喷油器的控制电路PPT课件

项目二：汽车发动机执行器任务二喷油器的检测,汽车电控发动机构造与维修,邵锋,学习目标：1.喷油器的安装位置、类型及功用。2.喷油器的组成、结构、工作原理。3.能够检测喷油器及其控制电路的特征。4.运用相关的仪器和设备对电动燃油泵及其控制电路进行检测,喷油器的安装位置以及功用,喷油器的安装位置：喷油器安装在各缸的进气歧管处，目前有的缸内直喷安装在气缸盖上。喷油器的功用：汽车喷油器的功用在ECU的控制下定时、定量地以雾状向各缸进气门喷射燃油。喷油开始时刻一般在进气门开启之前，喷油量由喷油持续时间决定，而喷油持续时间则由ECU根据发动机的进气量、转速、水温、节气门开度、氧等传感器的信号进行控制。,喷油器对发动机的影响当喷油器发生阻塞、不能开启、喷出的燃油不能形成雾状时，一般都会造成发动机运转不稳甚至不能运转；当喷油器发生滴漏等故障时，还会造成油耗过大甚至排气冒黑烟等现象。喷油器控制电路的短路、断路故障也时有发生，并由此引发喷油器不能喷油或接续喷油，造成发动机不能起动、运转不稳或排气严重冒黑烟等现象。可见，对喷油器及其控制电路进行检测与维修是电控发动机维修的一项重要内容。,燃油喷射的方式按照燃油的喷射位置，喷射方式大致分为三种类型：单点喷射（由12个喷油器向进气总管喷射）；多点缸外喷射（从进气道向各个进气门附近喷射）；多点缸内喷射（向各缸内部喷射）。按照各喷油器的工作特点，喷射方式也大致分为三种类型：独立喷射、分组喷射和同时喷射。独立喷射：按照各缸工作顺序（或点火顺序）依次独立喷射（见下图），例如按照1-3-4-2的点火顺序进行喷射。每个喷油器的喷油起始点：缸外喷射时，一般为进气门开启之前；缸内喷射时，一般为进气过程之中。每次的喷油量为相应汽缸一个工作循环所需的燃油量。,分组喷射（组群喷射）：将23个喷油器作为一组，同组内的喷油器同时喷射（见下图），例如1、3缸喷油器同时喷射；2、4缸喷油器同时喷射。分组喷射方式仅适用于缸外喷射，喷油起始点一般为同组汽缸中某个汽缸的进气门开启之前，每个喷油器每次的喷油量为相应汽缸一个工作循环所需的燃油量。同时喷射：所有喷油器同时喷射（见下图）。同时喷射方式仅适用于缸外喷射，在这种情况下，曲轴每转一圈，各喷油器同时喷一次油，即每个工作循环所需的喷油量分两次喷入发动机。,燃油喷射时间控制1.起动加浓校正2.预热加浓校正3.空燃比反馈校正4.加速加浓校正5.燃油切断控制6.功率加浓校正7.进气温度校正8.电压校正,由于喷油器前后压力差维持恒定，发动机ECU只需要控制喷射时间即可控制喷油量，喷射时间越长，喷油量越大。喷射时间由两部分组成：喷射时间=基本喷射时间+校正喷射时间。基本喷射时间：由发动机的进气量和转速确定，进气量越大、转速越低，基本喷射时间越长。,喷油器的基本结构、类型及工作原理喷油器实际上是一个电磁阀，其喷嘴对着进气门（多点缸外喷射），其尾部接燃油分配管。当发动机ECU以电脉冲的形式发出喷油指令后，喷油器内部的电磁线圈通电而产生磁性，使其喷孔开启，从而将燃油喷入发动机。当ECU的喷油指令结束后，喷孔又在复位弹簧作用下关闭，喷油过程立即停止。喷孔开启的持续时间(即喷油量)由ECU所发出的电脉冲的宽度决定。,喷油器的喷孔有孔式、轴针式、片阀式等多种形式，按照喷孔的数量，有单孔、双孔和多孔等形式。按照喷油器内部电磁线圈的电阻值来分，则有低阻值喷油器和高阻值喷油器两种类型，低阻值喷油器的电阻值一般为23，高阻值喷油器的电阻值一般为1317。喷油器头部装有橡胶隔热环，起隔热和密封作用（防止漏气）；与燃油分配管连接的尾部则装有O形密封圈，用来防止漏油。喷油器尾部的内部制有滤网，用于对燃油进行喷射前的过滤。,5.喷油器的控制电路1.喷油器的驱动方式(1)电压驱动方式(2)电流驱动方式2.喷油器的控制电路,(1)电压驱动方式电压驱动方式控制电路如下图所示。采用低阻值喷油器时，驱动电路中串联接有附加电阻（见下图a），采用高阻值喷油器时，驱动电路中则不需要串联接有附加电阻（见下图b）。串接附加电阻的目的是为了防止由于低阻值喷油器电路的电阻过小、工作电流过大而造成喷油器烧坏。,电压驱动式控制电路的工作原理很简单，电源电路向喷油器提供电源电压（1214V），ECU通过脉冲信号来控制功率三极管的导通与截止，从而控制喷油器电路的通、断。脉冲信号的宽度决定了喷油器电路的导通时间，即决定了喷油时间或喷油量。由于喷油器电路被切断时，其电磁线圈会产生感应电动势，容易造成功率三极管被击穿，因此，电路中一般都设有消弧回路。维修提示：功率三极管可能出现短路和断路两种情况：短路时，喷油器会连续喷油，发动机会冒黑烟或“淹死”火花塞而使某缸不工作；断路时，喷油器不喷油，发动机会因某缸不工作而运转不平稳。,附加电阻的连接方式有多种，所有喷油器可以共用一个附加电阻，也可以如图所示那样独立配或分组配。,(2)电流驱动方式电流驱动方式控制电路如下图所示。由于采用了低阻值喷油器，其电磁线圈的电感较小，电路中又没有配附加电阻，所以在电路接通后，电流上升很快，可以有效缩短喷油器打开的滞后时间，从而提高了喷油器的动态效应。但是，由于电路中的电阻较小，电流会过大从而烧坏喷油器及ECU内部的功率三极管，为此，在电路中设有电流检测电阻（反馈电阻），其上的电压降反应了喷油器的工作电流。该电压降反馈到电流控制回路，再由电流控制回路对功率三极管的导通程度进行反馈控制，从而控制了喷油器的工作电流，防止了因电流过大而烧坏喷油器。,喷油器的控制电路(1)独立喷射式(2)分组喷射式(3)同时喷射式,发动机工作时，各种传感器将检测到的信息送往ECU，ECU经运算判断后输出控制信号，控制功率三极管的导通与截止。当功率三极管导通时，即接通喷油器电路，喷油器打开而开始喷油。当功率三极管截止时，切断喷油器电路，喷油器关闭而停止喷油，如图5-16所示。但是，由于各缸的燃油有独立喷射、分组喷射和同时喷射等三种喷射方式，相应的控制电路也存在一定的差别。,喷油器控制电路,(1)独立喷射式由于各缸喷油器按照发动机的工作顺序进行独立喷射，控制各喷油器的功率三极管也相互独立，ECU中功率三极管及控制回路的数量等于喷油器的数量，如图所示。在这种情况下，一个功率三极管或控制回路发生故障，只会影响一个汽缸的工作。,独立喷射式控制电路,(2)分组喷射式由于各缸喷油器进行分组喷射，同组内的喷油器同时喷射燃油，因此，同组内的喷油器可以由同一个功率三极管进行控制，ECU内功率三极管的数量等于喷油器分组的数量，如下图所示。在这种情况下，一个功率三极管发生故障，将会影响同一组内所有汽缸的工作。,分组喷射式控制电路,(3)同时喷射式由于所有喷油器同时喷油，因此，所有喷油器可以由同一个功率三极管进行控制，ECU内只需要设置一个功率三极管即可，如下图所示。在这种情况下，该功率三极管发生故障，将会影响所有汽缸的工作。,同时喷射式控制电路,喷油器的检测1.喷油器的检查与诊断2.喷油器的清洗3.喷油器控制电路的检查4.喷油量的检查,1.喷油器的检查与诊断(1)测喷油器的电阻值拔下喷油器插头，用万用表测喷油器两插脚之间的电阻值，应符合维修手册的要求（低阻值喷油器的电阻值一般为23，高阻值喷油器的电阻值一般为1317）。如不符合要求，则更换喷油器。(2)检查喷油器的工作情况起动发动机，并用手触摸喷油器外表，应能感受到喷油器因开闭而产生的振动，用触杆式听诊器还能听到喷油器工作的声音。如果感受不到喷油器的振动，或听不到喷油器工作的声音，则可以用人工通电的方法进行测试。,方法为：拔下喷油器电插头，将喷油器的一个插脚接12V电源（对于低阻值喷油器，电路中应串联一个10左右的电阻，或从喷油器原插头中获取电源），用导线将另一个插脚间断碰触搭铁，应能够听到喷油器发出的“咔嗒”声，否则，更换喷油器。如果用人工通电的方法进行测试时，喷油器正常，但起动发动机时，喷油器不工作，则说明喷油器控制电路存在故障，应进行喷油器控制电路检查,2.喷油器的清洗(1)离车清洗将各喷油器从发动机上拆下来，并装在喷油器清洗检测实验台上，按照清洗检测实验台的操作说明进行清洗与检测。该方法的优点是可以清楚地看到喷雾的形状，可以检测各喷油器的喷油量及喷油量的均匀性，还可以检测喷油器的滴漏情况，清洗的效果比较直观。该方法的缺点是需要从发动机上拆下喷油器，且只能对喷油器本身进行清洗，不能清洗燃料供给系统的油路污物。,喷油器清洗检测实验台的外形如图5-20所示。由于喷油器的内部有滤芯，为了保证清洗效果，最好采用先反向清洗，再正向清洗的方式进行清洗。维修提示：喷油器的O形圈不可重复使用。安装O形圈时，应先将其涂上汽油。把喷油器向输油管上安装时，小心不要损坏O形圈。把喷油器安装到输油管上后，用手转动喷油器。若喷油器旋转不平滑，则说明O形圈已经损坏。,(2)就车清洗专用的就车清洗机内装有加了除炭剂的燃油和电动燃油泵，可将清洗机的连接管与发动机燃油总管上的油压检测口及油压调节器回油管连接，如图5-21所示。同时断开汽车上的燃油泵电路（拔下燃油泵熔断丝即可），然后接通清洗机的电动燃油泵电路，起动发动机并以2000r/min左右的转速保持运转，约10min即可完成清洗。,这种方法的优点是不需要拆卸喷油器，且可以同时清洗油路污物；缺点是清洗效果不够直观，只能通过发动机的运转状况是否改善来进行判断。另外还有一种就车清洗方法：不用清洗机，直接在油箱中加入清洗剂，在汽车使用一段时间后即可完成油路的整体清洗。不过，由于清洗剂的存在，会破坏发动机汽缸的润滑油膜而增加发动机的磨损，因此，最好在油箱中油量较少时再使用该方法。,3.喷油器控制电路的检查(1)喷油器电源供给情况检查拔下喷油器电插头，接通点火开关，用万用表测插头中电源脚的搭铁电压，应为12V。否则，检查电源电路。(2)喷油器与ECU的连接情况检查用万用表测喷油器插头中控制脚与ECU相应插脚之间的连接情况，应该导通，否则，查找断路点。用万用表测喷油器插头中控制脚与搭铁之间的电阻，应该不通，否则说明控制线路与搭铁之间有短路故障或ECU内部功率三极管发生短路故障，这种短路会造成喷油器连续喷油，引起发动机冒黑烟、运转不稳或不能起动等。短路点的确定：拆下发动机ECU插头，再次用万用表测喷油器插头中控制脚与搭铁之间的电阻，如果仍然导通，则说明短路点在控制线路中；如果不再导通，则说明ECU内部功率三极管短路，应更换发动机ECU。,4.喷油量的检查喷油器的喷油量随发动机工况的变化而变化，可以用解码仪读数据流功能（在解码器章节中）读取喷油脉宽的变化，从而判断喷油量的变化。这种操作主要用于判断传感器方面的故障，例如水温变化时，喷油脉宽却没有发