浅议电子燃油喷射系统的检测诊断与维修

徐长军

【摘要】电子燃油喷射系统又称EFI，EFI是Electronic Fuel Injection的英文缩写，是汽油机取代化油器的新型燃油供给系统。在电子燃油喷射系统基础上发展起来的发动机电子控制系统，对发动机的燃油喷射、点火时刻、怠速和废气再循环等进行集中控制。本章系统讲述各种类型电子燃油喷射系统和发动机电子控制系统的结构、原理，并结合常见车型介绍有关检测诊断和维修方法。

【关键词】电子燃油喷射;系统检测;诊断与维修

1电子燃油喷射系统的类型

电子燃油喷射系统的类型及其特点

（1）多点喷射系统和单点喷射系统  按照喷油器的个数和安装部位分类，电子燃油喷射系统可分为多点喷射系统（MPI）和单点喷射系统（SPI）两种类型。

（2）间歇喷射系统和连续喷射系统  按照喷油器的喷油方式分类，电子燃油喷射系统可分为连续喷射系统和间歇喷射系统两种类型。间歇喷射系统以电子方式控制各缸喷油器的喷油量和喷油时刻。发动机工作时，电控单元控制各喷油器间歇地向各缸进气歧管喷油。

（3）质量流量式、速度密度式和节气门速度式燃油喷射系统  按照进气量的检测方式分类，电子燃油喷射系统可分为质量流量式、速度密度式和节气门速度式三种类型。

（4）单独控制系统和集中控制系统  按照控制系统的功能，电子燃油喷射系统可分为单独控制系统和集中控制系统两种类型。

单独控制系统电控单元（ECU）只控制空燃比、点火时刻、怠速等，其他与发动机有关的控制由其他电控单元控制。集中控制系统又称发动机电子控制系统，由一个电控单元实现空燃比、点火时刻、怠速等发动机所需的全部控制。90年代中期以后的电子燃油喷射系统，均属于该种类型.

（5）空燃比开环控制系统和闭环控制系统  按照控制系统有无空燃比反馈控制分类，电子燃油喷射系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是把试验确定的发动机不同工况下的最佳喷油量存储在电控单元存储器内，发动机运行时，电控单元根据各传感器来的输入信号确定喷油量。

闭环控制在排气管内增加氧传感器作为空燃比的反馈信号，进行喷油量的修正，进行空燃比的反馈控制。

2燃油喷射系统故障诊断

顾名思义，自诊断就是电子控制系统自己诊断系统本身有无故障。电控燃油喷射式发动机工作时，电脑根据各种传感器输入的信号，按预先设定的控制程序进行数学计算和逻辑判断，通过向各种执行器发出相应的控制指令来控制发动机运行。如果某只传感器发生故障不能向电脑输送信号，就会影响电流对发动机的控制，发动机的工作性能就会变坏甚至无法运转。为了能够及时发现控制系统发生了故障，并在出现故障时尽可能使汽车保护基本的运转能力，以便维持汽车行驶到修理厂修理，现代汽车发动机控制系统都设有故障自诊断系统，其功能是监测控系统工作情况，诊断控制系统有无故障。

电脑内部设有故障自诊断电路。在发动机运转过程中，自诊断电路随时都在监测各个传感器和执行器的工作状况，一旦发现某只传感器或执行器参数异常或功能失效时，自诊断系统将立即采取以下几种保持措施：

（1）在发动机运转时，接通仪表盘上的故障指示灯电路，使指示灯发亮，提醒驾驶员控制系统出现故障，应立即检修或送修理厂检修，以免故障范围扩大。故障指示灯又称为检查发动机指示灯或立即维修发动机指示灯。

（2）将监测到的故障内容以故障代码的形式存储在随机存储器中。只要存储器电源不被切断，故障代码就会一直保存在存储器中。即使是汽车在运行中偶尔出现一次故障，自诊断电路也会及时检测到并记录下来。在控制系统的电路上，设有一个专用診断插座（1994年以后均为16端子插座），在诊断排除故障或需要了解控制系统的运行参数时，使用制造提供的专用检测仪或通过特定操作方法，就可通过故障诊断插座将存储器中的故障代码和有关参数读出，为查找故障部位、了解系统运行情况和改进控制系统设计提供依据。

（3）使发动机处于应急状态运行。当自诊断系统发现某只传感器或执行器发生故障时，将以预先设定的参数取代故障传感器或执行器工作，使控制系统继续控制发动机运转，维持汽车基本的行驶性能，控制系统的这种功能称为备用功能或失效保护功能。在备用功能工作状态下，发动机的性能将受到不同程度的影响，某些车型的自诊断系统还将自动切断空调、音响等辅助电气系统电路，以便减小发动机的工作负荷。

3某些传感器发生故障后，自诊断系统将采取相应的保护措施，此种功能称为备用功能，主要包括以下几个方面：

（1）冷却液温度传感器电路断路或短路时，电脑按固定温度值控制喷油器喷油。当冷却液温度传感器工作正常时，冷却液温度一般设定在-30℃-+120℃，其输出信号电压在0.3V-4.7V范围内变化。

当冷却液温度传感器电路发生短路或断路故障时，其输出的信号电压就会低于0.3V或高于4.7V，电脑接收到低于0.3V或高于4.7V的冷却液温度信号后，自诊断系统就会判定冷却液温度传感器电路有短路或断路故障，电脑就会启用备用功能，按固定温度值控制喷油器喷油。

（2）当进气温度传感器电路断路或短路时，电脑将按进气温度为20℃的状态控制喷油。

（3）空气流量传感器或歧管压力传感器电路断路或短路时，电脑将按节气门位置传感器信号以三种固定的喷油量控制喷油。当节气门位置传感器（桑塔纳2000GSI、捷达GT、GTX型轿车为节气门控制组件）的怠速触点闭合时，以固定的怠速喷油量控制喷油;当怠速触点断开、节气门尚未全开时，以固定的大负荷喷油量控制喷油;当节气门全开或接近全开时，以固定的大负荷喷油量控制喷油。

（4）当节气门位置传感器电路断路或短路时，电脑将根据发动机转速信号和空气流量传感器信号计算出一个替代值来控制喷油。

（5）当大气压力传感器电路断路或短路时，电脑将按101kPa（1个标准大气压力）控制喷油.

（6）氧传感器电路断路、短路、输出信号电压保持不变或变化频率每10s变化低于8次时，电脑将取消反馈控制，并以开环控制方式控制喷油。

（7）曲轴位置传感器电路断路或短路时，电脑接收不到曲轴转速与转角信号，无法控制点火时刻和喷油时刻，因此无法采取失数保护措施，发动机将无法运转。

对于执行器（如喷油器、点火器、怠速控制阀等等）故障，有的能被电脑检测出来，有的则不能检测，依车型的控制软件设计而异。

监控执行器故障一般都设有专用监控电路。当发动机转速变化时，电脑发出与转速同步变化的点火脉冲控制指令，点火器内部功率管导通与截止的频率随发动机转速交化而同步变化，点火监控电路将从功率管的集电极接收到高、低电平且交替变化的同步信号。当发动机运转而点火线圈初级电路一直接通或直断开时，监控电路就接收不到交替变化的信号。反馈到电流ECU的监控信号将保持高电平或低电平不变。当电脑连续发出6个点火脉冲控制指令而点火监控反馈信号仍保持不变时，电脑就会判定点火系统发生故障，立即发出控制指令使喷油器停止喷油，并将故障内容编成代码存储在随机存储器RAM中，以便检测维修时调用。