(接上期)
四、系统组件
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高压燃油泵将来自燃油箱总成的燃油压力(400kPa)增大至4~20MPa，并将其输送至燃油输油管分总成。高压燃油泵由柱塞、电磁溢流阀和单向阀组成。在燃油进油口出还安装有燃油压力脉动阻尼器总成。其安装在缸盖罩上，柱塞通过发动机汽缸组上进气凸轮轴后端的凸角而上下移动。凸轮轴每转1圈，该凸角便产生3个泵活塞行程(同一凸轮轴“凸角”上的3个凸出部分相互之间的夹角为120°)。采用电磁溢流阀以控制泵排出压力。电磁溢流阀位于高压燃油泵的进油口通道内。根据来自ECM的指
令，该阀由喷油器驱动器(EDU)电动打开和关闭。以排放所需的燃油量，从而使实际燃油压力与目标燃油压力匹配。单向阀位于高压燃油泵的出油口。泵出油口的压力升高到足以推动单向阀离座时，燃油将开始流入燃油输油管分总成(直接喷射，开启单向阀的最小压力为60kPa)，如图9所示。
图9 高压燃油泵构造
如图10所示，高压燃油泵通过上升或下降泵柱塞让燃油进入并加压。它通过关闭电磁阀来排放所需数量的燃油，电磁溢流阀位于泵进口侧，在增压冲程期间处于最佳正时。如果电磁溢流阀提前正时关闭，柱塞的冲程将延长，从而导致排放更多的燃油。
在高压燃油泵循环的进油部分，电磁溢流阀打开，泵柱塞(活塞)在弹簧力的作用下向下移动，这样可以将燃油吸入高压燃油泵油缸中。如果凸轮用力将柱塞向上顶起时电磁溢流阀还未关闭，则高压燃油泵油缸中的燃油(未加压燃油)将被推回至高压燃
◆文/江苏 田锐
浅析雷克萨斯车系D-4系统
工作原理及控制策略(下)
油泵进油口(燃油箱侧)。为了在泵柱塞向上移动时关闭电磁溢流控制阀，ECM通过喷油器驱动器(EDU)向该阀发送信号。电磁溢流控制阀关闭且泵柱塞向上移动时，高压燃油泵油缸内的压力将
升高。该压力升高至60kPa以上(或输油管压力，以较高者为准)时，燃油开始流向燃油输油管分总成。ECM根据驾驶条件计算目标燃油压力。ECM通过喷油器驱动器(EDU)操作电磁溢流阀来控制压力。改变电磁溢流阀关闭的正时和持续时间以使泵压力达到
目标压力。
图10 高压燃油泵控制机理
2.燃油压力传感器
如图11所示，燃油压力传感器连接在燃油输送管上，用于检测输送管中的燃油压力。
吉林通田汽车图11 燃油压力传感器工作特性
3.燃油减压阀
如图12所示，燃油减压阀安装在输送管上，当输送管中的燃油压力上升至一定值或以上时，燃油减压阀打开以释放燃油。
图12 燃油减压阀构造
燃油压力的可控范围在8~13MPa(1 160.3~1 885.5psi)之间(可控范围因发动机而异)，燃油减压阀正常关闭，并在燃油压力升至正常值以上时工作。以4GR-FSE为例，输油管内燃油压力高于15.3MPa(2 219psi)时，燃油减压阀使燃油返回燃油箱以限制燃油压力。
4.直喷式喷油器
直喷式喷油器的任务：一是计量燃油；二是燃油通过雾化达到燃烧室特定区域内的受控空燃混合汽。
按照所希望的空燃混合汽工作模式，燃油或是集中在火花塞附近(分层空燃混合汽分布)，或是分布在整个燃烧室(均质空燃混合汽分布)。
4GR-FSE在采用直接喷射4行程汽油发动机(D-4)系统的同时，使用高压单缝喷嘴型喷油器总成。各喷油器根据来自ECM 的信号测量高压燃油的流量。燃油通过缝型喷嘴以细密雾滴的形式呈扇形直接喷射到燃烧室内。在喷油器与汽缸盖接触的部位采用隔振垫，并采用特氟隆轴封来密封喷油器以适应汽缸
内的燃烧压力。这样可减小振动和噪音并提高密封性能。各喷嘴孔均经过表面处理以减少沉积物附着。喷油器驱动器(EDU)根据来自ECM的指令利用高压电容器的放电，使用高压和恒定电流下的电能控制来驱动直喷式喷油器，喷油器电磁线圈通电产生磁场，阀针克服弹簧作用力离开阀座升起，喷油器出口通道打开，供油系统的燃油压力迫使燃油喷入燃烧室，喷射的燃油量
主要取决于喷油器开启持续时间和燃油压力。切断电流，阀针在弹簧力作用下返回阀座，燃油喷射中断。该控制可使直喷式喷油器在短时间内喷射高压燃油，以在汽缸中形成最佳的空气-燃油混合汽，如图13所示。
图13 直喷式喷油器构造
如图14、15所示，高压喷油器采用高度综合的电流特性控制，以符合定义的、可再现的汽油喷射过程。在发动机ECU电控单元中的微处理器发送一个数字电控信号(喷油请求信号)，喷油器驱动器(EDU)接收该信号经内部的“波形整形电路”分别发送至“高压侧开关(经单稳态电路)”和“驱动电路”，“高压侧开关”根据喷油请求信号，向COM-1施加由DC-DC转换器升压后的高压。“驱动电路”根据喷油请求信号将INJ1切换至接地。
如图16所示，最终喷油器驱动器(EDU)内部的DC-DC转换器将产生一个50V的高压，以便在升压阶段尽可能快的达到8A的高电流值，使高压喷油器的针阀加速开启。在加速阶段针阀达到最大升程。一旦
高压喷油器开启后，喷油器驱动器(EDU)将施加12V 的恒定电压和小的电控电流(保持电流)1.9至2.6A，以有效的保持开启状态。该信号被打开或关闭以控制喷油器进行直接喷油，进而控制喷油量和喷油正时。针阀升程不变时的喷油量与燃油喷射持续时间成正比。喷油器驱动器(EDU)在以下条件向发动机ECU 输出喷油器驱动确认信号INJF(故障检测)， 如表2所示。
图14 喷油请求信号控制示意图
图15 喷油器驱动器(EDU)内部控制机理
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图16 直喷式喷油器驱动控制机理
五、GTS诊断仪系统相关项目
1.数据列表，如表3所示。
表3 GTS诊断仪数据列表
2.主动测试，如表4所示。
六、GTS诊断仪的具体用途
1.失火裕量检查
如果直接喷射喷油器的喷射条件不合适，则会发生失火或类似故障。这也适用于由于进气系统(如进气歧管)中积聚了积碳而导致进入汽缸的气流变得不合适的情况。通过使用主动测试功能“控制喷油正时”执行以下步骤的检查，可以检查每个汽缸的失火裕量(耐缺火性)。这是基于这样一个事实，即如果喷射正时因喷射不当
而改变，则与同款正常发动机相比，缺火的可能性会增加。
将喷射正时增加或减少1°CA，并记录缺火开始时的增量以及缺火频率(每10s多少次)，为了进行比较，使用运转正常的同款车型进行相同的测试，比较缺火点和缺火重复次数，检查余量是否减少，如图17所示。
注1：测试应在有缺陷的燃烧状态下进行(例如：均匀燃烧)。
注2：应小心，因为如果继续过度失火，可能会导致三元催化转换器融化损坏。
图17 喷油正时不当引起的燃烧不良
表4 主动测试描述及要求
2.高压燃油泵功能检查
对于监控高压燃油泵驱动占空比的车辆，可以通过比较故障车辆和正常车辆之间保持目标燃油压力所需的驱动占空比来判断高压燃油压力系统是否正常，如表5所示。
以4GR-FSE发动机为例，参考高压燃油泵驱动占空比数据和高压燃油泵驱动信号波形。如图18所示。
3.高压喷射系统泄漏测试
悦达起亚k3报价及图片如图19所示，当高压喷射系统正常时，燃油压力有保持恒定的趋势。但是，如果高压喷射系统中存在泄漏或类似故障，则发动机停机后燃油压力会以非常快的速度下降，如图20所示。
如果出现故障，按照以下步骤检查高压喷射系统的燃油压力是否稳定。停止发动机并立即打开点火开关，然后检查数据列表“燃油压力“。每隔一定时间，检查燃油压力值，以查看燃油压力恒定性是否合适。
途欢论坛注：燃油压力不应异常下降，可能的故障原因：(1)燃油安全阀泄漏、(2)直喷喷
油器泄漏。
广州单双号限行表5 高压燃油系统功能性检查
图18 高压燃油泵驱动控制信号
图19 燃油压力保持恒定图20 燃油压力无法保持 (全文完)