学习情境--压力传感器的检修see

1、2009.1学习情境2：传感器的检修项目项目2.32.3： 压力传感器的检修压力传感器的检修2009.1项目2.3 压力类传感器检修电控柴油机用压力类传感器主要包括：共轨压力传感器增压压力传感器大气压力传感器机油压力传感器（个别车型用）等。2009.1该传感器是普通的电控汽油机所没有的，为共轨柴油机所必须的。共轨压力是柴油机共轨系统的重要参数，目前，国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。一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修1.共轨压力传感器的工作原理共轨压力传感器安装在共轨上，Bosch

2、、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。2009.1一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修图1 共轨及共轨压力传感器 1-高压共轨；2-共轨压力传感器；3-流量限制器 2009.1共轨压力传感器由：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等组成。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

3、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）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（图2所示）。 一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修图2 共轨压力传感器结构示意图及内部电路图2009.1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

4、电压变化。电压变化范围为070mv(依赖于应用压力)，并且被放大电路增幅至0.54.5V。一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修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。 2009.12.共轨压力传感器的检测如图3所示，共轨压力传感器（CRPS）为压敏效应式，有 三个接线端子，CRPS的1端子为搭铁线、2端子为

5、信号线、3端子为电源线（5V）。一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修图3 GW2.8TC型柴油机CRPS与ECU的电路连接 2009.1（1）外线路检查。参考图3，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0.5V左右，1#端子与搭铁间的电压为0V。一、共轨压力传感器CRPS（

6、Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1 （3）数据流检测。用“X-431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 Mp

7、a，“轨压传感器输出电压”的最大值为4.5V。一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1实测的数据流（部分）如表1所示 表1 实测共轨压力及共轨压力传感器输出电压数据流(部分)数据流/状态点火开关ON怠速加速1加速2燃油系统轨压/MPa0.652533.670.3轨压传感器输出电压/V0.451.061.242.06一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.13.失效模式分析讨论：共轨压力传感器失效，发动机能否打着火？能打着火

8、对发动机性能是否有影响？当共轨压力传感器失效（例如，拔掉CRPS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。 一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1（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，EC

9、U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。 一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1（2）玉柴及潍柴国柴油机Bosch共轨系统一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修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

10、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：点亮故障灯，产生故障码P0193、P0192；控制器将加大高压泵的供油量；燃油压力超高、限压阀被冲开；实际轨压维持在700760bar范围内（诊断仪读数720bar左右）；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。2009.1一、共轨压力传感器CRPS（Common Rail Pressure Sensor）检修项目2.3 压力类传感器检修（3）玉柴4F及4W国柴油机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

11、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：P11912、P1192、P1193。2009.11.增压压力传感器的工作原理增压压力传感器的作用是检测进气压力，ECU进行进气流量计算，用于喷油控制。电控柴油机几乎普遍安装了废气涡轮增压器，为了精确测量进气量，设置了增压压力传感器，它位于增压器后的进气管上，有的柴油机增压压力传感器集成了进气温度传感器，而有的柴油机增压压力传感器与进气温度传感器分开，如图4所示。项目2.3 压力类传感器检修二、增压压力（进气压力）传感器检修2009.1（a）整体式 （b）分开式项目2.

12、3 压力类传感器检修二、增压压力（进气压力）传感器检修图4 增压压力传感器的安装位置2009.1 增压压力传感器的工作原理如图5所示，进气歧管内的进气压力使硅芯片连同压电电阻发生机械变形，使其阻值发生改变，惠斯顿电桥失去平衡，经硅芯片上的电路处理后，形成与进气压力成线性的电压信号。 项目2.3 压力类传感器检修二、增压压力（进气压力）传感器检修图5 增压压力传感器的工作原理示意图2009.1 2. 增压压力传感器失效模式分析 （1）Bosch共轨系统当增压压力传感器失效时，用固定的压力值代替，发动机动力下降、转速受限；故障灯亮；信号丢失时，会产生P0237、P0238故障码；压力信号漂移，会产

13、生P0236的故障码。（2）Delphi共轨系统当增压压力传感器失效时，用固定的压力值代替，对驾驶性能没有明显的影响，但经济型会受影响；故障灯亮；信号丢失时，会产生P0107、P0108故障码；压力信号漂移，会产生P0106、P0109的故障码。项目2.3 压力类传感器检修二、增压压力（进气压力）传感器检修2009.1（3）单体泵系统当增压压力传感器失效时，用固定的压力值代替，发动机动力下降；故障灯亮。项目2.3 压力类传感器检修二、增压压力（进气压力）传感器检修2009.1大气压力传感器用于检测大气压力，测量海拔高度，用于控制喷油参数的修正。大气压力传感器集成在ECU内，其允许的测量误差为3

14、 kPa，在海平面上大气压力设定值为100 kPa，相应的大气压力传感器的信号电压为4 V左右。大气压力传感器位于ECU内，从外面无法检测，但可以用用故障诊断仪读数据流，有关大气压力传感器的数据流一般有2个：“大气压力”、 “大气压力传感器输出电压值”。在海平面上，“大气压力”设定值为1000 hPa，相应的“大气压力传感器输出电压值”为4V左右。大气压力传感器失效时，对柴油机性能略有影响。项目2.3 压力类传感器检修三、大气压力传感器检修2009.1项目2.3 压力类传感器检修四、机油压力传感器（较少车型采用）检修机油压力传感器用于实时检测机油压力，一般与机油温度传感器集成在一起。潍柴国部分

15、Bosch共轨柴油机采用了机油压力传感器，如图6所示。图6 潍柴国部分Bosch共轨柴油机的机油压力传感（含机油温度）2009.1拓展知识：1.电控泵喷嘴技术2.Bosch第三代共轨系统（CRS3.0）3.国柴油机后处理技术4.潍柴国柴油机排气制动（WEVB）技术该部分内容，学生自学为主，教师负责答疑。目前，国内柴油机采用电控泵喷嘴技术（受到凸轮轴须上置于缸盖的限制），相对较少。相关内容，请参考拓展知识部分的参考资料。四、机油压力传感器（较少车型采用）检修项目2.3 压力类传感器检修2009.1拓展知识：1.电控泵喷嘴技术2.Bosch第三代共轨系统（CRS3.0）3.国柴油机后处理技术4.潍

16、柴国柴油机排气制动（WEVB）技术该部分内容，学生自学为主，教师负责答疑。目前，国内柴油机采用电控泵喷嘴技术（受到凸轮轴须上置于缸盖的限制），相对较少。相关内容，请参考拓展知识部分的参考资料。项目2.3 压力类传感器检修2009.1项目2.3 压力类传感器检修补充资料一：空气流量计图7 长城车GW2.8TC柴油机的HFM5空气流量计2009.1部分乘用车共轨柴油机（如圣达菲车D4EA柴油机），安装了可变截面增压器（VGT），即采用了空气流量计（带进气温度传感器），安装在增压器进气涡轮侧前方，由采用了增压压力传感器（增压器后方进气管路上），空气流量计的结构及原理与电控汽油机的完全相同。设置增压压

17、力传感器的目的之一是实现对增压压力的闭环控制。D4EA柴油机的空气流量计如图8所示。项目2.3 压力类传感器检修补充资料一：空气流量计2009.1项目2.3 压力类传感器检修补充资料一：空气流量计图8 D4EA柴油机的空气滤清器2009.1共轨发动机喷油器开始喷油的必要条件：（1）共轨压力超过最小设定值（200bar）；（2）同步信号正常：a.传感器信号电压值触发阈值（与空气间隙和转速有关）b.相位正确一、检查轨压传感器是否正常从诊断仪观察轨压参数，若轨压恒定一个值720bar,则说明轨压传感器有问题或轨压传感器不工作。若在700760bar之间波动，可能是高压泵上的燃油计量阀出了问题。 补充

18、资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修二、高怠速高怠速是指发动机起动后只一个转速1100转/分，踩油门无效。高怠速一般是油门问题导致。共轨发动机的油门是双电位器式，检查油门线路：第一路电压应该是5V，第2路电压是5V正常；看诊断仪第一路信号电压大约是第2路信号电压的2倍算正常。如果第一路电压不是5V，是3.2V（与共轨管的电压一样），此时拔开轨压传感器，油门一路电压变成5V，则说明轨压传感器失效，更换共轨管总成。2009.1三、ECU损坏判定理由1：失去自检功能；（偶尔失去，其他一切正常，EC

19、U也有坏的可能）理由2：加速异常；理由3：排除所有外围线路故障外，仍不能解决问题，可以考虑ECU内部程序问题导致，几率很小。补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1四、诊断仪上需要注意的参数补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修Rail_pSetPoint设定轨压值hpa实际轨压值与设定轨压值之间差值应小与200hpa，另有说明RailCD_pPeak实际轨压hpaEngM_stSync同步状态flag起动瞬间同步信号应在3-48之间波动，最终是48就代表信号同步InjCtl_qSetUnBal循环喷油量mg/cyc Rail_

20、dvolMeUnCtlI轨压控制积分量mm3/s怠速时在20002000之间为正常Rail_stCtlLoop轨压闭环状态flag CoEng_stCurrLimActive扭矩限制状态flag CTSCD_tClnt冷却水温C BPSCD_pFltVal中冷后压力hpa IATSCD_tAir中冷后温度C 2009.1轨压的说明：实际轨压值小于设定轨压值200hpa以上时，报故障码：P1011轨压闭环控制模式故障0-轨压低于目标值；此故障可能是瞬间报出来即灯亮，然后两者的差值在允许的范围内时故障消失即故障灯灭。发生该故障的原因就是低压油路（轻微）堵塞（很可能是燃油滤清器堵塞）。轨压无法建立，

21、即发动机无法起动。补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修轨压不能建立的两种可能：一是低压油路有堵塞或泄露，二是高压油路有泄露（因油品差含水分重可能会导致某缸喷油器出现卡死可能会导致高压油泄漏导致无法建立轨压即无法起动。判断办法：可以检查并比较各缸的回油情况来判定喷油器的好坏）。此时可能从诊断仪显示出历史故障码：P1014轨压控制偏差故障-模式7、轨压控制偏差故障-模式10。 2009.1（1）轨压闭环状态：0代表开环状态，3代表无诊断的闭合， 5代表闭合状态，14代表跛脚状态；（2）扭矩限

22、制状态位0：错误状态下的发动机扭矩限制 位1：最大扭矩限制位2：最高转速限制 位3：冒烟限制位4：错误状态下的油量限制 位5：热保护限制位6：错误状态下的驱动扭矩限制 位7：变速箱扭矩限制位8：泵平衡最大扭矩限制补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1（3）同步状态（同步信号大于12小于48的数字属于乱码，48是同步状态） 补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修同步信号故障说明FAULTSERROR CODES SOURCENO_OUT_OF_SYNC_ERROR_CPV0 正常CRANK_TIMES_NOT_LOGGED_CP

23、V1 未使用PLUS1_NOT_BEFORE_CYL1_CPV2 特征齿信号没有出现在缺齿之前CYL_NUMBER_TOO_HIGH_CPV3 在特征信号之前监测到过多的气缸数GAP_INT_ESPD_INT_TOOTH_ERROR_CPV4 转速计算中断与缺齿中断之间大于四个齿（曲轴）TOO_MANY_PLUS1_DETECTED_CPV5 凸轮轴信号发生多齿错误CAM_INT_OUT_OF_WINDOW_CPV6凸轮轴中断超出监测范围（凸轮信号不在曲轴的缺齿范围内）CRANK_HIGH_FREQ_CPV7 曲轴信号发生高频错误CRANK_NOT_PRESENT_CPV8 曲轴传感器丢失CA

24、M_HIGH_FREQ_CPV9 凸轮轴信号发生高频错误GAP_INT_OUT_OF_WINDOW_CPV10 缺齿中断超出监测范围GAP_INT_CAM_INT_TOOTH_ERROR_CPV11 缺齿信号与凸轮齿信号发生严重偏移CAM_BEFORE_ESPD_INT_ERROR_CPV12 凸轮轴信号出现在缺齿之前HWI_APS_GAP_DETECT_FAILED_CPV48HWI_APS_MISSING_EVENT_CPV80962009.1五、如何通过故障指示灯读取故障码及消除故障码？点火开关处于ON待机与运行工况下均可进行（对于诊断请求开关是自动复位开关来说）按下松开诊断请求开关；（

25、对于一开一关式诊断开关来说，按下再按回来）即可激活闪码每一次操作只闪烁一个故障码，依次进行即可读取所有的故障码；依照故障码表可查出对应的故障；如何人工清除故障码？对于发动机有故障发生时，该方法一般不要用，一旦清除故障码，电控维修人员用诊断仪进行读取故障码时不能发现造成故障的原因，则很难采取相应的措施去维修！当发动机一切正常时，需要清除历史故障时，可以尝试此方法，有时候也不能清除掉，最好通过诊断仪来操作。 补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1具体操作：把钥匙开关关闭30秒左右打开仪表上的诊断请求开关立即打开钥匙开关到ON位置持续4-8秒关闭仪表上的诊断请求开关； 补充资料二：共轨系统常用参数及故障检测项目2.3 压力类传感器检修2009.1六、limp-home:轨压限压阀打开若发动机加速最大转速达到1700转/分，且故障灯亮，读出的故障码有：轨压泻放阀打开。此时可以用手感受一下，会发现共轨管回油管的温度比共轨管内温度要高50。此时共轨内的轨压是恒定值720000hpa！处理措施：关闭钥匙开关后，再整车断电20秒甚至几分钟，再打开整车电源，打开钥匙开关起动，轨压泻放阀应该复位，起动一切正常。轨压泻放阀打开的几种可能：高压泵上的燃油计量阀开路、回油路堵塞，轨压传感器信