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

* 组成部件*

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。

13个柴油车传感器位置、功能详解

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电控柴油发动机上的传感器可谓五花八门，大致分为压力传感器、温度传感器、速度与位置传感器三类，细分类型大约有十余种，而今天就给大家介绍大多电控柴油机所必备传感器。

一、曲轴转速传感器

结构 ：磁脉冲式

功能 ：用于测量发动机转速和曲轴转角。

安装位置： 飞轮壳上，曲轴皮带轮旁，发动机缸体上

二、凸轮轴位置传感器

结构 ：以磁绕组方式

功用 ：凸轮轴每转一圈向ECU提供一个信号，ECU据此确定那个气缸的活塞处于压缩行程上止点。

安装位置 ：在凸轮轴前端

三、共轨压力传感器

结构 ：压阻式高压传感器，最高频率在1KHz，测量范围在0-200Mpa

功用 ：实时测定共轨管中的实际压力信号并反馈给ECU，增减调节油压

安装位置 ：共轨管上

四、冷却液传感器

结构 ：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为40-130°C

功用 ：主要用于测量发动机冷却的温度，从而进一步精确控制燃油喷射量

安装位置 ：在节温体上

五、进气压力传感器

结构 ：半导体压敏电阻式压力传感体

功用 ：计算空气量，用来控制空燃比和负温度细数的热敏电阻，从而进一步精确控制燃油喷射量。

安装位置 ：安装在进气歧管

六、燃油温度传感器

结构 ：负温度细数的热敏电阻，其使用范围为﹣40-130°C。

功用 ：用于向发动机控制单元提供燃油温度信号，一般设置在第二级燃油滤清器盖内。发动机控制单元根据燃油的温度变化对喷油量进行修正，因为燃油随温度升高而膨胀变得密度变小。

位置 : 在主油管上

七、机油温度传感器

结构：负温度细数的热敏电阻

功用:用于向发动机控制单元提供发动机的机油温度，特别是在寒冷气温状态下。

位置：主机油管上

八、水温传感器

功能： 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。

位置： 位于发动机出水口管路上

九、大气压力传感器

功能： 检测大气压力，测量海拔高度，用于控制喷油参数的修正。

位置： 大气压力传感器集成在ECU内

十、空气流量计

功能： 测量进入进气管得空气量，用于喷油量的修正。

位置： 空气滤清器后方，涡轮增压器前方的进气管上

十一、油门踏板位置传感器

功能： 测量踏板行程，反映司机意图，用于喷油量计算。

位置： 油门踏板上

十二、爆震传感器

功能： 检测发动机燃烧状态，精确控制预喷。

位置： 发动机缸体上

十三、含水率传感器

功能： 检测燃油中水德成分，并预告司机及时防水。

位置： 安装在粗滤上

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