任务二 燃油供给系的工作原理
【任务目标】
1.掌握燃油泵的工作原理及控制电路原理。
2.掌握燃油压力调节器的工作原理。
3.掌握喷油器的工作原理及驱动控制方式。
【任务分析】
通过本任务的学习，让学生掌握燃油泵的工作原理及控制电路原理，掌握燃油压力调节器的工作原理，掌握喷油器的工作原理及驱动控制方式，使学生全面认识汽车燃油供给系工作原理。并学会看电路图，通过三种控制电路的对比学习，使学生全面、系统地认识燃油泵的控制过程。
【相关理论】
一、燃油泵的工作原理及控制电路原理
（一）燃油泵的工作原理（见图2-8）
ECU控制直流电动机通电带动叶轮旋转，在进油室处容积增大，形成真空吸油。在离心力的作用下叶片紧贴泵壳，将油经窄小缝隙由进油室驱至出油室，在出油口容积减小，形成高压油从出油口泵出。
（二）燃油泵的控制电路原理
燃油泵的控制电路方式分为三种：ECU控制的油泵控制电路、开关控制的油泵控制电路和具有转速控制的油泵控制电路。
图2-8 燃油泵工作原理示意图
分述如下：
1.ECU控制的油泵控制电路（见图2-9）
图2-9 ECU控制的油泵控制电路示意图
ECU控制的油泵控制电路控制方式应用于D型EFI系统及使用热线式空气流量计和卡门旋涡式空气流量计L型EFI系统中。
（1）当点火开关接通时，主继电器线圈中有电流通过，触点闭合，电源向EFI供电。
（2）发动机启动时，点火开关的启动装置（ST）端子接通，断路继电器中的线圈L2通电，产生吸力使断路继电器的触点闭合，电源向油泵供电，油泵投入工作。
（3）发动机一旦启动，转速传感器即将发动机的转速信号Ne输入ECU，此时ECU中的晶体管VT导通，断路继电器中的线圈L1通电，使其触点继续保持闭合状态，油泵便继续工作。
（4）发动机停止工作，则VT断开，断路继电器触点断开，油泵的供电线路中断，油泵停止工作。
2.开关控制的油泵控制电路（见图2-10）
图2-10 开关控制的油泵控制电路示意图
开关控制的油泵控制电路应用于使用叶片式空气流量计的L型EFI系统，其控制过程说明如下（断路继电器功能与前述相同）：
（1）接通点火开关，主继电器触点闭合，电源向EFI系统供电。
（2）启动时点火开关与ST端接通，断路继电器线圈L2通电，断路继电器触点闭合，油泵开始工作。
（3）发动机运转，吸入发动机的空气流经空气流量计，空气流量计内测量板转动，使油泵开关接通，断路继电器的线圈L1开始通电。
重点提示
断路继电器是控制回路中重要的组成部分，其作用是在发动机运转时接通电源至油泵的电路。
只要发动机运转，断路继电器的触点总是闭合状态。一旦发动机停转，油泵开关便打开，断路继电器触点也断开，油泵便停止工作。
3.具有转速控制的油泵控制电路（见图2–11）
图2-11 具有转速控制的油泵控制电路示意图
在原控制回路中增设油泵控制继电器即可实现油泵的转速控制，具有转速控制的油泵控制电路应用于丰田皇冠3.0D型EFI系统，其控制过程说明如下：
（1）发动机低速或中小负荷下工作时，ECU中的晶体管导通，油泵控制继电器的线圈通电，使触点B闭合。由于将电阻器串入电路，油泵以低速运转。
（2）发动机处于高速、大负荷运转时，ECU中的晶体管切断，触点A闭合。油泵直接与电源相通，油泵高速运转。
二、燃油压力调节器的工作原理
由于油泵输送的油量远大于喷射需要的油量，故在油压作用下膜片移向弹簧室一侧，阀门打开，部分燃油流回油箱，输油管内保持一定的油压。当进气歧管真空度增大时，膜片进一步移向弹簧室方向，使阀门开度增大，回油量增加，从而使输油管压力略降，保持与变化了的进气歧管压力差值恒定。同理，当进气歧管真实度减小时，膜片移向燃料室一侧，使阀门开度减小，回油量减小；回油量减小，管路油压略升，维持与进气歧管的压差不变。进气压力与燃油压力的关系见图2-12。
图2-12 进气压力与燃油压力的变化关系图
三、喷油器的工作原理
（一）喷油器的工作原理
ECU的喷油控制信号将喷油器与电源回路接通时，电磁线圈通电并在周围产生磁场，吸引衔铁移动，而衔铁与针阀一体，因此克服弹簧弹力而打开，燃油即开始喷射。当ECU将电路切断时，磁场吸引力消失。弹簧使针阀关闭，燃油喷射停止。
（二）喷油器的驱动方式（见图2-13）
1.概 述
（1）各车型装用的喷油器，按其线圈的电阻值可分为高阻喷油器（电阻为13～16Ω）和低阻喷油器（电阻为2～3Ω）两种类型。
（2）高阻喷油器常采用电压驱动方式。
（3）低阻喷油器可采用电压和电流驱动两种方式。
图2-13 喷油器驱动方式示意图
2.电流驱动方式
（1）只适用于低阻喷油器。
（2）在刚开始时，电流很大，达8A，使喷油器针阀迅速打开；然后，ECU控制喷油器的电流降低至2A，以保持并稳定喷油器针阀的打开。
（3）特点：无附加电阻，回路阻抗小，针阀开启速度快，喷油器喷油迟滞时间缩短，响应性好。
3.电压驱动方式
（1）既可用于高阻喷油器，又可用于低阻喷油器。
（2）低阻喷油器采用电压驱动方式时，须加入附加电阻，以降低流过线圈的电流，防止线圈发热而损坏。
（3）特点：喷油滞后，时间较长。
（三）喷油器喷油量的控制方式
喷油量的控制方式按喷射时刻分为：同时喷射、分组喷射和顺序喷射。分别介绍如下：
1.同时喷射控制方式
图2-14 同时喷射控制方式示意图
发动机工作时，ECU根据曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器输入的基准信号发出喷油指令，控制功率管导通与截止，继而控制喷油器电磁线圈电流的通断，使各缸喷油器同时喷油和停止喷油。曲轴每转一圈，各缸喷油器同时喷油一次，一次喷油量为发动机一次燃烧需要燃油量的1/2，喷油正时与发动机工作循环无关。
优点：控制电路和控制程序简单，通用性较好。
缺点：各缸喷油时刻不可能最佳，已很少采用。
2.分组喷射控制方式
图2-15 分组喷射控制方式示意图
将喷油器喷油分组进行控制，一般将四缸发动机分成两组，六缸发动机分成三组，八缸发动机分成四组。发动机工作时，由ECU控制各组喷油器轮流喷油。发动机每转一圈，只有一组喷油器喷油。
优点：控制电路和控制程序简单，通用性较好。
缺点：各缸喷油时刻不可能最佳，已很少采用。
3.顺序喷射控制方式
图2-16 顺序喷射控制方式示意图
ECU根据凸轮轴位置传感器信号（G信号）、曲轴位置传感器信号（Ne信号）和发动机的做功顺序，确定各缸工作位置。当确定某缸活塞运行至排气行程上止点前某一位置时。ECU输出喷油控制信号，接通喷油器电磁线圈电路，该缸即开始喷油。
优点：各缸喷油时刻均可设计在最佳时刻，普遍采用。
缺点：控制电路和控制软件较复杂。
【工作页】
1.电动机是将＿＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿＿能，驱动油泵＿＿＿＿＿旋转。
2.滚柱式油泵的容积增大时，＿＿＿＿＿；容积减小时，＿＿＿＿＿。
3.燃油压力调节器：当进气歧管真空度增大时，膜片进一步移向＿＿＿＿＿方向，使阀门开度增大，回油量增加，从而使输油管＿＿＿＿＿略降，保持与变化了的歧管压力＿＿＿＿＿恒定。
4.燃油压力调节器：当进气歧管真实度＿＿＿＿＿时，膜片移向＿＿＿＿＿一侧，使阀门开度减小，回油量减小，输油管油压略升，维持与歧管的＿＿＿＿＿不变。
5.各车型装用的喷油器，按其线圈的电阻值可分为＿＿＿＿＿阻喷油器（电阻为13～16Ω）和＿＿＿＿＿阻喷油器（电阻为2～3Ω）两种类型。
6.高阻喷油器常采用＿＿＿＿＿驱动方式。
7.低阻喷油器可采用＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿驱动两种方式。
8.低阻喷油器采用电压驱动方式时，须加入＿＿＿＿＿电阻，以降低流过线圈的＿＿＿＿＿，防止线圈＿＿＿＿＿而损坏。
9.看图做题。
9题
（1）图a是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿驱动。（电压或电流）
（2）图b是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿驱动。（电压或电流）
（3）图c是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿驱动。（电压或电流）
10.看图做题。
10题
（1）此控制方式应用于＿＿＿＿＿型EFI系统。（D或L）
（2）在发动机运转时接通电源至油泵的电路是（ ）继电器。
A.主 B.断路 C.开关
（3）当点火开关接通时，＿＿＿＿＿继电器线圈中有电流通过，触点闭合，电源向EFI供电。（主或断路）
（4）发动机启动时，点火开关的启动装置（ST）端子接通，断路继电器中的线圈＿＿＿＿＿通电，产生吸力使断路继电器的触点闭合，电源向油泵供电，油泵投入工作。（L1或L2）
（5）发动机一旦启动，转速传感器即将发动机的转速信号Ne输入ECU，此时ECU中的晶体管＿＿＿＿＿导通，断路继电器中的线圈＿＿＿＿＿通电，使其触点继续保持闭合状态，油泵便继续工作。（L1或L2）
（6）发动机停止工作，则＿＿＿＿＿断开，断路继电器＿＿＿＿＿断开，油泵的供电线路中断，油泵停止工作。
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