虹科分享 | 高压油轨压力传感器信号的运用

 

 

引言

平时使用示波器做免拆诊断的过程中，总是会借助很多附件来排除故障点，例如压力传感器，脉动传感器等。实际上发动机上的很多传感器的信号也能让我们直接使用。

今天就借助这个案例和大家分享一下如何使用高压油轨压力信号，来辅助判断高压喷油嘴是否存在喷油量不一致的情况。

 

01

信号采集

先聊聊如何正确地采集信号。

在使用浮地示波器采集高压油轨压力信号波形时，该通道的接地需要接在传感器的地，而不是功率地。这样能大幅度的降低外界的干扰，测出来的波形更加的接近真实信号。

如图1与图2，同样的设置参数，使用传感器自身接地测得的信号干扰更少，更加干净、清晰。

图1 使用功率地的波形

 

图2 使用传感器自身接地的波形

 

02

实测案例

掌握了采集波形的方法，那如何来运用呢？高压油轨压力传感器所监控的，是当前高压共轨内的实时压力。

那么，喷油嘴喷油后以及高压油泵往高压共轨内泵油产生的油压波动，能否从高压油轨压力传感器的信号上体现出来呢？我们不妨来看一个实测案例：

 

图3 故障车的相关信号波形

A通道：1缸点火触发；B通道：喷油嘴电流

C通道：高压油轨压力；D通道：曲轴位置传感器信号

 

如图3，通过曲轴加速度的曲线可以发现，2缸点火后，曲轴转速不升反降，表明2缸存在做功不良的问题。

那么具体是什么原因导致的呢？此前已经排除过2缸的点火线圈，火花塞以及缸压，均无问题。接下来需要排查喷油嘴，但缸内直喷的喷油嘴并不好拆。如何通过免拆诊断来验证其好坏？能否运用高压油轨压力传感器的信号来辅助我们判断？

答案是肯定的。事实上，高压油轨压力传感器的电压信号波动，和实际油轨压力的波动是完全对应的。这一传感器的本质就是把「压力」这个物理量，线性转换成「电压」这个电信号。压力波动多少bar，电压就会按比例波动多少mV。因此，高压油轨压力传感器的电压信号波动，可以间接反映油轨内油压变化的方向和程度。比如2缸喷油后，油轨实际压力会下降，此时轨压信号传感器电压也会出现下降。

了解了这一点，我们再继续分析波形。该款发动机没有配备分层燃烧模式，2缸的喷油时刻就发生在进气行程。对喷油嘴电流波形进行深度计算，可以发现，循环数201-204为一个做功循环。202是2缸的喷油时刻，其喷油脉宽与其他缸基本一致。在同等条件下（喷油脉宽一致），2缸喷油时，油轨压力信号的波动量是最小的。由此可以推断，2缸喷油嘴的喷射量明显小于其它3个缸的喷油嘴的喷射量，2缸喷油嘴损坏。

 

图4 故障车2缸喷油轨压波动最小

 

 

思考题

示波器的玩法有很多，主要是使用者会不会开发出更加实用的使用方法。借助一个传感器的信号，辅助我们判断故障点，这样能很大程度地减少我们诊断故障时的工作量。

其实我们还可以通过高压油轨信号波形的波动，来判断出一个完整的做功周期内高压油泵工作几次。那么你能判断出图4波形中，高压油泵一个完整的做功周期工作几次吗？

答案我们将发布在评论区，欢迎来评论区对答案！

 

  文章作者  

应良卿

玉山连通车服技术总监

2021年开始接触示波器诊断与NVH问题分析诊断，目前是国内通过示波器诊断汽车故障的佼佼者。获得2023年上饶市“振兴杯”汽车技术、新能源汽车智能化技术职业技能竞赛新能源组三等奖。2023年被《汽车维修技师杂志》聘为“波形分析专修站”栏目专家委员。