柴油车压差传感器作用 共轨压力传感器原理与检测

共轨压力传感器原理与检测

共轨压力传感器是汽油机所没有的，柴油共轨发动机机所必须的。共轨压力是柴油机共轨系统的重要参数，目前，柴油机共轨系统的共轨压力是实时变化的，喷油量与共轨压力直接相关

共轨压力传感器安装在共轨上，Bosch、Delphi、Denso共轨系统的共轨压力传感器工作原理基本相同，为压敏电阻式，有3个接线端子（电源、搭铁、信号）。下面以长城车GW2.8TC型柴油机（Bosch共轨系统）为例分析。

▲共轨及共轨压力传感器

焊接在压力装置上的集成的传感器部件、装有电子检测回路的印刷电路板、装有电子插入式连线的传感器外壳。

燃油通过共轨上的一个小孔流向共轨压力传感器，有压力的燃油通过一个盲孔到达传感器膜片。一个将压力信号转换为电信号的传感器部件（半导体装置）别安装在此膜片上，传感器产生的信号被输入一个用于放大拾取信号并将它送入ECU的检测回路。

▲共轨压力传感器结构示意图及内部电路图

共轨压力传感器的工作过程如下：当膜片形状变化时，连接于膜片的电阻值也将改变。系统压力的建立，导致膜片形状变化，改变的电阻值将引起通过5V电桥的电压变化。电压变化范围为0～70mv(依赖于应用压力)，并且被放大电路增幅至0.5～4.5V。

通过设置共轨压力传感器，可以实现对燃油压力的闭环控制。ECU根据发动机当前工况下相关传感器输入的信号，计算出的理论所需要的轨压，通过调节进油计量比例阀的开度来实现轨压控制，并依靠共轨压力传感器检测当前实际轨压，将其与理论轨压进行对比修正，实现闭环控制。

共轨压力传感器的检测

共轨压力传感器为压敏效应式，有三个接线端子，RPS的1＃端子为搭铁线、2＃端子为信号线、3＃端子为电源线（5V）。

▲ GW2.8TC型柴油机RPS与ECU的电路连接

1：外线路检查

用万用表的电阻挡，分别测量1＃端子与A08＃端子、2＃端子与A43＃端子、3＃端子与A28＃端子之间的电阻值，来判断外线路是否存在短路及断路故障。

2：传感器电压值测量

关闭点火开关，拔下共轨压力传感器插头，点火开关ON，测量传感器侧插头3#端子与搭铁间的电压应为5V、2#端子与搭铁间的电压应为5V左右，1#端子与搭铁间的电压为0V。

3：数据流检测

用故障诊断仪读取发动机系统数据流，涉及到共轨压力的数据流共有4个：“燃油系统轨压”、“轨压设定值”、“实际轨压最大值”、“轨压传感器输出电压”。

当发动机水温达到80℃、怠速运转时，“轨压传感器输出电压”应为1V左右，“燃油系统轨压”及“轨压设定值”均为25.00 Mpa左右，“轨压设定值”与“燃油系统轨压”数值十分接近。

当逐渐踩加速踏板，提高发动机转速时，上述4个数据流逐渐增加，“燃油系统轨压”、“轨压设定值”、“实际轨压最大值”等最大数值为145.00 Mpa，“轨压传感器输出电压”的最大值为4.5V。

失效模式分析

当共轨压力传感器失效（例如，拔掉RPS插头）时，发动机能否打着火，不能一概而定，应视具体机型而考虑，即使采用了同一个电控系统（如Bosch的CRS2.0），有的车型可以打着火，有的车型不能，主要取决于系统的控制策略。下面具体举例说明。

1：长城GW2.8TC型增压共轨柴油机（Bosch的CRS2.0系统）

当共轨压力传感器失效，发动机无法起动及运行。

故障原因分析：起动时，ECU以共轨的压力为参量来控制喷油器的动作，在共轨压力已知的前提下，ECU通过控制喷油器的开启、关闭的时刻来控制进入气缸的喷油量，如果失去了共轨压力信号，ECU便失去了燃油喷射控制的重要参量，此时，ECU便控制发动机不能起动。同理，如果在发动机运转时突然失去了共轨压力信号，发动机会立即熄火。

2：玉柴及潍柴国Ⅲ柴油机Bosch共轨系统

当共轨压力传感器失效，发动机可以正常起动及运行（跛行回家-Limp Home）。

当ECU 判断轨压传感器信号失效、轨压传感器本身损坏、信号线损坏（开路或短路）等故障时，ECU采取下列措施：

①点亮故障灯，产生故障码P0193、P0192；

②控制器将加大高压泵的供油量；

③燃油压力超高、限压阀被冲开；

④实际轨压维持在700~760bar范围内（诊断仪读数720bar左右）；

⑤限制发动机转速（小于1700rpm左右，通过控制喷油量实现），在限制范围内，油门仍然起作用。

⑥关闭点火开关后，燃压力泄放阀关闭，恢复正常；

⑦如发动机起动过程中已进入此策略，仍能起动且没有明显感觉。

3：玉柴4F及4W国Ⅲ柴油机Delphi共轨系统

当共轨压力传感器失效（丢失）时，发动机无法起动及运行。会产生下列相关的故障码：P0192、P0193。

当共轨压力传感器失效（漂移）时，发动机功率不足（减扭矩模式）。会产生下列相关的故障码：P1191、P1192、P1193。

柴油车各传感器功能，位置介绍

1、水温传感器：（位于发动机出水口管路上）测量冷却液温度，用于喷油量的修正，扭矩修正，轨压修正以及热保护。

2、大气压力传感器：（大气压力传感器集成在ECU内）检测大气压力，测量海拔高度，用于控制喷油参数的修正。

3、燃油温度传感器：（柴油粗滤器或油泵上）测量燃油温度，用于喷油量修正扭矩修正及热保护。

4、凸轮轴位置传感器：（安装在油泵上时规盖上顶置式凸轮轴安装在气门室罩盖上）用于确定1缸上止点信号。

5、曲轴位置传感器：（飞轮壳上，曲轴皮带轮旁，发动机缸体上）用于测量发动机转速和曲轴转角。

6、机油压力传感器：（在发动机主油道上）用于测量机油压力。

7、进气压力及温度传感器：（进气管涡轮增压器后方）测量进气量及进气温度的高低，用于喷油量的修正及热保护。

8、空气流量计：（空气滤清器后方，涡轮增压器前方的进气管上）测量进入进气管得空气量，用于喷油量的修正。

9、油门踏板位置传感器：（油门踏板上）测量踏板行程，反映司机意图，用于喷油量计算。

10、爆震传感器：（发动机缸体上）检测发动机燃烧状态，精确控制预喷。

11、共轨压力传感器：（共轨管上）测量共轨管内的燃油压力保证温压控制稳定。

12、含水率传感器：（安装在粗滤上）检测燃油中水德成分，并预告司机及时防水。

压缩测试的原理

如果气缸有漏气的现象，活塞运动速度在上止点前会因漏气，阻力变小而加快。相反活塞速度在上止点之后会因漏气膨胀能量损失而减慢。微信加车通互联深圳。通过计算活塞在上止点前后一定角度间的经过时间，可以反映出该缸的密封性。

急速测试原理

加速测试是对每缸工作性能进行评估。车辆静止状态，测试中关闭某一缸喷油的同时触发发动机加速，可以得到失去该缸的加速数据，同样道理可以得到其他缸的数据，这些数据可以拿来对比，评判某一缸性能。

高压测试原理

高压测试是ECU按设定的诊断程序来对轨压进行升高和降低，观察系统的执行能力。通过结果数据来综合评估系统的各液压器件的性能。

常见的故障问题

一、发动机不能起动/起动困难

可能原因：

1、油路不畅或油中有气，输油泵进油压力不足。

2、起动信号丢失，起动机线路或起动机损坏，或未挂入空挡。

3、气缸漏气压力低

4、配气相位错误

5、进入热保护状态

6、ECU没上电/蓄电池电压不足

7、同步信号错误

8、喷油量故障或线路损坏

维修建议：

1、连接原厂诊断仪读取故障码用于区分电路或油路故障

2、检查燃油油路或机油油路，检查进排气路

3、检查计量阀限压阀是否损坏或卡滞

4、检查油泵是否能够提供足够的轨压

5、检查发动机是否进入热保护状态

6、检查同步信号是否正确

7、具体维修方法和步骤请参考维修资料

二、跛行回家

可能原因：

1、计量阀开度过大或限压阀打开

2、曲轴或凸轮轴传感器损坏或线路短路、断路

3、共轨压力传感器损坏或线路断路、短路

4、油门踏板传感器损坏或线路断路、短路

维修建议：

1、连接原厂诊断仪读取故障码，用于区分电路或机械故障

2、检查限压阀是否打开，计量阀是否卡滞，开度过大

3、检查轨压压力是否和目标轨压一致，线路是否有短路和断路现象

4、检查曲轴和凸轮轴传感器信号是否丢失或线路故障

5、检查油门踏板传感器是否损坏或线路故障

6、具体维修方法和步骤请参考维修手册

三、发动机冒黑烟

可能原因：

1、喷油器雾化不良、滴进气系统堵塞

2、气门漏气，配气相位错误

3、EGR阀故障

4、轨压传感器信号飘移

5、进气压力传感器故障或线路故障

6、温度传感器信号错误

检查方法：

1、连接诊断仪读取故障码，根据故障码维修

2、读取轨压传感器，进气压力传感器，温度传感器的数据流是否正确，进气系统是否堵塞

3、更换或调校喷油器

4、具体方法具体处理

四、发动机功率不足

可能原因：

1、进气系统堵塞，进气不足

2、燃油系统压力不足，轨压不能建立

3、配气相位错误

4、气缸压力不足

5、温度过高，进入热保护状态

检查方法：

1、连接原厂解码器，初步区分电路和机械故障

2、检查轨压是否正常，高低压油路回油量是否正常，是否有堵塞现象

3、检查是否进入热保护状态

4、检查进气压力值是否正常，进气系统是否堵塞

5、检查配气相位是否正确

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