書名: 圖解新款汽車傳感器結構、原理與檢修作者名: 劉強本章字數: 1420字更新時間: 2020-11-24 11:18:42
四、共軌燃油壓力傳感器
共軌燃油壓力傳感器應用于第三代柴油機電控燃油系統中,如圖3-36所示,該系統將噴油量和噴油時間控制融為一體,使燃油的升壓機構獨立,也就是燃油壓力與發動機轉速、負荷無關。這種具有可以獨立控制壓力的蓄壓器即稱為共軌。噴油量、噴油時間等參數直接由裝在各個氣缸上的噴油器控制。
第三代柴油機電控燃油系統采用高速電磁閥,是全新一代的燃油系統,將發揮巨大的作用,尤其在降低柴油機的排放、保護環境方面將會起到不可替代的作用。圖3-37是電控共軌式燃油系統的控制原理圖,圖3-38為連接電路圖。

圖3-36 共軌燃油壓力傳感器安裝位置

圖3-37 電控共軌式燃油系統的控制原理

圖3-38 電控共軌式燃油系統的連接電路
共軌式燃油系統中噴油壓力的控制方法如圖3-39所示。根據各個傳感器的信息,ECU演算單元經過演算后給定目標噴油壓力。根據裝在共軌上的壓力傳感器的信號,ECU計算出實際噴油壓力,并將其值和目標壓力值進行比較,然后發出命令控制供油泵,升高或降低壓力。將ECU中的目標噴油壓力特性用具體數據表示成三維圖形,即所謂的MAP圖,可以得到最佳噴射壓力特性。

圖3-39 噴油壓力的控制方法
1. 共軌燃油壓力傳感器結構
共軌燃油壓力傳感器以足夠的精度,在相對較短的時間內,測定共軌中的實時壓力,并向ECU提供電信號。其結構如圖3-40所示,燃油經過一個小孔流向共軌燃油壓力傳感器,傳感器的膜片將孔的末端封住。高壓燃油經壓力室的小孔流向膜片,膜片上裝有半導體材料的壓敏元件,可將壓力轉換為電信號,通過連接導線將產生的電信號傳送到一個向ECU提供測量信號的求值電路。
2. 共軌燃油壓力傳感器工作原理
共軌燃油壓力傳感器的測量元件安裝于其中心部位,它與一個被微機械蝕刻的硅膜制成一體,四個變形的電阻分布在硅膜的膜片上,工作電路如圖3-41所示。

圖3-40 共軌燃油壓力傳感器結構

圖3-41 共軌燃油壓力傳感器工作電路
當有微小壓力作用于硅膜膜片上時電阻的阻值發生變化,測量元件的四周被一蓋子環繞,測量元件與蓋子一起將參考真空空間封閉。根據壓力測量的范圍,傳感器的膜片厚度為10~1000μm。壓力傳感器以惠斯通電橋原理工作,當膜片在壓力作用下發生變形時,四個測量電阻中的兩個電阻值升高而其他兩個電阻值降低,這將導致電橋的輸出端產生電壓,則該電壓值代表壓力。信號處理電路被集成在傳感器內部,該電路用于對電橋電壓進行放大,同時補償溫度的影響,產生線性的壓力特性曲線,其輸出電壓在0~5V范圍。傳感器通過端子與發動機ECU連接,發動機ECU以輸出電壓計算壓力。共軌壓力傳感器失效時,具有應急行駛功能的調壓閥以固定的預定值進行控制。
3. 共軌燃油壓力傳感器的檢修
以博世高壓共軌系統為例,對其共軌燃油壓力傳感器進行檢測。
1)可能會有的故障碼
P0194——共軌燃油壓力傳感器信號太弱;P0191——共軌燃油壓力傳感器信號太強;P0192——共軌燃油壓力傳感器電壓太低;P0193——共軌燃油壓力傳感器電壓太高。
2)檢查共軌燃油壓力傳感器的電源供應
①拔出共軌燃油壓力傳感器插塞接頭;②在線束一側的端子1與端子3間進行檢測。觸發系統已接通,額定值為4.5~5 V,如果未達到額定值,檢查電線。
3)檢查信號電壓
①插上共軌燃油壓力傳感器的插塞接頭;②在部件一側的端子2(+)和端子1(-)之間進行測量,觸發系統已接通,額定值為0.3~0.7V;③當發動機處于熱溫和怠速運轉狀態時,信號電壓額定值為0.8~1.2V;④踩油門時電壓上升。如果未達到額定值,則共軌壓力傳感器有故障。
4)其他可能出現的故障
①電纜斷路、正極短路或者接地短路;②插塞接頭沒有連接或者連接處導電不佳。