任务七喷油器控制电路及波形分析.ppt

项目七：喷油器控制电路及波形分析,1、掌握喷油器控制电路；2、掌握喷油器的波形分析；3、熟悉根据喷油器波形进行故障诊断。,当电压超过规定值时，喷油器就打开。可使用低电阻喷油器，但它必须与螺线管电阻器相串联；也可使用高电阻型的喷油器。,1.喷油器的驱动方式,一、喷油器的控制电路,（1）电压控制型：,首先供给一个高的电压使喷油器打开，然后用一个低的电流来维持喷油器继续打开。只使用低电阻型的喷油器。,（2）电流控制型：,2.喷油器的驱动电路,发动机运转时,喷油期间T1以20KHZ频率导通或截止。,皇冠3.0轿车喷油器控制电路,日产风度A32轿车喷油器控制电路,桑塔纳2000GSI轿车喷油器控制电路,喷油器的控制方式：,特别提醒：不同类型的喷油器产生的波形不同。,饱和开关型峰值保持型脉冲宽度调制型PNP型,二、喷油器的波形分析,饱和开关型喷油器主要在多点燃油喷射系统中使用，在节气门体燃油喷射(TBI)系统上应用不多。当发动机电控单元接地电路接通时，喷油器开始喷油，当发动机ECU断开控制电路时，电磁场会发生突变，这个线圈突变的电磁场产生了峰值。汽车示波器可以用数字的方式在显示屏上与波形一起显示喷油持续时间。,1.饱和开关型(PFI/SFI)喷油器,按照波形测试设备操作使用说明书的要求连接好波形测试设备。起动发动机，以2500r/min的转速保持油门2min3min，直至发动机完全热机。同时使燃油反馈控制系统进入闭环控制状态（可以通过观察波形测试设备上氧传感器的信号确定这一点）。关掉空调和所有附属电器设备。将换档操纵手柄置于停车档或空档。缓慢加速并观察在加速时喷油器的喷油持续时间的相应增加状况。,饱和开关型(PFI/SFI)喷油器波形及分析,通常喷油器的喷油持续时间大约在怠速时lms6ms到冷起动或节气门全开时大约6ms35ms之间变化。匝数较少的喷油器线圈通常产生较短的关断峰值电压，甚至不出现尖峰。关断尖峰随不同汽车制造商和发动机系列而不同，正常的范围大约是从30V100V，有些喷油器的峰值被钳位二极管限制在大约30V60V。如果所测波形有异常，则应更换喷油器。,峰值保持型喷油器主要应用在节气门体(TBI)燃油喷射系统但有少数几种多点喷射(MFI)系统，像通用的2.3L QUAD-4发动机系列、土星1.9L和五十铃1.6L发动机亦采用峰值保持型喷油器。安装在发动机ECU中的峰值保持喷油驱动器被设计成允许大约4A的电流供给喷油器线圈，然后减少电流至约1A以下。峰值保持型喷油器波形测试方法同饱和开关型(PFI/SFI)喷油器的波形测试方法。,2.峰值保持型（电流控制型/TBI）喷油器,峰值保持（电流控制型/TBI）喷油器波形分析,峰值保持驱动器的得名是因为电控单元用4A的电流打开喷油器针阀，而后只用lA的电流使它保持在开启的状态。,发动机ECU继续将电路接地(保持波形轨迹在0V)直到其检测到流过喷油器的电流达到4A时，发动机ECU将电流切换到1A(靠限流电阻开关实现)，这个电流减少引起喷油器中的磁场突变，产生类似点火线圈的电压峰值，剩下的喷油驱动器喷射的时间由电控单元继续保持工作，然后它通过完全断开接地电路，而关闭喷油驱动器，这就在波形右侧产生了第2个峰值。波形的峰值部分通常不改变它的喷油持续时间，这是因为流入喷油器的电流和打开针阀的时间是保持不变的。波形的保持部分是发动机ECU增加或减少开启时间的部分，峰值保持型喷油器可能引起下列波形结果：加速时，将看到第2个峰尖向右移动，第1个峰尖保持不动；如果发动机在极浓的混合气下运转，能看到2个峰尖顶部靠得很近，这表明发动机ECU试图靠尽可能缩短喷油持续时间来使混合气变得更稀。,脉冲宽度调制型喷油器用在一些欧洲车型和早期亚洲汽车的多点燃油喷射系统中。脉冲宽度调制型喷油驱动器(安装在发动机ECU内)被设计成允许喷油器线圈流过大约4A的电流，然后再减少大约1A电流，并以高频脉动方式开、关电路。这种类型的喷油器不同于前述峰值保持型喷油器，因为峰值保持型喷油器的限流方法是用一个电阻来降低电流，而脉冲宽度调制型喷油器的限流方法是脉冲开关电路。,3.脉冲宽度调制型喷油器,脉冲宽度调制型喷油器的波形及分析,PNP型喷油器是由在发动机ECU中操作它们的开关三极管的形式而得名的，一个PNP喷油驱动器的三极管有两个正极管脚和一个负极管脚。PNP的驱动器与其他系统驱动器的区别就在于它的喷油器的脉冲电源端接在负极上。PNP型喷油驱动器的脉冲电源连接到一个已经接地的喷油器上去开关喷油器。,4.PNP型喷油器,它的脉冲接地再接到一个已经有电压供给的喷油器上，流过PNP型喷油器的电流与其他喷油器上的方向相反，这就是为什么PNP型喷油器释放峰值方向相反的原因。PNP型喷油器常见于一些多点燃油喷射（MFI）系统中，通常PNP型喷油器的波形除了方向相反以外，与饱和开关型喷油驱动器的波形十分相像。,PNP型喷油器波形分析,如果怀疑喷油器线圈短路或喷油驱动器有故障，可以用静态测试喷油器的线圈电阻值的方法来判断。更精确的方法是测试动态下流过线圈电流的踪迹或波形，即进行喷油器电流测试。另外在喷油器电流测试时，还可以检查喷油驱动器(发动机ECU中的开关三极管)的工作。喷油驱动器电流极限的测试能够进一步确认发动机ECU中的喷油驱动器的极限电流是否适合，这个测试需要用波形测试设备中的附加电流钳来完成。,喷油器电流波形分析,具体试验步骤为：起动发动机并在怠速下运转或驾驶汽车使故障出现，如果发动机不能起动，就用起动机带动发动机运转，同时观察波形测试设备上的显示。,喷油器电流的波形,波形结果分析：当电流开始流入喷油器时，由喷油器线圈的特定电阻和电感特性，引起波形以一定斜率上升，上升的斜率是判断故障的依据。通常饱和开关型喷油器电流波形大约在以45角上升；通常峰值保持型喷油器波形大约以60角斜率上升。在电流最初流入线圈时，峰值保持型喷油器波形比较陡，这是因为与大多数饱和开关型喷油器相比电流增大了。,峰值保持型喷油器的电流通常大约在4A，而饱和开关型喷油器的电流通常小于2A。若电流开始流入线圈时，电流波形几乎垂直上升，这就说明喷油器的电阻太小(短路)，这种情况还有可能损坏发动机ECU内的喷油驱动器。另外，也可以通过分析电流波形来检查峰值保持型喷油器的限流电路，在限流喷油器波形中，波形踪迹起始于大约60角并继续上升直到喷油驱动器达到峰值(通常大约为4A)，在这一点上，波形成了一个尖峰(在峰值保持型里的尖峰)，然后几乎是垂直下降至大约稍小于1A。,这里喷油驱动器的“保持”部分是指正在工作着并且保持电流约为1A直到发动机ECU关闭喷油器为止，当电流从线圈中消失时，电流波形慢慢降回零线。电流到达峰值的时间以及电流波形的峰值部分通常是不变的，这是因为一个好的喷油器通入电流和打开针阀的时间保持不变(随温度有轻微变化)，发动机ECU操纵喷油器打开的时间就是波形的保持部分。,该测试主要使用于发动机不能起动的状态。当怀疑没有喷油器脉冲信号时，可以用波形测试设备进行测试。起动发动机，大多数情况下，如果喷油器电路有故障，就一点脉冲信号都没有，可能有两种情况：一种是有一条0V的直线，一种是一条12V电压的水平线(喷油器电源电压)。,喷油器起动试验波形分析,波形测试设备显示一条0V直线如果波形测试设备显示一条0V直线,首先应确认:波形测试设备和喷油器连接是否良好；必要的零件(分电器轴、曲轴和凸轮轴等)是运转的；用波形测试设备检查喷油器电源电路以及发动机ECU的电源和接地电路，如果喷油器上没有电源电压，检查其他电磁阀(EGR阀等)电源电压。如果喷油器供电正常，则喷油器线圈可能开路或者喷油器插头损坏，个别情况是发动机ECU中喷油器控制电路频繁接地，代替了喷油脉冲，频繁的从喷油器向气缸中喷射燃油，造成发动机淹缸的后果。,波形测试设备显示一条12V供电电压水平直线首先确认必要零件(如分电器轴、曲轴和凸轮轴等)是运转良好。如果喷油器供给电压正常，说明发动机ECU没有提供喷油器的接地。这可能有以下原因造成：发动机ECU内部或外部接地电路不良，发动机ECU没有收到曲轴、凸轮轴位置传感器传出的发动机转速信号或同步信号，发动机ECU电源故障，发动机ECU内部喷油驱动器损坏等。,谢谢大家！,