電控柴油機(jī)用壓力類傳感器主要包括共軌壓力傳感器、增壓壓力傳感器、大氣壓力傳感器、機(jī)油壓力傳感器（個(gè)別車型用）等。

一、共軌壓力傳感器（RPS）檢修

該傳感器是普通的電控汽油機(jī)所沒有的，為共軌柴油機(jī)所必須的。共軌壓力是柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的重要參數(shù)，目前，國Ⅲ柴油機(jī)共軌系統(tǒng)的共軌壓力是實(shí)時(shí)變化的，噴油量與共軌壓力直接相關(guān)。

1.共軌壓力傳感器的工作原理

共軌壓力傳感器安裝在共軌上，Bosch、Delphi、Denso共軌系統(tǒng)的共軌壓力傳感器工作原理基本相同，為壓敏電阻式，有3個(gè)接線端子（電源、搭鐵、信號）。下面以長城車GW2.8TC型柴油機(jī)（Bosch共軌系統(tǒng)）為例分析。

共軌壓力傳感器的安裝位置如圖1所示。

圖1 共軌及共軌壓力傳感器

共軌壓力傳感器由：焊接在壓力裝置上的集成的傳感器部件、裝有電子檢測回路的印刷電路板、裝有電子插入式連線的傳感器外殼等組成。

燃油通過共軌上的一個(gè)小孔流向共軌壓力傳感器，有壓力的燃油通過一個(gè)盲孔到達(dá)傳感器膜片。一個(gè)將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器部件（半導(dǎo)體裝置）別安裝在此膜片上，傳感器產(chǎn)生的信號被輸入一個(gè)用于放大拾取信號并將它送入ECU的檢測回路（圖2所示）。

圖2 共軌壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖及內(nèi)部電路圖

共軌壓力傳感器的工作過程如下：當(dāng)膜片形狀變化時(shí)，連接于膜片的電阻值也將改變。系統(tǒng)壓力的建立，導(dǎo)致膜片形狀變化，改變的電阻值將引起通過5V電橋的電壓變化。電壓變化范圍為0～70mv(依賴于應(yīng)用壓力)，并且被放大電路增幅至0.5～4.5V。

通過設(shè)置共軌壓力傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對燃油壓力的閉環(huán)控制。ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前工況下相關(guān)傳感器輸入的信號，計(jì)算出的理論所需要的軌壓，通過調(diào)節(jié)進(jìn)油計(jì)量比例閥的開度來實(shí)現(xiàn)軌壓控制，并依靠共軌壓力傳感器檢測當(dāng)前實(shí)際軌壓，將其與理論軌壓進(jìn)行對比修正，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

2.共軌壓力傳感器的檢測

如圖3所示，共軌壓力傳感器為壓敏效應(yīng)式，有三個(gè)接線端子，RPS的1＃端子為搭鐵線、2＃端子為信號線、3＃端子為電源線（5V）。

圖3 GW2.8TC型柴油機(jī)RPS與ECU的電路連接

（1）外線路檢查。參考圖3，用萬用表的電阻擋，分別測量1＃端子與A08＃端子、2＃端子與A43＃端子、3＃端子與A28＃端子之間的電阻值，來判斷外線路是否存在短路及斷路故障。

（2）傳感器電壓值測量。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下共軌壓力傳感器插頭，點(diǎn)火開關(guān)ON，測量傳感器側(cè)插頭3#端子與搭鐵間的電壓應(yīng)為5V、2#端子與搭鐵間的電壓應(yīng)為0.5V左右，1#端子與搭鐵間的電壓為0V。

（3）數(shù)據(jù)流檢測。用“X-431故障診斷儀”讀取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流，涉及到共軌壓力的數(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)水溫達(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”及“軌壓設(shè)定值”均為25.00 Mpa左右，“軌壓設(shè)定值”與“燃油系統(tǒng)軌壓”數(shù)值十分接近。

當(dāng)逐漸踩加速踏板，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，上述4個(gè)數(shù)據(jù)流逐漸增加，“燃油系統(tǒng)軌壓”、“軌壓設(shè)定值”、“實(shí)際軌壓最大值”等最大數(shù)值為145.00 Mpa，“軌壓傳感器輸出電壓”的最大值為4.5V。

實(shí)測的數(shù)據(jù)流（部分）如表1所示。

表1 實(shí)測共軌壓力及共軌壓力傳感器輸出電壓數(shù)據(jù)流(部分)

3.失效模式分析

當(dāng)共軌壓力傳感器失效（例如，拔掉RPS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Bosch的CRS2.0），有的車型可以打著火，有的車型不能，主要取決于系統(tǒng)的控制策略。下面具體舉例說明。

（1）長城GW2.8TC型增壓共軌柴油機(jī)（Bosch的CRS2.0系統(tǒng)）

當(dāng)共軌壓力傳感器失效，發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(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控制噴油器的動(dòng)作，在共軌壓力已知的前提下，ECU通過控制噴油器的開啟、關(guān)閉的時(shí)刻來控制進(jìn)入氣缸的噴油量，如果失去了共軌壓力信號，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，發(fā)動(dòng)機(jī)會立即熄火。

（2）玉柴及濰柴國Ⅲ柴油機(jī)Bosch共軌系統(tǒng)

當(dāng)共軌壓力傳感器失效，發(fā)動(dòng)機(jī)可以正常起動(dòng)及運(yùn)行（跛行回家-Limp Home）。

當(dāng)ECU 判斷軌壓傳感器信號失效、軌壓傳感器本身損壞、信號線損壞（開路或短路）等故障時(shí)，ECU采取下列措施：

①點(diǎn)亮故障燈，產(chǎn)生故障碼P0193、P0192；

②控制器將加大高壓泵的供油量；

③燃油壓力超高、限壓閥被沖開；

④實(shí)際軌壓維持在700~760bar范圍內(nèi)（診斷儀讀數(shù)720bar左右）；

⑤限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（小于1700rpm左右，通過控制噴油量實(shí)現(xiàn)），在限制范圍內(nèi)，油門仍然起作用。

⑥關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后，燃壓力泄放閥關(guān)閉，恢復(fù)正常；

⑦如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中已進(jìn)入此策略，仍能起動(dòng)且沒有明顯感覺。

（3）玉柴4F及4W國Ⅲ柴油機(jī)Delphi共軌系統(tǒng)

當(dāng)共軌壓力傳感器失效（丟失）時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)及運(yùn)行。會產(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（減扭矩模式）。會產(chǎn)生下列相關(guān)的故障碼：P11912、P1192、P1193。

二、增壓壓力（進(jìn)氣壓力）傳感器檢修

1.增壓壓力傳感器的工作原理

增壓壓力傳感器的作用是檢測進(jìn)氣壓力，ECU進(jìn)行進(jìn)氣流量計(jì)算，用于噴油控制。

電控柴油機(jī)幾乎普遍安裝了廢氣渦輪增壓器，為了精確測量進(jìn)氣量，設(shè)置了增壓壓力傳感器，它位于增壓器后的進(jìn)氣管上，有的柴油機(jī)增壓壓力傳感器集成了進(jìn)氣溫度傳感器，而有的柴油機(jī)增壓壓力傳感器與進(jìn)氣溫度傳感器分開，如圖4所示。

圖4 增壓壓力傳感器的安裝位置

增壓壓力傳感器的工作原理如圖5所示，進(jìn)氣歧管內(nèi)的進(jìn)氣壓力使硅芯片連同壓電電阻發(fā)生機(jī)械變形，使其阻值發(fā)生改變，惠斯頓電橋失去平衡，經(jīng)硅芯片上的電路處理后，形成與進(jìn)氣壓力成線性的電壓信號。

圖5 增壓壓力傳感器的工作原理示意圖

2. 增壓壓力傳感器失效模式分析

（1）Bosch共軌系統(tǒng)

①當(dāng)增壓壓力傳感器失效時(shí)，用固定的壓力值代替，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降、轉(zhuǎn)速受限；

②故障燈亮；

③信號丟失時(shí)，會產(chǎn)生P0237、P0238故障碼；

④壓力信號漂移，會產(chǎn)生P0236的故障碼。

（2）Delphi共軌系統(tǒng)

①當(dāng)增壓壓力傳感器失效時(shí)，用固定的壓力值代替，對駕駛性能沒有明顯的影響，但經(jīng)濟(jì)型會受影響；

②故障燈亮；

③信號丟失時(shí)，會產(chǎn)生P0107、P0108故障碼；

④壓力信號漂移，會產(chǎn)生P0106、P0109的故障碼。

（3）單體泵系統(tǒng)

①當(dāng)增壓壓力傳感器失效時(shí)，用固定的壓力值代替，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降；

②故障燈亮。

三、大氣壓力傳感器檢修

大氣壓力傳感器用于檢測大氣壓力，測量海拔高度，用于控制噴油參數(shù)的修正。

大氣壓力傳感器集成在ECU內(nèi)，其允許的測量誤差為±3 kPa，在海平面上大氣壓力設(shè)定值為100kPa，相應(yīng)的大氣壓力傳感器的信號電壓為4 V左右。

大氣壓力傳感器位于ECU內(nèi)，從外面無法檢測，但可以用用故障診斷儀讀數(shù)據(jù)流，有關(guān)大氣壓力傳感器的數(shù)據(jù)流一般有2個(gè)：“大氣壓力”、 “大氣壓力傳感器輸出電壓值”。

在海平面上，“大氣壓力”設(shè)定值為1000 hPa，相應(yīng)的“大氣壓力傳感器輸出電壓值”為4V左右。

大氣壓力傳感器失效時(shí)，對柴油機(jī)性能略有影響。

四、機(jī)油壓力傳感器（較少車型采用）檢修

機(jī)油壓力傳感器用于實(shí)時(shí)檢測機(jī)油壓力，一般與機(jī)油溫度傳感器集成在一起。

濰柴國Ⅲ部分Bosch共軌柴油機(jī)采用了機(jī)油壓力傳感器，如圖6所示。

圖6 濰柴國Ⅲ部分Bosch共軌柴油機(jī)的機(jī)油壓力傳感（含機(jī)油溫度）

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