电动燃油泵的功用.ppt

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项目四：电控发动机执行器任务一电动燃油泵及其控制电路的检测汽车电控发动机构造与维修邵锋 学习目标：1.电动燃油泵的安装位置、类型及功用。2.电动燃油泵的组成、结构、工作原理。3.能够检测电动燃油泵及其控制电路的特征。4.运用相关的仪器和设备对电动燃油泵及其控制电路进行检测。 电动燃油泵的功用电动燃油泵的安装位置：目前通常装于燃油箱内部，很少在油箱外部安装。试想为什么安装在油箱的内部？？电动燃油泵的功用：在点火开关接通时，提供共启动所需的油量，在发动机运行的过程中向发动机及时供给各种工况下所需要的燃油量。 电动燃油泵的结构电动燃油泵的类型：叶片泵齿轮泵转子泵滚柱泵试想这几种油泵都有什么特点？ 电动燃油泵通常装于燃油箱内部，主要由油泵、电动机、安全阀、止回阀和外壳等组成。其中，油泵是电动燃油泵的主体。 所有形式的电动燃油泵出油口都设有止回阀，进油腔和出油腔之间都设有限压阀。止回阀用于防止燃油倒流，可使发动机熄火时油路保持一定的残余压力，以减少气阻，并确保下次发动机能够顺利起动；限压阀则用于限制系统的最高油压，当油压达到一定值（一般为0.4～0.5MPa）时，限压阀打开进行泄压，以防止油路发生阻塞等意外情况时管路压力过高、油泵负荷过大而烧坏油泵。另外，泵出的燃油流经电动机的内部，对电动机起润滑和冷却作用。燃油泵入口处一般都装有燃油泵滤清器，用于对燃油进行初步过滤，避免一些大的杂质进入燃油系统。 滚柱式燃油泵滚柱式燃油泵的结构如图：主要由壳体、偏心布置的带槽转子以及装于槽内的滚柱等组成。当偏心转子在电动机驱动下旋转时，滚柱因离心力作用而紧靠壳体内壁，每两个滚柱之间形成一个油腔。随着转子的旋转，一边油腔由小变大，产生真空而形成吸油过程；另一边的油腔容积由大变小，产生高压而形成排油过程。 齿轮泵齿轮式燃油泵的结构如下图所示，主要由壳体、泵套、带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮等组成。主动齿轮由电动机带动，从动齿轮在泵套内可自由转动。主、从动齿轮齿数不同，但在旋转过程中，内、外齿廓线始终保持接触，从而形成多个工作腔。在主、从动齿轮旋转的过程中，这些工作腔的容积发生周期性变化。容积增大的工作腔从进油口转过，形成吸油过程，而容积减小的工作腔从出油口转过，形成排油过程。 涡轮泵涡轮式燃油泵的结构如下图所示，主要由壳体、涡轮等组成。当涡轮在电动机驱动下旋转时，在涡轮外缘每一个叶片沟槽的前后，由于液体的摩擦作用而产生压力差，由多个叶片沟槽所产生的压力差叠加后，使燃料压力升高，升压后的燃油经止回阀从出油口排出。 此外，在现代汽车上多采用双级泵的结构形式。由于汽油极易挥发，以及油泵工作时温度升高和吸油而产生的真空，助长了燃油的汽化，使泵油量下降，导致输油压力波动。双级泵是初级泵加主输油泵两者合一而组成的组件，其结构如图所示。 油泵控制电路1.转速信号控制型油泵控制电路2.可调转速的燃油泵控制电路利用电阻调节转速的燃油泵控制电路②使用燃油泵ECU的燃油泵控制电路 1.转速信号控制型油泵控制电路这种电路的特点是利用发动机的转速信号来判断发动机的运转状态：有转速信号，表明发动机运转，油泵电路可以接通；没有转速信号，表明发动机不运转，油泵电路自动切断。电路原理如图所示，适用于凯美瑞、花冠用3S—FE、4S—GE、5S—FE、JZ系列发动机、皇冠3.0用1JZ-FE发动机等，其断路继电器中有两组线圈：一组线圈（L2）直接由点火开关起动挡控制，另一组线圈（L1）由ECU控制。 如果将点火开关转至“ON”位置但不起动发动机，主继电器被激励，与此同时，ECU内的三极管VT会导通3～5s，使断路继电器通过线圈L1被激励3～5s，从而使电动燃油泵运转3～5s，以便建立初始油压，为发动机起动作准备。如果将点火开关转至“ST”位置，断路继电器通过线圈L2被激励，电动燃油泵运转，此时，起动机电路也被接通，发动机开始运转，ECU收到来自曲轴位置与转速传感器的转速信号Ne，其内部的三极管VT导通，使断路继电器又通过线圈L1被激励。起动成功后，点火开关回“ON”位，线圈L2断电，但线圈L1电路仍然被ECU接通，断路继电器维持激励状态，电动燃油泵继续运转。 如果发动机意外熄火，来自曲轴位置与转速传感器的转速信号Ne中断，ECU内部的三极管VT立即截止，线圈L1的电路被切断，断路继电器的触点断开，电动燃油泵断电而停止运转。为了便于进行故障诊断及其他维修操作，丰田车系发动机舱内设有诊断座（检查插头），诊断座内设有“+B”脚和“FP”脚，由图2-16可知，点火开关转至“ON”位置但不起动发动机时，只要用短接线将“+B”脚和“FP”脚短接，电动燃油泵就可以单独运转。 有些车型的驾驶室内还设有专用的油泵检查开关（下图中的2P即为油泵检查开关），接通该开关，也可以使电动燃油泵单独运转。丰田卡罗拉1ZR-FE发动机燃油泵控制电路如图2-17所示，点火开关接通且ECU接收到转速信号NE时，主继电器（EFIMAIN）和燃油泵继电器（C/OPN）被持续激励，燃油泵电路持续接通；如果转速信号NE中断，则三极管Tr截止，燃油泵继电器（C/OPN）被停止激励，电动燃油泵因电路被切断而停止运转。另外，长时间没有NE信号，主继电器（EFIMAIN）也会被停止激励而切断主电源。 2.可调转速的燃油泵控制电路由于发动机负荷不同，所需的供油量也有所不同，因此，有些车型的燃油泵控制电路具有转速调节功能，转速的调节方法也存在一定差异。①利用电阻调节转速的燃油泵控制电路②使用燃油泵ECU的燃油泵控制电路 ①利用电阻调节转速的燃油泵控制电路这种燃油泵控制电路如图所示，适用于雷克萨斯ES300、LS300用3VZ—FE、4VZ—GE发动机、皇冠3.0用2JZ—GE发动机等。该控制电路中，设一个电阻器（降压电阻）和油泵控制继电器，由ECU根据发动机的转速和负荷，对油泵控制继电器进行控制。 当发动机处于低速或中小负荷工作状态时，ECU接通油泵控制继电器线圈电路，该继电器触点B闭合，电阻器串入燃油泵电路中，燃油泵低速运转；当发动机处于高速或大负荷工作状态时，ECU切断油泵控制继电器线圈的电路，使继电器触点A闭合，燃油泵电路没有接入电阻器而直接与电源相通，使燃油泵处于高速运转状态。 早期的丰田汽车采用了翼板式空气流量计，流量计内部设有油泵开关（用于感知发动机是否处于运转状态），其油泵控制电路为上图中的实线部分。由于翼板式空气流量计已经被淘汰，油泵开关也就不复存在，因此油泵控制电路改为图中的虚线部分，工作原理如下：ECU的IGSW脚接收点火开关电源，M-REL脚输出12V电压，控制主继电器工作；点火开关转至“ST”位置时，断路继电器被下方线圈激励而接通油泵电路。 动机转速信号后，将Fc脚搭铁，断路继电器被上方线圈激励而维持油泵电路导通，此时点火开关回“ON”位仍然可以维持油泵运转；发动机意外熄火时，发动机转速信号终止，ECU的FC脚切断断路继电器上方线圈电路，断路继电器触点断开而切断油泵电路。同样，用短接线将诊断座中的“+B”脚和“FP”脚短接，也可以使电动燃油泵单独运转，从而便于进行故障诊断和其他维修操作。 ②使用燃油泵ECU的燃油泵控制电路这种燃油泵控制电路如图所示，适用于雷克萨斯LS400的1UZ—FE、V型8缸发动机、皇冠3.0发动机等。 该控制电路中，专设了一个燃油泵ECU，用于对燃油泵转速（泵油量）进行控制。当发动机在起动阶段或高速、大负荷工况下工作时，发动机ECU向燃油泵ECU的FPC脚输入一个高电位信号（5V），燃油泵ECU的FP脚则向燃油泵提供较高的工作电压（相当于蓄电池电源电压），使燃油泵高速运转。当发动机在怠速或小负荷工况下工作时，发动机ECU向燃油泵ECU的FPC脚输入一个中电位信号（2.5V），燃油泵ECU的FP脚则向燃油泵提供较低的工作电压（约9V），使燃油泵低速运转。 当发动机的转速低于最低转速（如120r/min时，发动机ECU向燃油泵ECU的FPC脚输入一个低电位信号（0V），燃油泵ECU停止向燃油泵提供工作电压，使燃油泵停止工作。图中发动机ECU与燃油泵ECU之间的DI电路为燃油泵ECU的故障诊断信号线路。 油泵及其控制电路的检测1.基本检查——燃油泵运转测试测试方法有两种：专用故障检测仪测试法和燃油泵电路短接法。①专用故障检测仪测试法（主动测试法）②燃油泵电路短接法（此方法不适合于丰田卡罗拉1ZR-FE发动机） ①专用故障检测仪测试法（主动测试法）将丰田公司专用的故障检测仪（丰田公司称为“智能检测仪”）与诊断接口DLC3相接（诊断接口DLC3的位置见图）；接通点火开关，打开故障检测仪，进入菜单Powertrain/EngineandECT/ActiveTest/ControltheFuelPump/Speed（动力传输/发动机与变速器/主动测试/控制燃油泵/速度），即可执行主动测试——电动燃油泵开始运转，应该可以听到燃油泵运转声。测试结束后，应退出上述菜单、关闭故障检测仪、断开点火开关后，再断开与诊断接口DLC3的连接。 ②燃油泵电路短接法（此方法不适合于丰田卡罗拉1ZR-FE发动机）用短接线短接发动机舱内诊断座（检查连接器）的“+B”脚和“FP”脚，如图下图所示；将点火开关置“ON”位但不起动发动机——电动燃油泵开始运转，应该可以听到燃油泵运转声。测试结束后，应断开点火开关，拆下诊断座（检查连接器）上的短接线。在基本检查中，如果听不到燃油泵运转声，则需要转入燃油泵控制电路的故障诊断程序。 油泵故障诊断流程 （2）故障诊断分步检查方法①检查熔断丝IGN②检查燃油泵继电器（C/OPN）③检查燃油泵继电器（C/OPN）与ECU（丰田公司称为ECM）之间的线路④检查燃油泵继电器（C/OPN）与主继电器（EFIMAIN）之间的线路⑤检查燃油泵继电器（C/OPN）与电动燃油泵之间的线路⑥检查电动燃油泵的搭铁线路⑦检查燃油泵总成⑧检查ECU的电源电路 ①检查熔断丝IGN：从仪表板接线盒上拆下IGN熔断丝（IGN熔断丝位置如图2-25所示），用万用表测量其电阻值，应小于1Ω，正常则装回熔断丝，不正常则更换。 ②检查燃油泵继电器（C/OPN）。注：由于该继电器没有单独的线束连接器，只能通过仪表板接线盒进行检查。断开仪表板接线盒连接器（连接器形状如图所示），用万用表测量2A-8—2B-11之间的电阻（相当于燃油泵继电器两个触点之间的电阻）：通常情况下应在10kΩ以上；在2B-10—2F-4之间加12V电压（相当于给燃油泵继电器线圈通电）的情况下则应小于1Ω。正常则重新接好仪表板接线盒连接器，不正常则更换仪表板接线盒（带燃油泵继电器C/OPN）。 ③检查燃油泵继电器（C/OPN）与ECU（丰田公司称为ECM）之间的线路：断开仪表板接线盒连接器，断开ECU连接器（ECU连接器形状如下图所示），用万用表测量2B-10—A50-7（FC）之间的电阻，应小于1Ω；测量2B-10或A50-7（FC）—车身搭铁之间的电阻，应大于10kΩ。正常则重新接好仪表板接线盒连接器及ECU连接器，不正常则维修或更换线束或连接器。 ④检查燃油泵继电器（C/OPN）与主继电器（EFIMAIN）之间的线路：从发动机舱接线盒上拆下主继电器，断开主继电器连接器（主继电器连接器形状如下图所示），断开仪表板接线盒连接器，用万用表测量2B-11—1B-4之间的电阻，应小于1Ω；测量2B-11或1B-4—车身搭铁之间的电阻，应大于10kΩ。正常则重新接好仪表板接线盒连接器、主继电器连接器，装回主继电器；不正常则维修或更换线束或连接器。 ⑤检查燃油泵继电器（C/OPN）与电动燃油泵之间的线路：断开仪表板接线盒连接器，断开燃油泵连接器（燃油泵连接器形状如图所示），用万用表测量2A-8与L17-4之间的电阻，应小于1Ω；测量2A-8或L17-4与车身搭铁之间的电阻，应大于10kΩ。正常则重新接好所有连接器；不正常则维修或更换线束或连接器。 ⑥检查电动燃油泵的搭铁线路：断开燃油泵连接器，用万用表测量L17-5与车身搭铁之间的电阻，应小于1Ω。正常则重新接好连接器；不正常则维修或更换线束或连接器。⑦检查燃油泵总成：断开燃油泵连接器，在电动燃油泵一侧的L17-4与L17-5之间施加12V电压，燃油泵应运转。正常则重新连接燃油泵连接器。不正常则更换燃油泵总成。⑧检查ECU的电源电路。 知识拓展事故中燃油安全控制EFI继电器开路继电器发生交通事故时，燃油如果发生泄漏将会产生很大的安全隐患，此时要求燃油泵能够自动停止运转。为此，许多车型上设计有燃油泵安全控制电路。①安全气囊充气胀开时燃油泵停止运转②当车辆发生碰撞或翻车时燃油泵停止运转 ①安全气囊充气胀开时燃油泵停止运转当驾驶人安全气囊、前排乘客安全气囊或座椅侧安全气囊充气胀开时，发动机ECU要自动切断燃油泵电路。安全气囊中央传感器总成有一根信号线与发动机ECU相连，如图所示。当发动机ECU从该信号线探测到气囊充气信号时，发动机ECU便会断开断路继电器，从而使燃油泵停空气囊中央传感器总成止工作。气囊充气信号消除后，重新接通点火开关可使燃油泵重新开始运转。 ②当车辆发生碰撞或翻车时燃油泵停止运转某些车型上，燃油泵ECU和发动机ECU之间装有一个惯性开关，如图所示。当车辆发生碰撞时，惯性作动开关内的钢球移动，使开关触点断开，发动机ECU会立即停止燃油泵的运转，从而防止燃油的泄漏。当该功能起作用后，如需燃油泵重新工作，只要把复位开关按起来即可。 完毕谢谢！