淺議電子燃油噴射系統的檢測診斷與維修

徐長軍

【摘要】電子燃油噴射系統又稱EFI，EFI是Electronic Fuel Injection的英文縮寫，是汽油機取代化油器的新型燃油供給系統。在電子燃油噴射系統基礎上發(fā)展起來的發(fā)動機電子控制系統，對發(fā)動機的燃油噴射、點火時刻、怠速和廢氣再循環(huán)等進行集中控制。本章系統講述各種類型電子燃油噴射系統和發(fā)動機電子控制系統的結構、原理，并結合常見車型介紹有關檢測診斷和維修方法。

【關鍵詞】電子燃油噴射;系統檢測;診斷與維修

1電子燃油噴射系統的類型

電子燃油噴射系統的類型及其特點

（1）多點噴射系統和單點噴射系統? 按照噴油器的個數和安裝部位分類，電子燃油噴射系統可分為多點噴射系統（MPI）和單點噴射系統（SPI）兩種類型。

（2）間歇噴射系統和連續(xù)噴射系統? 按照噴油器的噴油方式分類，電子燃油噴射系統可分為連續(xù)噴射系統和間歇噴射系統兩種類型。間歇噴射系統以電子方式控制各缸噴油器的噴油量和噴油時刻。發(fā)動機工作時，電控單元控制各噴油器間歇地向各缸進氣歧管噴油。

（3）質量流量式、速度密度式和節(jié)氣門速度式燃油噴射系統? 按照進氣量的檢測方式分類，電子燃油噴射系統可分為質量流量式、速度密度式和節(jié)氣門速度式三種類型。

（4）單獨控制系統和集中控制系統? 按照控制系統的功能，電子燃油噴射系統可分為單獨控制系統和集中控制系統兩種類型。

單獨控制系統電控單元（ECU）只控制空燃比、點火時刻、怠速等，其他與發(fā)動機有關的控制由其他電控單元控制。集中控制系統又稱發(fā)動機電子控制系統，由一個電控單元實現空燃比、點火時刻、怠速等發(fā)動機所需的全部控制。90年代中期以后的電子燃油噴射系統，均屬于該種類型.

（5）空燃比開環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統? 按照控制系統有無空燃比反饋控制分類，電子燃油噴射系統可分為開環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統。

開環(huán)控制系統是把試驗確定的發(fā)動機不同工況下的最佳噴油量存儲在電控單元存儲器內，發(fā)動機運行時，電控單元根據各傳感器來的輸入信號確定噴油量。

閉環(huán)控制在排氣管內增加氧傳感器作為空燃比的反饋信號，進行噴油量的修正，進行空燃比的反饋控制。

2燃油噴射系統故障診斷

顧名思義，自診斷就是電子控制系統自己診斷系統本身有無故障。電控燃油噴射式發(fā)動機工作時，電腦根據各種傳感器輸入的信號，按預先設定的控制程序進行數學計算和邏輯判斷，通過向各種執(zhí)行器發(fā)出相應的控制指令來控制發(fā)動機運行。如果某只傳感器發(fā)生故障不能向電腦輸送信號，就會影響電流對發(fā)動機的控制，發(fā)動機的工作性能就會變壞甚至無法運轉。為了能夠及時發(fā)現控制系統發(fā)生了故障，并在出現故障時盡可能使汽車保護基本的運轉能力，以便維持汽車行駛到修理廠修理，現代汽車發(fā)動機控制系統都設有故障自診斷系統，其功能是監(jiān)測控系統工作情況，診斷控制系統有無故障。

電腦內部設有故障自診斷電路。在發(fā)動機運轉過程中，自診斷電路隨時都在監(jiān)測各個傳感器和執(zhí)行器的工作狀況，一旦發(fā)現某只傳感器或執(zhí)行器參數異?；蚬δ苁r，自診斷系統將立即采取以下幾種保持措施：

（1）在發(fā)動機運轉時，接通儀表盤上的故障指示燈電路，使指示燈發(fā)亮，提醒駕駛員控制系統出現故障，應立即檢修或送修理廠檢修，以免故障范圍擴大。故障指示燈又稱為檢查發(fā)動機指示燈或立即維修發(fā)動機指示燈。

（2）將監(jiān)測到的故障內容以故障代碼的形式存儲在隨機存儲器中。只要存儲器電源不被切斷，故障代碼就會一直保存在存儲器中。即使是汽車在運行中偶爾出現一次故障，自診斷電路也會及時檢測到并記錄下來。在控制系統的電路上，設有一個專用診斷插座（1994年以后均為16端子插座），在診斷排除故障或需要了解控制系統的運行參數時，使用制造提供的專用檢測儀或通過特定操作方法，就可通過故障診斷插座將存儲器中的故障代碼和有關參數讀出，為查找故障部位、了解系統運行情況和改進控制系統設計提供依據。

（3）使發(fā)動機處于應急狀態(tài)運行。當自診斷系統發(fā)現某只傳感器或執(zhí)行器發(fā)生故障時，將以預先設定的參數取代故障傳感器或執(zhí)行器工作，使控制系統繼續(xù)控制發(fā)動機運轉，維持汽車基本的行駛性能，控制系統的這種功能稱為備用功能或失效保護功能。在備用功能工作狀態(tài)下，發(fā)動機的性能將受到不同程度的影響，某些車型的自診斷系統還將自動切斷空調、音響等輔助電氣系統電路，以便減小發(fā)動機的工作負荷。

3某些傳感器發(fā)生故障后，自診斷系統將采取相應的保護措施，此種功能稱為備用功能，主要包括以下幾個方面：

（1）冷卻液溫度傳感器電路斷路或短路時，電腦按固定溫度值控制噴油器噴油。當冷卻液溫度傳感器工作正常時，冷卻液溫度一般設定在-30℃-+120℃，其輸出信號電壓在0.3V-4.7V范圍內變化。

當冷卻液溫度傳感器電路發(fā)生短路或斷路故障時，其輸出的信號電壓就會低于0.3V或高于4.7V，電腦接收到低于0.3V或高于4.7V的冷卻液溫度信號后，自診斷系統就會判定冷卻液溫度傳感器電路有短路或斷路故障，電腦就會啟用備用功能，按固定溫度值控制噴油器噴油。

（2）當進氣溫度傳感器電路斷路或短路時，電腦將按進氣溫度為20℃的狀態(tài)控制噴油。

（3）空氣流量傳感器或歧管壓力傳感器電路斷路或短路時，電腦將按節(jié)氣門位置傳感器信號以三種固定的噴油量控制噴油。當節(jié)氣門位置傳感器（桑塔納2000GSI、捷達GT、GTX型轎車為節(jié)氣門控制組件）的怠速觸點閉合時，以固定的怠速噴油量控制噴油;當怠速觸點斷開、節(jié)氣門尚未全開時，以固定的大負荷噴油量控制噴油;當節(jié)氣門全開或接近全開時，以固定的大負荷噴油量控制噴油。

（4）當節(jié)氣門位置傳感器電路斷路或短路時，電腦將根據發(fā)動機轉速信號和空氣流量傳感器信號計算出一個替代值來控制噴油。

（5）當大氣壓力傳感器電路斷路或短路時，電腦將按101kPa（1個標準大氣壓力）控制噴油.

（6）氧傳感器電路斷路、短路、輸出信號電壓保持不變或變化頻率每10s變化低于8次時，電腦將取消反饋控制，并以開環(huán)控制方式控制噴油。

（7）曲軸位置傳感器電路斷路或短路時，電腦接收不到曲軸轉速與轉角信號，無法控制點火時刻和噴油時刻，因此無法采取失數保護措施，發(fā)動機將無法運轉。

對于執(zhí)行器（如噴油器、點火器、怠速控制閥等等）故障，有的能被電腦檢測出來，有的則不能檢測，依車型的控制軟件設計而異。

監(jiān)控執(zhí)行器故障一般都設有專用監(jiān)控電路。當發(fā)動機轉速變化時，電腦發(fā)出與轉速同步變化的點火脈沖控制指令，點火器內部功率管導通與截止的頻率隨發(fā)動機轉速交化而同步變化，點火監(jiān)控電路將從功率管的集電極接收到高、低電平且交替變化的同步信號。當發(fā)動機運轉而點火線圈初級電路一直接通或直斷開時，監(jiān)控電路就接收不到交替變化的信號。反饋到電流ECU的監(jiān)控信號將保持高電平或低電平不變。當電腦連續(xù)發(fā)出6個點火脈沖控制指令而點火監(jiān)控反饋信號仍保持不變時，電腦就會判定點火系統發(fā)生故障，立即發(fā)出控制指令使噴油器停止噴油，并將故障內容編成代碼存儲在隨機存儲器RAM中，以便檢測維修時調用。