上的永久磁铁和产生电磁力矩的电枢以及安装在外壳上的电刷装置。,电刷与电枢上的换向器相接触，其引线连接到外壳上的接线柱上，将控制电动燃油泵的电压引到电枢绕组上。电动燃油泵的外壳两端卷边铆紧，使各部件组装成一个不可拆卸的总成。,燃油泵的附加功能由安全阀和单向阀完成。安全阀可以避免燃油管路阻塞时压力过分升高，而造成油管破裂或燃油泵损伤。单向阀的设置是为了在燃油泵停止工作时密封油路，使燃油系统保持一定残压，以便发动机下次启动容易。,涡轮式电动燃油泵。如图2-25所示，涡轮式电动燃油泵主要由油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。油箱内的燃油进入油泵内的进油室前，首先经过滤网初步过滤。,图2-25涡轮式电动燃油泵1燃油滤网2叶轮3永磁体4电枢5电刷6安全阀7单向阀8燃油泵9燃油泵支架10滤网11壳体12出油口13进油口14叶片15泵盖,涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成，叶轮安装在油泵电动机的转子轴上。油泵电动机通电时，油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转，由于离心力的作用，使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳，并将燃油从进油室带往出油室。,由于进油室燃油不断被带走，所以形成一定的真空度，将油箱内的燃油经进油口吸入，而出油室燃油不断增多，燃油压力升高，当燃油压力达到一定值时，则顶开出油阀经出油口输出。出油阀是个单向阀，可在燃油泵不工作时，阻止燃油倒流回油箱，以保持油路压力，便于下次启动和防止气阻产生。,燃油泵工作过程中，燃油流经油泵电动机内腔，对油泵电动机起到冷却和润滑的作用。安全阀安装在进油室和出油室之间，当燃油泵输出的燃油压力达到0.4MPa时，安全阀开启，使燃油泵内的进油室与出油室连通，以防止输油压力过高。,涡轮式电动燃油泵具有泵油量大、泵油压力较高（可达0.6MPa以上）、供油压力稳定、运转噪声小、使用寿命长等优点，所以应用最为广泛。,滚柱式电动燃油泵。如图2-26所示，滚柱式电动燃油泵主要由电动机、滚柱泵、单向阀、限压阀等组成。滚柱式电动燃油泵的输油压力波动较大，在出油端一般都安装阻尼减震器，这使燃油泵的体积增大，所以滚柱式电动燃油泵一般安装在汽油箱的外面，属外置式电动燃油泵。,图2-26滚柱式电动燃油泵,阻尼减震器主要由膜片和弹簧组成，它可吸收燃油压力波的能量，降低压力波动，以便提高喷油控制精度。滚柱泵由转子、滚柱和泵套组成。,转子偏心地置于泵套内，燃油泵的电动机带动转子运转时，由于离心力的作用使滚柱向外侧移动而与泵套内壁紧密接触，对周围起密封作用，在相邻两个滚柱之间形成了工作腔。,当工作腔转过出油口后，其容积不断增大，形成一定的真空度，当转到与进油口连通时，将燃油吸入；而吸满燃油的工作腔转过进油口后，其容积又不断减小，使燃油压力提高，具有一定压力的燃油流过电动机，从出油口输出。单向阀和限压阀的作用与涡轮式电动燃油泵相同。,齿轮泵。齿轮泵的工作原理与滚柱泵相似。它由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵套组成，如图2-27所示，后者与主动齿轮偏心。主动齿轮被燃油泵电动机带动旋转，由于齿轮啮合，主动齿轮带动从动齿轮一起旋转。,图2-27齿轮式电动燃油泵1从动齿轮2主动齿轮3齿轮泵4滤网,在从动齿轮和主动齿轮的内外齿啮合的过程中，由内外齿所围合的腔室将发生容积大小的变化，这样，若合理地设置进出油口的位置，即可利用这种容积的变化将燃油以一定的压力泵出。,（3）电动燃油泵控制电路电动燃油泵只有在发动机启动和运转时才工作。在打开点火开关时，为建立系统油压，电动燃油泵往往会运行一段时间，以便发动机能顺利启动。,而在其他情况下，即使点火开关接通，只要发动机没有转动，油泵就不工作。油泵工作的控制，通常是指对油泵电路开路继电器的控制。,继电器触点闭合，油泵通电工作；继电器触点断开，油泵停止工作。不同车型采用的燃油泵控制电路也不同，但主要分为3种类型。,油泵开关控制的燃油泵控制电路。此种控制电路仅用于装用翼板式空气流量传感器的L型电控燃油喷射系统。油泵开关控制的燃油泵控制电路如图2-28所示。,图2-28油泵开关控制的燃油泵控制电路图,发动机启动时，点火开关ST端子与电源接通，启动机继电器线圈通电使其触点闭合，蓄电池经启动机继电器向开路继电器中的线圈L1供电使其触点闭合，从而通过主继电器、开路继电器向燃油泵供电，燃油泵工作。,发动机启动后正常运转时，点火开关处于点火位置，点火开关IG端子与电源接通，同时空气流量计内的测量板转动使燃油泵开关闭合，开路继电器内的线圈L2通电，仍可保持开路继电器触点闭合，燃油泵继续工作。,发动机运转中，燃油泵始终保持工作状态，但发动机停转时，空气流量计内的燃油泵开关便断开，开路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开燃油泵电路，燃油泵停止工作。,开路继电器中的RC电路，可使发动机熄火时，延长电动燃油泵工作23s，以便保持燃油系统内有一定的残余压力。,有些车型的电动燃油泵具有转速控制功能。燃油泵在发动机低速或中小负荷下工作时，需要的供油量相对较小，此时油泵也应低速运转，这样可减少油泵的磨损、噪声以及不必要的电能消耗。,而在发动机高转速或大负荷下工作时，需要供油量相对较大，此时油泵应高速运转，以增加油泵的泵油量。以下两种控制电路可以实现燃油泵的转速控制。,油泵继电器控制的燃油泵控制电路。油泵继电器控制的燃油泵控制电路如图2-29所示。它在油泵控制电路中，增设一个电阻器和燃油泵继电器对油泵转速进行高速和低速切换的二级控制。,图2-29油泵继电器控制的燃油泵控制电路图,与油泵开关控制的燃油泵控制电路类似，点火开关接通后即通过主继电器将开路继电器的+B端子与电源接通，启动时开路继电器中的L1线圈通电，发动机正常运转时，ECU中的晶体管VT1导通，开路继电器中的L2线圈通电，均使开路继电器触点闭合，油泵继电器FP端子与电源接通，燃油泵工作。,发动机熄火后，ECU中的晶体管VT1截止，开路继电器内的L1和L2线圈均不通电，其开关断开燃油泵电路，燃油泵停止工作。,发动机低速、中小负荷工作时，ECU中的晶体管VT2导通，油泵继电器线圈通电，使触点A闭合，由于将电阻串联到燃油泵电路中，所以燃油泵两端电压低于蓄电池电压，燃油泵低速运转；发动机高速、大负荷工作时，ECU中的晶体管截止，油泵继电器触点B闭合，直接给燃油泵输送蓄电池电压，燃油泵高速运转。,ECU控制的燃油泵控制电路。如图2-30所示，蓄电池电源经主易熔线、20A熔体、主继电器进入ECU的+B端子，燃油泵控制ECU通过FP端子向燃油泵供电。燃油泵控制ECU根据发动机ECU端子FPC和DI的信号，控制+B端子与FP端子的连通回路，以改变输送给燃油泵电压，从而实现对燃油泵转速的控制。,图2-30ECU控制的燃油泵控制电路图,当发动机高速、大负荷工作时，发动机ECU的FPC端子向燃油泵控制ECU发出指令，使FP端子向燃油泵提供12V的蓄电池电压，燃油泵以高速运转；当发动机低速、小负荷工作时，发动机ECU的DI端子向燃油泵控制ECU发出指令，使FP端子向燃油泵提供较低的电压（一般为9V），燃油泵以低速运转。,ECU的+B端子和FP端子，分别有导线与诊断座上的相应端子相连，以便于对燃油泵进行检查。,（4）燃油泵的就车检查若电动燃油泵及其控制电路无故障，在点火开关关闭10s以上再打开时（不启动发动机），或关闭点火开关使发动机熄火时，都会提前或延长工作23s。,此时，在油箱处仔细听察，均能听到电动燃油泵工作的声音。通常电动燃油泵的就车检查应按如下步骤进行。,用专用导线将燃油泵的电源端子“+B”与测试端子“FP”接通。将点火开关转至“ON”位置，但不要启动发动机。用手捏进油软管检查软管中有无压力，拧开油箱盖听有无燃油泵工作的声音，如果软管中有压力且可听到回油声，说明电动燃油泵正常。,若听不到燃油泵工作声音或进油管无压力，应检修或更换该燃油泵。若有燃油泵不工作故障，但按上述方法检查正常，应检查燃油泵电路导线、继电器、易熔线和熔体有无断路。,（5）燃油泵的拆装与检验多数轿车的电动燃油泵，可在打开汽车后备箱盖或翻开后座垫后，从油箱上直接拆出。但也有些轿车，必须将油箱从车上拆下，才能拆卸燃油泵。,需要注意的是：发动机停止工作后，供油管路仍保持有压力，因此在拆卸燃油泵或修理燃油系统之前，应释放燃油系统压力，并关闭用电设备。拆下燃油泵后，测量燃油泵两端子之间电阻值，应与维修手册中的规定相符（通常为23）。,用蓄电池直接给燃油泵通电，应能听到油泵电机高速旋转的声音。此时，由于油泵电动机得不到润滑和冷却，通电时间不能过长。,2燃油滤清器电控燃油喷射系统对燃油清洁度要求极高，所以在油路中装有一个全封闭、高强度、高过滤性的滤清器。其功用是滤除燃油中的杂质和水分，防止燃油系统堵塞（尤其是喷油器），减小机械磨损，确保发动机稳定运行，提高可靠性。,燃油滤清器的结构如图2-31所示，它由纸质滤心串联一个棉纤维过滤网制成，燃油从入口进入滤清器，经过壳体内的滤芯过滤后，清洁的燃油从出口流出，可滤去直径0.01mm以上的杂质微粒。汽油滤清器安装在燃油泵之后的高压油路中，壳体上标有燃油进出方向。,图2-31燃油滤清器结构图,一般汽车每行驶2000040000km或12年，应更换燃油滤清器，如果燃油杂质含量大时，更换的里程间隔应缩短。更换燃油滤清器时，应首先释放燃油系统压力，并注意燃油滤清器壳体上标记的燃油流动方向。如果燃油滤清器被倒装，那么即使工作很短的时间也必须更换。,3脉动阻尼器在一些电控燃油喷射系统的电动燃油泵或燃油导轨上，安装有燃油脉动阻尼器，其作用是降低喷油器喷油时引起的燃油压力波动，并降低噪声。燃油脉动阻尼器的结构如图2-32所示，主要由膜片、回位弹簧和外壳等组成。,图2-32脉动阻尼器的结构图1阀片2膜片3回位弹簧,发动机工作时，燃油经过脉动阻尼器膜片下方进入输油管，当燃油压力瞬时增大时，膜片受压上移，膜片下方的空间增大，油压减小；当燃油分配管的燃油压力瞬时减小时，膜片受弹簧回复力作用下移，膜片下方的空间减小，油压增大。,这样，通过燃油脉动阻尼器膜片下方的容积变化，起到稳定燃油系统油压的作用。脉动阻尼器一般不会发生故障。需进行拆卸时，注意应首先释放燃油系统压力。,4燃油压力调节器喷油器的喷油量取决于喷油器的喷孔截面、喷油时间和喷油压差。在EFI系统中，ECU通过控制喷油器的喷油时间来实现对喷油量的控制。,因此，要保证燃油喷射量的精确控制，在喷油器的结构尺寸一定时，必须保持恒定的喷油压差。喷油器将燃油喷入进气管内，喷油压差就是指燃油分配管内燃油压力与进气管内气体压力的差值。,而进气管内的气体压力是随发动机转速和负荷的变化而变化的，要保持恒定的喷油压差，必须根据进气管内压力的变化来调节燃油压力。燃油压力调节器的功用就是调节燃油压力，使喷油压差保持恒定。,燃油压力调节器通常安装在燃油分配管的一端，其结构如图2-33所示，主要由膜片、弹簧和回油阀等组成。,图2-33燃油压力调节器的结构图,膜片将调节器壳体内部分成两个室，即弹簧室和燃油室。膜片上方的弹簧室通过软管与进气管相通，膜片与回油阀相连，回油阀控制回油量。,发动机工作时，燃油压力调节器的膜片上方承受的压力为弹簧的弹力和进气管内气体的压力之和，膜片下方承受的压力为燃油压力，当膜片上、下承受的压力相等时，膜片处于平衡位置不动。,当进气管内气体压力下降（真空度增大）时，膜片向上移动，回油阀开度增大，回油量增多，使燃油分配管内燃油压力也下降；反之，当进气管内的气体压力升高时，则膜片带动回油阀向下移动，回油阀开度减小，回油量减少，使燃油分配管内燃油压力也升高。,由此可见，在发动机工作时，燃油压力调节器通过控制回油量来调节燃油分配管内燃油压力，从而保持喷油压差恒定不变。,发动机工作时，由于燃油泵的供油量远大于发动机消耗的油量，所以回油阀始终保持开启，使多余燃油经过回油管流回油箱。发动机停止工作（燃油泵停转）时，随燃油分配管内燃油压力下降，回油阀在弹簧作用下逐渐关闭，以保持燃油系统内有一定的残余压力。,压力调节器不能维修，若工作不良时，应进行更换。拆卸时注意应先释放燃油系统压力。,5燃油供给系统的检修（1）释放燃油系统压力电控燃油喷射式发动机为便于再次启动，在发动机熄火后，燃油供给系统内仍保持有较高的残余压力。在拆卸燃油系统内任何元件时，都必须首先释放燃油系统压力，以免系统内的压力油喷出，造成人身伤害或火灾。,燃油供给系统压力的释放方法如下。启动发动机，维持怠速运转。在发动机运转时，拔下油泵继电器或熔断器，也可拔下电动燃油泵线束插头，使发动机自行熄火。再启动发动机23次，如发动机未启动，则表明燃油压力已被释放。,关闭点火开关，接上油泵继电器或电动燃油泵线束连接器。将棉丝或其他吸油性物品垫在油管接头下或包住接头螺母，然后慢慢拧松接头螺母，使汽油被棉丝或吸油性物品吸附后再拿走棉丝或吸油性物品，最后将管接头重新拧紧。,（2）燃油供给系统压力预置在拆开燃油供给系统进行维修之后，为避免首次启动发动机时，因系统内无压力而导致启动时间过长，应预置燃油供给系统残余压力。燃油供给系统压力预置可通过反复打开和关闭点火开关数次来完成，也可按下述方法进行。,检查燃油供给系统所有元件和油管接头是否安装良好。用专用导线将诊断座上的燃油泵测试端子跨接到12V电源上。将点火开关转至“ON”位置，使电动燃油泵工作约10s。关闭点火开关，拆下诊断座上的专用导线。,（3）燃油供给系统压力测试通过测试燃油供给系统压力，可诊断燃油供给系统是否有故障，进而根据测试结果确定故障性质和部位。测试时需使用专用油压表和管接头，测试方法如下。,检查油箱内燃油应足够，释放燃油供给系统压力。检查蓄电池电压，应在12V左右（电压高低直接影响燃油泵的供油压力），拆开蓄电池负极电缆线。,将专用油压表连接到燃油供给系统中；不同车型测试压力表的连接方式有所不同，主要有两种连接方式：一种是用专用接头将油压表连接在燃油分配管的进油管接头处，如图2-34所示。,图2-34油压表的连接方式一1压力表2接头螺栓3、5、7垫片4油压表接头6油管8燃油分配总管,另一种是拆下连接在燃油滤清器与输油管之间的脉动阻尼器，用专用接头将油压表安装到脉动阻尼器的位置，如图2-35所示。,图2-35油压表的连接方式二1真空软管2燃油压力调节器3回油管4软管5压力油管6燃油泵7油泵滤网脑8燃油滤清器9管接头10三通管接头11油压表接头,将溅出的汽油擦净，重新接好蓄电池负极电缆线，启动发动机并维持怠速运转。,拆开燃油压力调节器上的真空软管，并用手指堵住进气管一侧的管口；检查油压表指示压力是否符合标准，一般多点喷射系统压力应为0.250.35MPa，单点喷射系统压力应为0.070.10MPa。,若燃油供给系统压力过低，可夹住回油软管以切断回油管路，再检查油压表指示压力，若压力恢复正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换；若压力仍过低，应检查燃油供给系统有无泄漏，燃油泵滤网、燃油滤清器和油管路是否堵塞，若无泄漏和堵塞故障，应更换电动燃油泵。,若油压表指示压力过高，应检查回油管路是否堵塞；若回油管路正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换。,如果测试燃油供给系统压力符合标准，使发动机运转至正常工作温度后，重新接上燃油压力调节器上的真空软管，油压表指示压力应略有下降（约0.05MPa），否则应检查真空管路是否堵塞或漏气，若真空管路正常，说明燃油压力调节器有故障，应更换。,使发动机熄火，燃油泵停止工作，等待10min后，观察油压表压力（即燃油供给系统残余压力）：多点喷射系统压力应不低于0.20MPa，单点喷射系统压力应不低于0.05MPa。若压力过低，应检查燃油系统是否有泄漏，若无泄漏，说明燃油泵出油阀、燃油压力调节器回油阀或喷油器密封不良。,检查完毕后，释放燃油供给系统压力，并拆下油压表，装复燃油系统。然后，预置燃油供给系统压力，并启动发动机检查有无泄漏。,（四）空气供给系统主要元件的构造与检修1空气滤清器（1）空气滤清器的构造空气滤清器的作用是滤除空气中的杂质，降低进气噪声，减轻发动机磨损。有的空气滤清器还装有温控装置，具有自动调节进气温度功能，如图2-36所示。,图2-36空气滤清器1滤芯2空气滤清器上部3、13夹箍4进气软管5夹箍（固定与节气门体连接的进气软管）6通向怠速调节阀的进气软管7曲轴箱排气管8真空管（通向节气门体）9真空管（通向直空控制阀）10热空气导流板11固定螺母12热空气软管（连接热空气寻流板和空气滤清器）14真空控制阀15空气滤清器下部,它通过真空阀开启的大小，控制进入空气滤清器热空气的多少，从而保持进入发动机的进气温度为某一恒定值，改善混合气形成条件，降低排放污染。,真空控制阀的开启由温控开关控制，当进气温度低时，温控开关使真空控制阀打开热空气入口，关闭冷空气通道，发动机吸入的空气为排气管周围的热空气；当温度高时，关闭热空气入口，打开冷空气入口，以恒定进气温度。,（2）空气滤清器的维护一般汽车每行驶15000km，应对空气滤清器进行一次维护。维护空气滤清器时，拧下滤清器盖上的碟形螺母，有锁扣的拆开锁扣，即可拆下滤清器盖，然后取出密封圈和滤芯。检查空气滤清器滤芯，若沾有油污或破损，应更换新件。,对能继续使用的空气滤清器滤芯，可以轻轻磕打将灰尘震掉，也可用压缩空气从里向外吹掉灰尘，压缩空气的压力应不超过196294kPa，以免损坏滤芯。安装空气滤清器时，应注意将密封垫正确安装在原位，以防止不清洁的空气进入汽缸。橡胶密封垫易老化或损坏，老化或损坏的密封垫必须更换新件。,装有温控装置的空气滤清器，在维护时还应检查温控装置工作情况。拆开真空驱动装置进口的真空软管，使用手动抽气装置给真空驱动装置施加一定的真空度时，进气转换阀应被吸起。,发动机未达到正常工作温度之前，使发动机怠速运转，并拆开真空驱动装置进口的真空软管，用手堵住温控开关一侧的真空软管口，应能感觉有吸力，否则应检查真空软管有无漏气，必要时更换软管，若软管不漏气，则应更换温控开关。,2节气门体（1）节气门体的构造节气门体安装在进气管中，用以控制发动机正常工况下的进气量。节气门体主要由节气门和怠速空气道等组成。,由于电控燃油喷射式发动机怠速运转时，一般将节气门完全关闭，所以专门设有怠速空气道，以供给发动机怠速时所需的空气。怠速空气道由ECU通过怠速控制阀控制。图2-37所示为D型多点电控燃油喷射系统的节气门体。,图2-37D型多点电控燃油喷射系统的节气门体1节气门体衬垫2节气门限位螺钉3螺钉孔护套4节气门体5加热水管6节气门位置传感器7、10螺钉8怠速控制阀9O形密封圈,节气门位置传感器安装在节气门轴上，用来检测节气门的开度。ECU通过怠速控制阀来控制怠速空气道，以根据需要调节发动机怠速时的进气量。节气门限位螺钉用来调节节气门的最小开度。,在发动机工作时，冷却水通过加热水管流经节气门体，以防止寒冷季节空气中的水分在节气门体上冻结。,注意：装有节气门限位螺钉的汽车，使用中一般不允许调整节气门限位螺钉，除非怠速控制阀发生故障而又无法及时修复，可通过调整节气门最小开度来保持发动机怠速运转，故障排除后，应将节气门限位螺钉调回原位。,在采用L型喷射系统的发动机上，有些将空气流量计与节气门体组合成一体，如图2-38所示。,图2-38与空气流量计组成一体的节气门体1空气流量计2怠速控制阀3节气门位置传感器,在单点电控燃油喷射系统中，喷油器和燃油压力调节器等也安装在节气门体上，其结构比多点喷射系统的节气门体复杂。单点电控燃油喷射系统的节气门体如图2-39所示。真空管接头和通活性碳罐管接头用于燃油蒸发排放控制系统。,图2-39单点电控燃油喷射系统的节气门体1进油管接头2喷油器3燃油压力调节器4回油管接头5怠速控制阀6节气门位置传感器7真空管接头8通活性炭罐管接头,（2）节气门体的检修节气门体是空气供给系统的重要部件，在维修时应检查节气门体内是否有积垢或结胶，必要时用化油器清洗剂进行清洗。,注意：绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤节气门体内腔，导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸，影响发动机正常工作。,3进气管进气管一般包括进气软管、进气总管和进气歧管。进气软管用于连接空气滤清器与节气门体，进气总管用于连接节气门体与进气歧管，进气歧管的功用是给各缸分配空气。,单点喷射系统发动机采用中央喷射的方法，进气管形状与化油器式发动机基本一致。多点喷射系统发动机为消除进气脉动和使各缸配气均匀，对进气总管、歧管在形状、容积等方面部提出了严格的设计要求。,各缸分别设独立的歧管，有的进气总管与进气歧管制成一体，如图2-40（a）所示，有些则是分开制造再以螺栓连接，如图2-40（b）所示。,图2-40进气管1进气总管2进气歧管,4空气供给系统的检修空气供给系统的基本组成元件工作可靠性都比较高，一般很少发生故障。但在汽车维修时，应注意进行以下检查。,检查空气滤清器滤心是否脏污，必要时用压缩空气吹净或更换。进气系统漏气对电控燃油喷射式发动机的影响比对化油器式发动机的影响更大。检查各连接部位应连接可靠，密封垫应完好。检查节气门体内腔的积垢和结胶情况，必要时用化油器清洗剂进行清洗。,注意：绝对不允许用砂纸或刮刀等清理积垢和结胶，以免损伤节气门体内腔，导致节气门关闭不严或改变怠速空气道尺寸、影响发动机正常工作。,（五）控制系统主要元件的构造与检修1传感器的检修（1）空气流量计（MAF）空气流量计用于L型电控燃油喷射系统中，它的作用是将单位时间内吸入发动机汽缸的空气量转换成电信号送至ECU，作为决定喷油量和点火正时的基本信号之一。,按其结构形式和进气量检测原理的不同可以分为以下4种：翼板（又称叶片）式空气流量传感器、卡门涡漩式空气流量传感器、热线式空气流量传感器、热膜式空气流量传感器，如图2-41所示。4种空气流量传感器性能对比见表2-1。,图2-41空气流量传感器的分类,表2-14种空气流量传感器的性能比较,空气流量计是EFI系统中最重要的传感器，在维修和检查时，应特别注意，切忌碰撞，不要让污物进入流量计内，也不能随意将手或工具伸入流量计内，以免造成流量计损坏，影响其检测精度。,翼板式空气流量传感器。结构与工作原理：在L型电控燃油喷射系统中，最早采用的空气流量计就是翼板式空气流量传感器，其结构如图2-42所示。,图2-42翼板式空气流量传感器的结构图1电位计2线束连接器3缓冲室4缓冲板5调整螺钉6旁通空气道7测量板8进气温度传感器9回位弹簧,翼板由测量板和缓冲板构成，两者铸成一体，安装在空气流量计壳体内的转轴上，转轴的一端装有螺旋式回位弹簧，回位弹簧的弹力与吸入空气气流对测量板的推力平衡时，翼板即处于稳定位置。测量板随空气流量的变化在空气主通道内偏转，同时，缓冲板在缓冲室内偏转，缓冲室内的空气对翼板起阻尼作用。,当发动机进气量急剧变化时，可以减小翼板的脉动，使翼板运转平稳，从而使空气流量传感器的输出电压稳定，提高空气流量计的测量精度。电位计安装在空气流量计壳体的上方，电位计的滑动触点与测量板为同轴结构。,翼板式空气流量传感器内的主空气道与旁通空气道之间用一活动板隔开，调整螺钉（见图2-42）可调节主空气道与旁通空气道的大小，以调节发动机工作时的混合气浓度。,当调整螺钉向外旋出时，旁通空气道截面积增大，而测量板与活动板间隙减小，所以流经旁通空气道的空气量增加，流经主空气道的空气量减少，这样进入发动机的总空气量保持不变时，由于经空气流量计测量的空气量减少，使喷油量减少，所以混合气变稀。,反之，将调整螺钉旋入时，则混合气变浓。,注意：翼板式空气流量传感器中的调整螺钉是为传感器的制造厂家设计的，主要用于出厂时调整传感器的输出特性。在传感器出厂时，该调整螺钉多被密封。,在汽车维修过程中，通常情况下不用进行调整。应首先检查控制系统中各相关传感器的信号和微机的控制功能，在必须调整时，将密封堵塞取下，调整好后，再重新密封好。,翼板式空气流量传感器的工作原理如图2-43所示。发动机工作时，ECU给电位计电阻器提供一个标准电源电压UB，使其电流保持恒定。,图2-43翼板式空气流量传感器的工作原理图1电位计滑臂2可变电阻3接进气管4测量板5旁通空气道6接空气滤清器,由于空气通过空气流量传感器主通道时，翼板将受到吸入空气气流的压力及回位弹簧的弹力控制，空气流量增大，则气流压力增大，使翼板转角增大，直到两力平衡为止。,与此同时，带动与翼板转轴同轴的电位计滑动触点转动，使电位计滑动触点（信号端子VS）与电源端子VC之间的电阻值发生变化，电压US也发生变化。电位计将此位置产生的电压信号US/UB输送给ECU，以确定发动机进气量的大小。,由于翼板式空气流量传感器只能检测进气的体积流量，所以ECU必须根据进气温度信号对喷油量进行修正。进气温度传感器安装在空气流量计主空气通道的进气口处。,此外，在部分车型的翼板式空气流量传感器中，装有燃油泵控制开关，用来控制燃油泵电路。带有燃油泵控制开关的翼板式空气流量传感器线束连接器有7个端子，其内部电路如图2-44所示。,图2-44翼板式空气流量传感器的内部电路图1油泵并关2电位计3附加电阻4进气温度传感器,翼板式空气流量传感器与ECU之间的连接电路如图2-45所示，电源通过端子VB向电阻的一端提供工作电压，或者通过ECU的VC端子给空气流量计提供一个标准的5V电压，空气流量输出信号经传感器的滑动触点（VS端子）输入ECU，E2为搭铁端子。,图2-45翼板式空气流量传感器与ECU之间的连接电路,翼板式空气流量传感器的检测：翼板式空气流量传感器常见故障有翼板摆动卡滞，电位计滑动触点磨损，而使滑动电阻片与触点接触不良，以及油泵触点由于烧蚀而接触不良，造成电动燃油泵供油不稳等。,在检测时，首先用手拨动翼板，使其转动，检查翼板摆动是否平顺，复位弹簧是否良好。如果触点无磨损、翼板摆动平稳、无卡滞和破损，说明机械部件良好。其次是检查翼板式空气流量传感器各端子电阻，如图2-46所示。,图2-46检查翼板式空气流量传感器各端子电阻,拔下传感器线束侧的导线连接器，在空气流量计一侧测量相应端子之间（FC与E1、VC与E2、VS与E2、THA与E2）的电阻值应符合原车标准，否则应更换该空气流量计。通常在翼板关闭时，FC与E1端子间电阻值为，而翼板开启后任一位置时为0。,在检测VS与E2端子间电阻值时，用起子拨动翼片，在观察翼板处于极限位置电阻值的同时，看电阻有无忽大忽小，或有间断出现电阻很大等不良现象；在检测THA与E2端子间电阻值时，用电吹风或工作灯对进气温度传感器加热，其阻值应随温度升高而降低。,也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电压，以确定该空气流量计是否正常。,卡曼涡旋式空气流量传感器。野外的架空电线被风吹时会发出“嗡嗡”的响声，风速越高声音频率越高，这是因气流流过电线后形成涡旋所致，液体、气体等流体中均会发生这种现象。,利用这一现象，在管道里设置柱