新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)的共軌壓力傳感器失效的檢測(cè)

 

摘要：本文結(jié)合康明斯國(guó)三機(jī)型的柴油發(fā)電機(jī)共軌壓力傳感器失效的故障案例，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)共軌壓力傳感器的失效樣品進(jìn)行了檢測(cè)與分析，由淺及深的剖析并最終確定了問(wèn)題的根本原因，提出了改進(jìn)優(yōu)化方案，為其他零部件的設(shè)計(jì)與故障分析提供了參考。

 

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌壓力傳感器作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的壓力檢測(cè)單元,是ECU(Electronic Control Unit)做出最佳柴油噴射量的重要依據(jù),系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)最高效的燃油空氣混合比例燃燒,也是最終能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的核心所在.共軌壓力傳感器（CRPS）為壓敏效應(yīng)式，有3個(gè)接線端子，CRPS的1號(hào)端子為搭鐵線、2號(hào)端子為信號(hào)線、3號(hào)端子為電源線（5V），如圖1所示。

 

圖1 共軌壓力傳感器與ECU的電路連接圖

 

 

1、外線路檢查

用萬(wàn)用表的電阻檔，分別測(cè)量1號(hào)端子與A08號(hào)端子、2號(hào)端子與A43號(hào)端子、3號(hào)端子與A28號(hào)端子之間的電阻值，來(lái)判斷外電路是否存在短路及斷路故障。

2、傳感器電壓值測(cè)量

關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拔下共軌壓力傳感器插頭，將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON位置，測(cè)量傳感器側(cè)插頭3號(hào)端子與搭鐵間的電壓（應(yīng)為5V）、2號(hào)端子與搭鐵間的電壓（應(yīng)為0.5V左右）、1號(hào)端子與搭鐵間的電壓（應(yīng)為0）。

3、數(shù)據(jù)流檢測(cè)

用X-431故障診斷儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，涉及共軌壓力的數(shù)據(jù)流共有4個(gè)：燃油系統(tǒng)軌壓、軌壓設(shè)定值、實(shí)際軌壓最大值、軌壓傳感器輸出電壓。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度達(dá)到80℃、怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軌壓傳感器輸出電壓應(yīng)為1V左右，燃油系統(tǒng)軌壓和軌壓設(shè)定值均為25MPa左右，軌壓設(shè)定值與燃油系統(tǒng)軌壓數(shù)值十分接近。

4、失效模式及失效產(chǎn)生的原因

（1）共軌壓力傳感器不工作。原因是電壓過(guò)大導(dǎo)致內(nèi)部電橋過(guò)載損壞，電路斷路。

（2）共軌壓力傳感器測(cè)得的共軌壓力與實(shí)際值相差較大。原因是搭鐵線針腳搭鐵不良，傳感器內(nèi)部電路故障。

5、失效模式分析

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。

起動(dòng)時(shí)系統(tǒng)以共軌的壓力為參量來(lái)控制噴油器的動(dòng)作，在共軌壓力已知的前提下，系統(tǒng)通過(guò)控制噴油器的開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)刻來(lái)控制進(jìn)入氣缸的燃油量，如果失去了共軌壓力信號(hào)，系統(tǒng)便失去了燃油噴射控制的重要參數(shù)，此時(shí)，系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。同理，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然失去了共軌壓力信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)立即熄火。但是當(dāng)共軌壓力傳感器失效（例如拔掉CRPS插頭）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能否打著火，不能一概而定，應(yīng)視具體機(jī)型而考慮，即使采用了同一個(gè)電控系統(tǒng)（如博世的CRS2.0），有的機(jī)型可以打著火，有的機(jī)型不能，主要取決于系統(tǒng)的控制策略。

下面具體舉例說(shuō)明。

① 對(duì)于增壓共軌柴油發(fā)電機(jī)（博世的CRS2.0系統(tǒng)），當(dāng)共軌壓力傳感器失效時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)及運(yùn)行。

故障原因分析：

起動(dòng)時(shí)，ECU以共軌的壓力為參量來(lái)控制噴油器的動(dòng)作，在共軌壓力已知的前提下，ECU通過(guò)控制噴油器的開(kāi)啟、關(guān)閉的時(shí)刻來(lái)控制進(jìn)入氣缸的噴油量，如果失去了共軌壓力信號(hào)，ECU便失去了燃油噴射控制的重要參量，此時(shí)，ECU便控制發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。同理，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然失去了共軌壓力信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)立即熄火。

② 對(duì)于國(guó)三柴油發(fā)電機(jī)博世共軌系統(tǒng)，當(dāng)共軌壓力傳感器失效時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常起動(dòng)及運(yùn)行（跛行回家）。

當(dāng)ECU判斷軌壓傳感器信號(hào)失效、軌壓傳感器本身?yè)p壞、信號(hào)線損壞（斷路或短路）等故障時(shí)，ECU采取下列措施：

a．使故障指示燈亮，產(chǎn)生故障碼P0193、P0192。

b.加大高壓油泵的供油量。

c.柴油壓力超高，限壓閥被沖開(kāi)。

d．實(shí)際軌壓維持在（70～76）x106Pa范圍內(nèi)（診斷儀讀數(shù)為72x106Pa左右）；

e．限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（小于1700r/min，通過(guò)控制噴油量實(shí)現(xiàn)），在限制范圍內(nèi)，油門仍然起作用。

③ 對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)國(guó)三德?tīng)柛９曹壪到y(tǒng)，當(dāng)共軌壓力傳感器失效（丟失）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)及運(yùn)行。會(huì)產(chǎn)生下列相關(guān)的故障碼：P0192、P0193。

當(dāng)共軌壓力傳感器失效（漂移）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足（減轉(zhuǎn)矩模式）。會(huì)產(chǎn)生下列相關(guān)的故障碼：P11912、P1192、P1193。

（2）冒黑煙（極少）。

傳感器檢測(cè)到的壓力值與實(shí)際壓力值相差較大時(shí)，系統(tǒng)按照傳感器反饋的壓力來(lái)控制燃油噴射，會(huì)使混合氣過(guò)濃或過(guò)稀。

 

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