电控燃油喷射系统的诊断与维修毕业论文Word文档格式.docx

电控燃油喷射系统的诊断与维修毕业论文Word文档格式.docx

《电控燃油喷射系统的诊断与维修毕业论文Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控燃油喷射系统的诊断与维修毕业论文Word文档格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电控汽油喷射系统（EFI）由空气供给系统、燃油供给系统、电子控制系统组成，如图2-1所示。

图2-1电控汽油喷射系统组成

空气供给系统的作用是根据发动机运行工况提供适量的空气，并根据ECU的指令完成空气量的调节。

燃油供给系统的作用根据发动机各个工况提供适量的燃油，并根据ECU的指令完成燃油量的调节。

电控单元（ECU）是整个电控汽油喷射系统的中心，发动机状态信息通过各种传感器收集后进入电控单元，经电控单元处理后发出相应的指令来控制执行元件动作。

设计者预先将发动机所有可能的工作状况进行优化，并以数据形式全部存贮在存贮器内。

这样EFI系统就可以控制发动机总是在最佳工况下工作。

还可以按照汽车的使用目的，将确定的优化了的实验数据预先存贮。

如以节油、减少排气污染即经济性指标为目的,或以缩短汽车行驶时间即以动力性为目的发动机实验数据，将这些控制数据优化确定下来，发动机的工作性能也就不随发动机的使用而改变了。

空气流量信号和发动机转速信号是汽油喷射系统的主要信号。

ECU根据它确定发动机各个工况下的基本燃油供给量和基本的点火时刻。

2.1空气供给系统的组成和工作原理

1、空气供给系统的组成

空气供给系统由空气滤清器、空气计量装置、节气门体、节气门位置传感器和怠速控制（阀）等装置组成。

如图2-2所示。

空气计量装置的作用是用来测量发动机吸入的空气量，并将信号输入发动机电控单元（ECU），作为燃油喷射和点火控制的主控制信号。

图2-2空气供给系统组成

L型空气计量装置有翼片式、卡门旋涡式、热线式和热膜式。

翼片式、卡门旋涡式空气流量计属于体积流量测量方式，可直接测量空气体积流量。

热线式、热膜式空气流量计属于质量流量测量方式，可直接测量空气质量流量。

D型空气计量装置有主要有半导体压敏电阻式、膜盒传动的可变电感式等。

进气歧管绝对压力传感器是一种间接检测空气流量的传感器。

节气门体由节气门、怠速旁通气道、怠速调整螺钉、怠速控制阀等组成。

节气门位置传感器安装在节气门体上，用来测量节气门的开度。

怠速控制阀的作用是控制发动机暖机时的快怠速，加快发动机暖机过程。

发动机正常怠速运转空气经怠速旁通气道进入进气总管，在旁通气道上安装有怠速调整螺钉。

一些电控发动机设置有怠速控制阀，其怠速运行是由ECU控制的。

2、空气供给系统的工作原理

基本工作原理是：

空气通过进气通道并经过空气流量计，空气流量计的传感器（电位计）在气流压力（流量）的作用下，输出一个电压信号。

并把此电压信号传输给ECU，ECU根据此信号和转速等信号来决定基本喷油量。

当发动机怠速时，节气门处于全关闭位置。

ECU根据此信号和冷却水温度信号来确定怠速喷油量。

怠速运转所需的空气量流经旁通通路，在旁通通道中，安装了能改变通路面积的怠速调整螺钉，以调整正常怠速时的空气流量；

从而调整怠速运行状况，调整怠速转速。

电控怠速控制系统在ECU控制下的怠速控制阀能够根据发动机实际工况变化来改变怠速时流入发动机的空气量，使发动机在不同工况下都能以最佳转速（怠速）运转。

2.2燃油供给系统的组成和工作原理

1、燃油供给系统的组成

燃油供给系统一般由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成，如图2-3所示。

电动汽油泵的作用是向喷油器提供具有一定压力、一定流量的燃油。

燃油滤清器的作用，是把汽油中的的固体夹杂物质除去，防止燃油系统堵塞，减小机械磨损。

喷油器安装在进气管上，按喷嘴的形式喷油器又分轴针式和孔式喷油器。

冷起动喷油器装在进气总管上，它只有在发动机低温起动时才工作，其喷嘴的几何形状与一般的喷油器不同。

压力调节器的作用是为保持燃油分配管内的燃油压力相对进气歧管内的压力稳定在0.25Mpa左右。

脉动衰减器有效地吸收了脉动油压的能量，可有效地降低了压力波动产生的油压波动。

图2-3燃油供给系统组成

2、燃油供给系统的工作原理

当燃油供给系工作时，由电动汽油泵将燃油从油箱中泵出，经汽油滤清器过滤杂质后输送到燃油分配管中，由安装在燃油分配管上的油压调节器根据进气歧管内压力将油压自动调节到规定值，再经输油管分配到各个喷油器。

喷油器根据电控单元发来的控制信号，把适量的燃油喷入进气歧管中。

当油路压力超过规定值时，汽油压力调节器工作，使过量的燃油返流回油箱。

从而使喷油器的喷射油压不变。

当冷却水温度低于发动机工作温度时，冷起动喷油器工作，将燃油喷入进气总管，以改善发动机低温起动性能。

2.3电控系统的组成和工作原理

1、电控系统的组成

ECU主要由输入回路（包括A/D转换器）、微机、以及输出回路等组成，如图2-4所示。

输入回路：

输入回路的作用是对输入信号进行预处理。

即将传感器输入的信号中的杂波去除掉，将正弦信号转换为矩形波信号，然后将其转换成输入电平。

微机：

微机将中央处理器、存储器、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件集成在一块电路芯片上的微型计算机。

输出回路：

其作用是将微机发出的控制指令转换成能够控制驱动执行器工作的控制信号。

图2-4电控系统组成

2、电控系统工作原理

汽车在运行中，电控系统中的各种传感器将各种状态参数，如发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU；

输入回路把传感器输入的这些信号转换为计算机可以识别的标准信号；

再由ECU中的微处理器进行计算、比较后，发出控制指令信号；

然后，由输出回路将微机发出的控制指令（控制信号），经放大、变换等处理后，转变成控制喷油器动作信号、电动汽油泵运转信号、点火控制信号、怠速控制阀等执行器工作。

使发动机得到最佳混合比、最佳点火时间和最稳定怠速运转。

使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。

第三章电控燃油喷射系统故障诊断

3.1检测诊断及维修电控汽油喷射系统注意事项

1、该系统比较复杂，检修时不可大意，未搞懂时千万不要乱动，否则会引起新的故障；

2、控制系统中的微机一般不易损坏，坏了也不易维修，所以不要随意打开微机盒盖；

3、在拆卸EFI系统各电线接头及线束连接器时，首先要关闭点火开关，并拆下蓄电池负极接线柱上的搭铁线，拆下搭铁线后，微机存储器中的故障诊断代码会被清除，因此，应在拆下搭铁线之前读取故障诊断代码；

4、EFI系统对高电压很敏感，所以不论发动机是否工作，只要点火开关接通，就不要再断开任何电气工作装置，否则会因断开而使有关线圈产生很高的自感电动势，造成微机、传感器等严重损坏；

5、不要使用测试灯测试任何与微机相连的电气设备，以防微机、传感器等受损，而应使用高阻抗的数字测试仪表进行测试；

6、在车身上使用电焊时，应断开汽车电源；

在靠近微机、传感器等处施焊时，更应采取一些必要的防护措施；

7、安装蓄电池时，注意正、负极不能接反；

8、清洗发动机或雨天检修时，注意电气线路不可溅水；

9、对于带有安全气囊的汽车，检修工作应在点火开关转到关闭位置和蓄电池负极搭铁线拆下20s以后方可进行。

3.2基本的诊断方法

1、人工经验诊断法：

看、听、观察；

连接，渗漏，破损，响声，烟色；

2、自诊断系统诊断法：

利用车载诊断系统进行诊断。

按使用手册说明，用故障诊断跨接线短接故障检测插座中相应插孔（诊断输入插孔和搭铁插孔）；

或按压故障检出开关，读取故障码；

3、仪器诊断法：

利用通用或专用解码器对故障进行诊断；

解码器能检测电气、电控、传感器的故障，但不能检测机械部分的故障。

3.3电子控制燃油喷射系统的常见故障

1、计算机电子控制单元工作虽较为可靠，一般不易出现问题，但对于老车（行驶里程达16万公里以上）却难免会产生故障。

例如某集成块损坏，电喷单元固定脚螺栓松动，某电子元件焊脚接头松脱，以及电容元件失效等，都可能造成发动机难启动或不能启动，无高速，热车反而难以启动等现象。

出现这些问题，一般应送到该车型特约维修部门进行测试和维修。

实在无条件时，可用类比方法，在运行正常的同型号车上互换元器件后进行效果比较。

2、插接件连接故障。

电子喷射系统的电路引线有很多插接件，常因为长期使用而老化，或由于多次拆卸造成接头松动或接触不良，造成发动机工作不稳定，时好时坏。

3、传感器产生故障。

传感器虽结构不尽相同，但大致有以下几种形式：

热敏电阻式、真空压力式、机械传动式等，因传感器的零件损坏，如弹片弹性失效、真空膜片破损、回位弹簧断裂或脱落，都将不能及时、准确地反映发动机工况，从而使得电子控制系统失控或控制不正常，发动机工作不协调，甚至不能工作。

4、管道密封不严。

如胶管老化造成漏气、管口破裂或卡子未卡紧、混合气过稀，从而使发动机启动困难，或怠速不良、运转无力等。

5、电子燃油喷射系统的汽油雾化，类似于柴油机的高压喷油器喷油雾化情况。

不过这种汽油喷嘴是由一组电磁线圈、吸铁开关、喷针阀和座组成，针阀开启时就喷油雾化。

针阀的开启是由电子控制单元产生的电脉冲控制的，有时候会因为电磁线圈工作不良，或喷油嘴卡死，造成某缸汽油雾化不良或不雾化（滴袖状），从而造成某缸工作不良或不能工作。

6、电子控制汽油喷射装置也有启动加浓装置，但它只在启动时起作用，启动加浓吸铁线圈在启动时打开针阀，启动后应关闭针阀。

它的工作好坏，将直接影响着发动机的启动性能。

如有一辆车，老是不好起动，但若起动着火后，发动机运转正常。

后来查明，原来是启动加浓装置不起作用，更换一只新的启动加浓阀后，不好启动的现象消除。

7、气流传感器是关键传感元件，它若有故障会引起发动机工作不正常。

一是触点在碳膜镀层上频繁滑动，逐渐磨出沟槽，久而久之，电阻值发生变化而使检测信号不准确。

二是在传感器轴上装有预紧度可调的弹簧发条，如果调整不当或弹力变差，会使供油量发生变化和加油滞后，造成发动机加速不良。

8、系统内的汽油压力调节器虽不可调整，但却不可因此而忽略汽油的油路压力。

有一台发动机修理后忘记接上真空小软胶管，由此影响了回油量，从而使喷油嘴两端的压力差发生了变化，造成发动机转速加不起来。

如果压力调节器内的膜片损坏，也会产生类似故障，这种故障一般也只能用类比法来帮助判断

9、因气流传感器上的微动开关（触点）拆装不当或其它原因（系统中的燃油泵受气流传感器的控制），使杠杆动作延迟，造成输油泵不泵油或出油不足。

此故障可在启动发动机时拆下汽油滤清器进油接头，通过观察接头油流情况判断输油泵是否泵油。

10、空气滤清器若发生阻塞，会造成混合气过浓；

若汽油滤清器堵塞会造成混合气过稀。

这两种情况都会导致发动机启动困难、转速不稳与运转无力。

这与传统化油器供油系统的故障现象相似。

3.4几种最常见故障的诊断程序

1、发动机通过拖车可以顺利发动，但用起动机驱动却不能启动着火。

出现这种情况，可先按上述“启动困难”一项进行检查，若均无问题，则应检查气温传感器和热控开关，若仍不能启动，则检查电动输油泵控制电路及输油管路。

若因电动输油泵供油较迟所致，可调整杠杆的角度予以解决。

2、发动机失速。

首先检查辅助空气装置是否工作不良。

冷车时，阀门孔应与辅助气道相通；

热车时，则应在弹簧作用下关闭。

若此装置无问题，再检查电子计算机控制单元输入输出插件是否工作不良，启动加浓阀能否在热车时关闭，最后再检查温度传感器是否工作正常。

3、发动机怠速粗暴或喘振。

应先检查各喷油阀的电路连接是否良好，然后检查每油阀是否能触发，处理太靠近高压线的控制信号线。

检查各进气软胶管接头及真空软管有无破损与漏气处，若有则应予以密封。

4、高速性能差。

在大开节流阀时，检查节流阀开关位置是否合适对中（打开壳盖），再用压力表接在供油管道上测试供油压力（该压力应为1471kPa）。

过低时，应更换汽油压力调节器。

如压力正常，再检查啧油嘴触发系统功能是否失调，检查各传感器并清查导线与插接件，若传感器有问题则应予更换。

5、耗油量过大。

遇到这一问题时，应先检查各真空胶管是否有泄漏，再检查气温传感器是否失效或接头是否短路，测试装在气流传感器上的气温传感器的电阻，如不符合规定，则应予以更换。

如果是接头短路，则应清理或更换。

最后，再检查启动加浓阀能否关闭，若有问题，应予排除。

第四章电控发动机典型故障分析

4.1电喷车启动困难分析

发动机能正常启动必须具备三个要素：

压缩、火花和混合气。

如果某一要素工作异常便会引起发动机不能启动或启动困难。

导致电喷发动机启动故障因素较多，下面分析的故障都是在蓄电池电压、启动系统工作正常、发动机具有良好的压缩和火花、排气净化装置工作正常的情况下发生的。

启动故障一般表现为不能启动和启动困难，其中启动困难又分为冷启动困难和热启动困难。

4.2不能启动

发动机不能启动且无着火征兆，一般是由于燃油没有喷射引起的，其原因主要有以下几点：

1、转速信号系统故障

发动机转速和曲轴位置传感器在发动机工作时检测其转速信号、提供曲轴位置信号，并作为控制系统进行各项控制的主要依据和基础。

如果传感器或其线路出现故障，电控单元不能接收到速度信号和曲轴位置信号，就无法正确地控制燃油喷射和点火正时，就会出现喷油器不动作，火花塞不跳火的现象。

用听诊器和正时灯进行检查，便可确认喷油器和火花塞是否工作。

出现上述故障时，一般自诊断系统可显示出故障代码，应对转速传感器、1和2号凸轮轴位置传感器及其线路进行全面检查。

首先断开各传感器的接线器，检查它们的电阻，如阻值不正常，则须更换；

如正常，再检查ECU与各传感器的配线和接线器是否正常。

2、燃油泵及控制电路故障

如果燃油泵或控制电路出现故障，也会造成供油系统没有燃油压力。

即使喷油器工作正常，燃油也不能正常喷射。

检查方法是：

用短接线连接诊断插端子＋B和FP然后接通点火开关（不启动），检查进油软管中有无压力。

如果软管中有压力且可听到回油声，说明燃油泵本身没有问题；

否则，应检查燃油泵，可用万用表测量端子4和5之间的电阻，如与规定不符，则需更换燃油泵。

如果燃油泵工作正常，则应检查其控制电路，主要包括保险丝、EFI主继电器、燃油泵继电器、电阻器以及各配线和接线器。

4.3启动困难

冷启动困难和热启动困难的影响因素和检查方法大体相同。

就混合气浓度而言，有混合气过稀和混合气过浓两种情况。

影响供油的故障可能出现在燃油质量、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、冷启动系统、喷油器和水温传感器上；

影响进气的故障多表现为空气滤清器堵塞、进气系统漏气和怠速控制故障。

1、燃油压力调节器故障

燃油系统的油压对混合气浓度有直接的影响，因此首先应检查燃油压力。

方法是：

先将燃油压力表接入燃油管路中，然后启动发动机，测量燃油压力。

如果燃油压力过高，则应更换压力调节器；

压力过低时，可夹住回油软管，若燃油压力上升到正常值说明燃油压力调节器损坏，否则可检查燃油泵和燃油滤清器。

停机后检查燃油压力应保持在规定值5min，否则说明喷油器渗漏，导致混合气过浓。

2、燃油泵及燃油滤清器故障

启动困难时，一般燃油泵是能正常工作，其问题多是油泵滤网堵塞致使油泵不能足量吸入燃油或燃油滤清器不畅通引起供油系统压力不足。

3、冷启动系统故障

在有些车型中设有冷启动喷油器，在冷启动时将混合气加浓以改善冷启动性能。

冷启动喷油器由启动开关和热敏时控开关控制，喷油持续时间取决于热敏时控开关加热线圈电流和冷却水的温度。

冷启动系统故障多表现为：

冷启动喷油器被胶质物堵塞，影响喷油雾化质量，导致冷启动困难；

冷启动喷油器失效不能正常工作；

热敏时控开关短路（触点常闭）或断路（常开），如果触点常闭，则热车时仍控制冷启动喷油器喷入过多燃油而导致热启动困难，如果时控开关短路，冷启动喷油器始终不能工作而导致冷启动困难。

4、喷油器故障

喷油器故障一般表现为：

喷油器喷孔被胶质物体堵塞，积炭或密封不严造成滴漏，从而导致混合气浓度过小或过大。

其检测方法是：

首先启动发动机，用听诊器在每个喷油器处检查运作声音，如听不到声音，应检查配线连接器、喷油器或来自ECU的喷射信号；

然后，用万用表测量喷油器端子间的电阻，如电阻值与规定值不符，则更换喷油器；

最后，检查喷油器的喷油量，其值应在正常范围内且各缸喷油量差值小于5cm。

5、水温传感器故障

水温传感器是用来检测冷却水的温度，并将其转化为与温度有关的电压信号输入ECU，作为ECU修正喷油量的依据。

如果水温传感器失效或与ECU间配线断路、短路、表面水垢严重时，都会造成输出信号出现较大偏差，最终使喷油器不能适时增大或减少喷油量，导致启动困难。

6、怠速控制阀（ISC）故障

大多数电喷发动机都采用步进电机型怠速控制阀，ECU根据发动机的工况，调节步进电机电磁线圈的通电顺序，使步进电机轴上的锥阀体旋入或旋出，调节旁通空气道的开度，实现旁通进气量的调节。

如果发动机启动困难但稍踩油门却能启动，则说明怠速控制阀故障。

拆解ISC阀会发现阀体锥面有较多积炭、胶质粘滞、油污堆积，结果减小了锥形阀的可调范围，致使冷车启动时，进气量减小、混合气过浓而出现启动困难。

4.4电喷发动机熄火故障浅析

电子控制燃油喷射发动机与传统的化油器式发动机相比，不仅性能优良，而且油路电路故障率大为减少。

可是，一旦出现故障，故障的判断排除也较为复杂。

由于电控发动机，采用了较多的控制电路，即使发动机出现某一单个故障现象时，故障原因可能也会很多。

掌握真基本原理和造成故障的最直接原因，对电控发动机故障诊断将会带来很大的帮助。

就电控发动机在运行时非正常熄火现象而言，造成该故障的直接原因不外乎三个方面：

供油系统故障；

高压电故障；

其他机械故障。

1、供油系统故障

供油系统导致发动机运行熄火的原因有两个，一是没有燃油喷出，二是喷油量过小。

想知道供油系统是怎样引起发动机熄火的，首先必须了解电控发动机供油系统的工作过程。

电喷发动机气缸内的汽油是由喷油嘴直接喷出的，喷油嘴安装在喷油管上，喷油管内的燃油是经安装在汽油箱的电动燃油泵泵油，再经燃油滤清器（压力调节器调压）供给的。

在整个供油系统中，喷油嘴和电动燃油泵由控制电脑或继电器加以控制。

因此，喷油嘴和电动燃油泵是排除电脑发动机供油故障首选的两个器件。

目前，电动燃油泵一般安装在汽油箱内，燃油对油泵有很好的冷却何用，大多数汽车只装有一只燃油泵，但也有安装有主、副两只燃油泵的（比如卡迪拉克轿车）。

燃油泵分为滚柱式、蜗轮式、内齿式和侧槽式等不同结构形式，但它们外在的性能碰撞有其共同点。

因此，电喷汽车熄火后，应按下述方法对燃油泵进行检查：

打开点火开关（“ON”位），听燃油泵有无运转声音，若有明显的运转声音，则说明燃油泵工作正常（但对于采用翼板式空气流量计的发动机而言，由于在空气流量计中设有燃油泵控制开关，打开点火开关后，还需要启动发动机来检查燃油泵工作情况）。

检查时，除听声音外，也可以用手捏住供油软管，应能够感觉到有油的压力，当将捏瘪的油管松开时，油管应该能立即复原。

当然，若采用松开回油管接头的方法，看油管内是否向外喷油的检查，更可以进一步证明油泵的好坏。

在检查油泵有故障后，应排除故障。

若油泵无问题，下一步应该检查喷油器。

造成发动机熄火的喷油器故障，往往是喷油器堵塞或者是控制电路失效。

喷油器失效的原因是喷油嘴上的沉积物和积炭所致，从而使喷油器喷油量减少或者喷油不稳定。

检查喷油嘴堵塞的简便方法是：

拆下喷油器，连接上供油管，在喷油器导线连接器处接上3V的电源线（或者用专用的电阻器线，去点触蓄电池正极），如果喷油干脆、停油及时为正常。

一旦发现喷油嘴阻塞，就应该在专用清洗机上对此进行清洗，或者在喷油器不拆下的情况下，用与汽油相混合的清洗剂，通过车上的汽油管路对喷油嘴进行清洗。

喷油器控制电路的正常与否，也可以在发动机启动时，用手指放在喷油器上，去感觉喷油器是否有振动，若有则说明控制电路工作正常，否则，应按说明书指示线号去检查导线连接器到控制电脑间导线是否有断路现象，或者控制电脑本身是否有故障。

2、点火高压电路的故障

汽车行驶中，若发动机突然熄火，故障往往在点火高压电上。

电喷发动机的点火系统是将来自蓄电池和发电机的低压电，经过控制电脑对发动机综合性能不同的信号监测分析后，接通或者断开点火器电路，通过点火线圈给每个汽缸的火花塞送去高压电，点燃可燃混合气。

一般情况下，造成发动机熄火的点火高压电故障，往往是无高压电输出。

此时，应首先检查高压线连接是否正常，在此前提下，采用换件比较的方法对点火器和点火线圈进行检查，以判断故障发生的部位，这是由于点火器和点火线圈是采用换件修理的缘故。

如上述检查均无问题，故障就集中在电脑以及与之有关的信号传感器和连接线上。

这类故障在读取故障代码时，都有较为明显的指示，可以根据不同情况加以区别判断和排除故障。

3、其他机械故障

除燃油、高压电外，其他的机械故障有时也会造成汽车熄火。

比如：

电控线路保险丝接触不良或者熔断；

因空气流量计损坏致使进气量监测失准；

燃油调节器上安装的真空软管泄漏等。

现将两则故障实例分述于后，供大家参考。

（1）热丝式空气流量计热丝过脏造成发动机启动后立即熄火（日产VG30型发动机）。

空气流量计传感器热丝变脏后，空气不能正常带走热量，使检测的空气流量值比实际空气流量偏低（输出电压低200mV），导致控制器控制喷油量减少，而使混合气过稀，发动机熄火。

（2）线路磨损搭铁使发动机熄火。

发动机启动后，工作不稳冒黑烟而自动熄火。

经检查，火花塞跳火正常，喷油器良好，用12V试灯检查喷油器线路时，指示灯只亮不闪。

进一步用万用表检查，发现白色控制线搭铁。

顺白线检视，发现此线磨损后与发动机左后吊耳短路，指使二、四、六缸3个喷嘴在发油机工作时始终开启，而且3个气缸内有浓足的汽油味。

用绝缘线包住导线磨破点，重新布置导线的走向，熄火故障消除。

4.5维修实例

1、车型：

丰田皇冠3.0

故障现象:

起动后冷机运转时，怠速运转不稳。

调整怠速螺钉，故障依然存在。

故障分析与排除：

该车装有电子控制诊断装置。

可用其检查故障，方法是：

打开车头盖，在进气歧