第3章 电子控制燃油喷射系统

1、3.3燃油供给系统,燃油供给系统在整车上的布置情况,无回油管燃油系统油泵和压力控制器,无回油管式燃油供给系统,电动燃油泵是电控燃油喷射发动机的基本部件之一，其功用是从油箱中吸出燃油，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，最终将燃油输送到喷油器。为防止发动机供油不足及由高温而产生的气阻，油泵的最高输出油压需要470kPa左右，其供油量比发动机最大耗油量大得多，多余的燃油从回油管返回油箱。,电动燃油泵的功用,3.3.1电动燃油泵,按安装位置的不同，电动燃油泵可分为内置式和外置式两种。目前，大多数汽车采用内置式电动燃油泵。内置式电动燃油泵安装在油箱内部，浸泡在燃油里，可防止产生

2、气阻和泄漏，有利于燃油输送和电机冷却，且工作噪声小。,1进油滤网2油泵3隔振橡胶4支架5出油管6小油箱7油箱8回油管,内置式油泵的安装位置,1结构组成与工作原理,电动燃油泵主要由永磁式直流电动机、泵、限压阀、单向阀和泵壳等组成。,电动燃油泵的结构1进油口2限压阀3电动机4泵壳5接线插头6出油口7单向阀8永久磁铁9泵体,（1）滚柱式,1-泵体2-滚柱3-轴4-转子,工作原理,在转子转动过程中，油腔的容积不断发生变化。在转向进油腔时容积增大，吸入燃油；在转向出油腔时，容积减小，压力升高并泵出燃油。,（2）齿轮式,齿轮式油泵结构原理1内齿轮2外齿轮3泵体,（3）涡轮式,双级电动燃油泵,双级泵是由初级

3、泵和主输油泵两者合成一个组件，由一只电动机驱动的结构。在现代汽车上，电动燃油泵采用双级泵的结构型式并将其安装在油箱内的趋势日益明显。,1初级泵（侧槽式）2主输油泵（齿轮式）3永磁电动机4整流器5单向阀6接线柱,开关控制：在发动机起动过程和运转过程中，ECU控制燃油泵保持正常运转。油泵工作的控制，通常是指对油泵电路开路继电器的控制。转速控制：转速控制机构，对电动燃油泵的转速进行控制。,2电动燃油泵的控制,（1）采用油泵开关控制的油泵控制电路,应用在早期采用叶片式空气流量传感器的L型电控燃油喷射系统中，如丰田皇冠2.85M-E发动机、丰田大霸王等。,（2）采用ECU控制的油泵控制电路,应用于D型电

4、控燃油喷射系统和采用热丝（膜）式空气流量传感器及卡门旋涡式空气流量传感器的电控燃油喷射系统中，如丰田皇冠3.0、佳美、花冠，桑塔纳2000GLiAFE（D型）、GSi（热膜式空气流量传感器）等。,（3）具有转速控制的油泵控制电路利用串联电阻器控制油泵的转速,适用丰田凌志LS430、ES300及皇冠3.0等车型。,利用油泵ECU控制油泵的转速,适用丰田凌志LS400、皇冠3.0等车型。,利用发动机ECU直接控制油泵的转速,发动机工作时，ECU通过内部的控制回路IC，控制功率三极管VT进行高频率（约20KHz）的导通和截止，控制A点的平均降压值（分压值），使燃油泵保持在所需的工作电压。,3电动燃油

5、泵的检修,作为电控燃油喷射系统的关键部件之一，电动燃油泵对发动机的性能有重要影响。如果燃油泵或控制电路出现故障，将会造成供油系统没有燃油压力或压力过低，即使喷油器工作正常，燃油也不能正常喷射。,（1）桑塔纳2000GSiAJR发动机,燃油泵继电器安装位置,用万用表检测端子1（燃油泵接地线）和端子3（接燃油泵继电器）间的电阻，即为燃油泵直流电动机线圈的电阻，其阻值应为23（20时）。,燃油泵电阻的检测,燃油泵工作状况的检查,桑塔纳2000GSiAJR发动机燃油泵运转30s的泵油量，一般应大于580mL。,电动燃油泵控制电路的检修,检查熔断器盒5号位熔丝。如熔丝未断，则用万用表测量油泵导线插头上端

6、子1和端子3之间的电压，应为12V的蓄电池电压。,油泵熔丝的检修,油泵继电器的检修,关闭点火开关，拔下中央继电器线路板上2号位的油泵继电器，检测继电器供电情况时，插座第2脚、第4脚与搭铁之间电压应为蓄电池电压（12V左右）。,电动燃油泵继电器的检测,用万用表欧姆挡测量，继电器电磁线圈两脚之间应能导通，常开触点两脚之间应不导通。在电磁线圈两接脚上施加12V电压，同时用万用表欧姆档测量常开触点两脚之间应能导通。若测量结果不符合要求，应更换电动燃油泵继电器。,四脚电动燃油泵继电器的检测1、4-电磁线圈接脚2、3-常开触点接脚,（2）丰田8A-FE型发动机燃油泵及其控制电路的检修,检查燃油泵工作情况。

7、点火开关置于ON位置，连接ECU插接器端子FC和E1（强制油泵工作），用手捏住进油软管，进油软管应有油压。此时，也会听到燃油的回流噪声。检查燃油泵端子4、5之间的电阻，正常值在0.23.0（在20时）之间。,检查开路继电器。从发动机室1号继电器盒拆下开路继电器，用万用表检测端子1、2之间应导通，当在端子1、2之间加上12V电压时端子3、5之间导通（电阻为0），否则端子3、5之间断开（电阻为）。,检查ECU的FC电压。点火开关置于ON位置，检测ECU插接器端子FC与E1之间电压应为914V。,检查线束和插头。拆下EFI继电器、开路继电器，拔下燃油泵插头。检测EFI继电器一侧端子3和开路继电器一侧

8、端子1之间电阻应不大于1；检测EFI继电器一侧端子3和车身接地之间电阻应不小于1M。检测开路继电器一侧端子3和燃油泵插头端子4之间电阻应不大于1，检测燃油泵插头端子4和车身接地之间电阻应不小于1M，检测燃油泵插头端子5和车身接地之间电阻应不大于1。,（3）丰田皇冠3.0轿车2JZ-GE发动机电动燃油泵ECU的检测,拆下蓄电池上负板接地线，拔下ECU的插头，用万用表检测导线插头上E和D1端子的接地电阻，应小于1（线路导通）。如不通，检查其连接线路。装上蓄电池负极接地线，插好电动燃油泵ECU的导线插头，在各种条件下用万用表检测电动燃油泵ECU上+B、FP、FPC端子的接地电压，应符合要求。如不符，

9、则应检查线路或更换电动燃油泵ECU。,3.3.2燃油分配管总成,1燃油分配管燃油分配管又称为供油总管或油架，一般用铝合金制成圆形管状或方形管状，用螺栓固定安装在发动机进气歧管上部。功用：固定喷油器和油压调节器，并将燃油分配给每只喷油器。燃油分配管在燃油分配管与喷油器连接处制有小孔，以便将燃油分配到每只喷油器。,桑塔纳2000GSiAJR发动机燃油分配管总成,2燃油压力调节器,燃油压力调节器的主要功用是使系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，一般为250300kPa。这样，喷油器的喷油量便唯一地取决于喷油器的开启时间，即ECU提供给电磁喷油器的通电时间（简称喷油脉宽），单位ms

10、。,为了使系统油压与进气歧管压力差保持稳定，故燃油压力调节器所控制的系统油压，应随进气歧管压力变化作相应的变化。,1燃油室2出油阀3壳4真空接口5弹簧室6弹簧7膜片8进油口9出油口,P气,3燃油供给系统压力的检测,检测发动机运转时燃油管路内的油压，可以判断电动燃油泵或油压调节器有无故障、燃油滤清器是否堵塞等。,燃油压力表,（1）系统卸压起动发动机，在发动机运转中拔下电动燃油泵继电器（或继电器熔丝、电动燃油泵电源插头），待发动机自行熄灭后，再转动起动开关，起动发动机23次，燃油压力即可完全释放，然后关闭点火开关，插上电动燃油泵继电器（或继电器熔丝、电动燃油泵电源插头）。,（2）安装油压表对于桑塔

11、纳2000GSiAJR发动机，拆除蓄电池负极接地线，按箭头所指，松开进油管接头，将油压表串接在进油管中。,a）松开进油管接头b）连接油压表,a）安装在冷起动喷油器油管接头上b）利用三通接头安装,桑塔纳2000GSiAJR发动机正常值分别为250kPa、280300kPa。,（3）检测油压发动机运转时燃油压力的检测,打开燃油压力表开关，起动发动机并怠速运转，检测此时的燃油压力，桑塔纳2000GSiAJR发动机正常值约为250kPa。踩下加速踏板，缓慢增大节气门开度，检测节气门不同开度时的燃油压力，桑塔纳2000GSiAJR发动机燃油压力应在280300kPa之间跳动，丰田系列轿车燃油压力则在26

12、5304kPa之间变化。,拔下燃油压力调节器上的真空管，检测怠速时的燃油压力应和节气门全开时的燃油压力基本相等，桑塔纳2000GSiAJR发动机该压力正常值约为300kPa。重新接上真空管，燃油压力略有50kPa的下降。,系统保持压力的检测关闭点火开关，10min后，桑塔纳2000GSiAJR发动机燃油保持压力应大于150kPa。如果保持压力小于150kPa，起动发动机并怠速运转。当油压建立起来后，关闭点火开关，同时关闭燃油压力表开关，继续观察压力表指针是否会下降。如果压力仍然下降，可能的原因有：油压调节器阀门密封不严，喷油器滴油，管路有渗漏。如果压力变为正常，则说明压力表开关之前的油路密封存

13、在问题，如管路渗漏，燃油泵出油止回阀关闭不严。,（4）拆卸油压表,释放燃油系统的油压；拆下蓄电池负极搭铁线；拆下油压表；重新装好抽管接头；接好蓄电池负极搭铁线；预置燃油系统的油压检查油管各处有无漏油。,桑塔纳2000GSiAJR发动机喷油器的安装位置,3.3.3喷油器,喷油器是发动机电控燃油喷射系统的一个关键的执行器，它的作用是按照电子控制单元ECU的指令（喷油脉冲信号）将准确计量的燃油适时地喷入进气道或进气管内使之与空气形成可燃混合气。,1结构与工作原理喷油器实质是一个电磁阀。在电磁线圈磁场的作用下，针阀克服弹簧力而升起，向进气歧管或总管喷射燃油。当ECU将电路切断时，吸力消失，回位弹簧使针

14、阀复位关闭喷油器，停止喷射。,1进油滤网2线束插接器3电磁线圈4回位弹簧5衔铁6针阀7轴针8密封圈,喷油器（轴针式）,对喷油器的要求,动态流量范围大；抗堵塞与抗污染能力强；雾化性能好。,喷油器的分类,按喷口形式分为：轴针式、球阀式和片阀式。按电磁线圈电阻大小分为：低阻式（25）和高阻式（1217）。按驱动方式分为：电流驱动式和电压驱动式。,由外壳、喷油嘴、针阀、套在针阀上的衔铁以及根据喷油脉冲信号产生电磁吸力的电磁线圈组成。,（1）轴针式喷油器,（2）球阀式电磁喷油器,球阀式的阀针由钢球、导杆和衔铁用激光束焊接成整体制成，球阀式的阀针质量轻，且具有较高的密封能力，明显优于轴针式针阀。,（3）片

15、阀式喷油器,质量轻的阀片和孔式阀座与磁性优化的喷油器总成结合起来，使喷油器不仅具有较大的动态流量范围，而且抗堵塞能力较强。,2控制和驱动方式,电源控制,电流驱动电压驱动低阻值电压驱动高阻值电压驱动,电流驱动只适用于低电阻喷油器（25），电压驱动既可用于低电阻喷油器，又可用于高电阻喷油器（1217）。,（1）电流驱动,ECU开始用一个较大的电流（8A）使电磁线圈产生较大的吸力，保证喷油器具有良好的响应性，然后再用较小的电流（2A）使针阀保持在开启状态，以防止喷油器线圈发热，减少功率消耗。由于无附加电阻，回路阻抗小，ECU向喷油器发出指令时，流过喷油器线圈的电流增加迅速，大电流使针阀迅速打开，喷油

16、迟滞时间缩短，响应性更好。,通过控制喷油器的工作电压来控制喷油器工作。使用高电阻喷油器时可将蓄电池电压直接加在喷油器上。使用低电阻喷油器时，必须在回路中加入6左右的附加电阻，将蓄电池电压分压后加在喷油器上，防止电磁线圈电流过大、发热而烧坏。,（2）电压驱动,3喷油器及其控制电路的检修（1）桑塔纳2000GSiAJR发动机,喷油器插头,工作状态检查。发动机运转时，用手指接触喷油器，应可察觉到喷油的脉动。喷油器拆下后，通12V电压时，可听到接通和断开的声音（注意：通电时间应不大于4s，再次试验应间隔30s，以防喷油器发热损坏）。,电阻检测。检查喷油器电阻值，室温条件下为1318，当发动机热机后，会

17、有46的增量。,供电电压的检测。打开点火开关用万用表检测喷油器插头端子1与接地点之间的电压应等于12V。如果电压值不符合要求，则应检查插头端子1到附加熔丝S（30A）之间的线路有无断路或接触不良。控制信号的检测。在喷油器插头的两端子间接上二极管试灯（先将两只发光二极管并联再串联一只510/0.25W的电阻），起动发动机，试灯应闪烁。,喷油脉宽的检测。用故障诊断仪读取喷油信号的数据流，怠速时，喷油脉宽正常值为25ms。,发动机负荷,发动机每循环喷油时间,波形检测。,3个数据喷油脉宽最低电压峰值电压,大众2000GSiAJR在热车发动机转速800r/min时，喷油脉宽应为1.002.50ms，一般

18、怠速时应为25ms，冷起动或节气门全开时大约为635ms。车型不同，则这些数据会有差异。,（2）丰田8A-FE发动机,检查喷油器电阻。拔下喷油器的导线插头，检测喷油器上两个接线端子间（电磁线圈）的电阻值。在20时，喷油器电阻值应为1216。如果电阻值不符，应更换喷油器。检查喷油器工作电压。拔下ECUE6插接器，打开点火开关，检测ECU插接器端子12、11、25、24（#10、#20、#30、#40）和端子13（E01）之间电压，正常值应为914V。,拔下ECUE6插接器、喷油器插头和点火开关插头，检测ECU插接器端子13（E01）和车身接地之间电阻，应不大于1。检测ECU插接器有关端子和喷油器

19、插头端子2之间的电阻，应不大于1。检测ECU插接器有关端子和车身接地之间电阻，应不小于1M。检测点火开关插头端子IG2和喷油器插头端子1之间电阻，应不大于1。,喷油器插头端子点火开关插头端子,检查线束和插头。,控制信号的检测。在喷油器插头的两端子间接上二极管试灯（先将两只发光二极管并联，再串联一只510/0.25W的电阻），起动发动机，试灯应闪烁。喷油脉宽的检测。用故障诊断仪读取喷油信号的数据流，怠速时喷油脉宽正常值为25ms，节气门全开时约为12ms。波形检测。方法同上，怠速时喷油脉宽正常值为25ms，节气门全开时约为12ms。,4喷油器的清洗与测试,喷油器清洗检测仪可对喷油器进行超声波清洗

20、，还可模拟发动机的各种工况，进行喷油器的均匀性/雾化性检测、密封性测试、喷油量检测等。,喷油器雾化情况,滴漏检查,3.4燃油喷射控制过程,1同时喷射的控制,曲轴每转一圈（360）或两圈（720），各缸喷油器同时喷油一次，喷油正时与发动机工作循环无关。,3.4.1喷油正时的控制,2分组喷射的控制,发动机每转一圈，只有一组喷油器喷油，每组喷油器喷油时连续喷射1-2次。,3顺序喷射的控制,发动机工作一个循环（曲轴转两圈720），各缸喷油器按照特定的顺序轮流喷油一次。,在发动机冷启动时，ECU不是以空气流量传感器信号或进气压力信号作为计算喷油量的依据，而是按照可编程只读存储器中预先编制的启动程序和预定空燃比控制喷油。,1启动时喷油量的控制,3.4.2喷油量的控制,a）b）发动机起动时喷油量的控制a）冷却液温度-喷油时间图b）发动机起动时喷油时间的确定,2启动后喷油量的控制,基本喷油量是在标准大气状态（温度为20，压力为101kPa）下，根据发动机每个工作循环的进气量、发动机转速和试验设定的空燃比（即目标空燃比，一般是理论空燃比14.7）确定的，即：每循环基本喷油量=比例常数空气流量/发动机转速D型电控燃油喷射系统的基本喷油脉宽由发动机转速信号和进气管压力信号确定。L型电控燃油喷射系统的基本喷油脉宽由发动机转速、进气量信号