錫柴共軌柴油機(jī)水溫傳感器輸出特性的研究

摘 要：在高壓共軌系統(tǒng)的溫度傳感器中，負(fù)溫度系數(shù)的電阻溫度傳感器NTC溫度電阻作為5V電壓分配器電路的一部分，與壓縮電路的兩端連接到溫度傳感器，溫度變化時，電阻隨溫度傳感器電路的電壓變化壓力，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的電壓輸入接口電路的ECU。溫度和電壓特性曲線之間的關(guān)系是存儲在ECU引擎管理系統(tǒng)，ECU根據(jù)這些信息，以下相關(guān)的控制策略：扭矩校正（流量校正），注入正式修正案，共軌壓力校正，輔助啟動電熱塞控制、目標(biāo)怠速控制、EGR控制、熱保護(hù)、空調(diào)調(diào)制。水溫傳感器是共軌系統(tǒng)中最重要的傳感器之一。

關(guān)鍵詞：高壓共軌;水溫傳感器;ECU;控制策略

1 現(xiàn)階段中國共軌燃油系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

現(xiàn)階段中國經(jīng)濟(jì)雖然發(fā)展的相當(dāng)好，但是由于我國缺少柴油機(jī)電控燃油噴射技術(shù)方面的人才，加上我國的柴油機(jī)電控噴射技術(shù)比國外落后，我國的汽車工業(yè)與國際水平還存在著相當(dāng)大的差距，甚至可以說是比較落后，對電控柴油機(jī)技術(shù)的運(yùn)用還是很不完善的。我國柴油機(jī)電控技術(shù)起步比較晚，自二十世紀(jì)八十年代中期以來，一些科研單位和部分院校才開始涉及這一方面，雖然時間比較短，但還是取得了一定的成效。而且這一技術(shù)在越來越多的院校開始普及，這表明我國的這個項目會越來越成熟。

2 共軌柴油機(jī)水溫傳感器介紹

冷卻液溫度傳感器（Coolant Temperature Sensor，CTS）通常又稱為水溫傳感器，嚴(yán)格來說水溫傳感器分為兩大類。但是無論是哪一類傳感器它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是熱敏電阻，而且它們的阻值基本上都是在265歐姆到6600歐姆之間。而且它們的阻值是隨著溫度的變化而變化的，溫度越高其阻值越低，反之溫度越低則其阻值越高。

3 實(shí)驗大綱

3.1 實(shí)驗?zāi)康?/p>

①深入了解錫柴共軌柴油機(jī)試驗臺的構(gòu)造、工作原理及用途，并且能夠熟知它的操作方法，而且務(wù)必能夠熟練的操作試驗臺進(jìn)行測試。

②深入了解高壓共軌系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)和工作原理，獲取錫柴共軌柴油機(jī)水溫傳感器的輸出特性與運(yùn)行參數(shù)?；诟邏汗曹壊裼蜋C(jī)實(shí)驗臺和FSA740發(fā)動機(jī)綜合分析儀，搭建錫柴高壓共軌柴油機(jī)水溫傳感器特性測試臺架。通過模擬實(shí)驗的方法，獲取錫柴共軌柴油機(jī)水溫傳感器輸出特性與故障模式，并對測試的結(jié)果及其控制策略進(jìn)行分析。運(yùn)用試驗分析獲取的結(jié)果，得出錫柴共軌柴油機(jī)水溫傳感器修正參數(shù)對輸出特性的影響及其故障模式的控制策略，從而為故障診斷維修提供理論依據(jù)。

③深入了解和掌握KT670診斷系統(tǒng)讀數(shù)據(jù)流和FSA740發(fā)動機(jī)綜合分析儀測波形方法，獲取錫柴共軌柴油機(jī)水溫傳感器的輸出特性與故障模式控制策略。

3.2 實(shí)驗原理

本實(shí)驗中溫度是對發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷狀態(tài)的重要參數(shù)的反映，發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行必須保證電控單元能夠精確地對其進(jìn)行控制，必須能夠隨時、連續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度，從而修正各個控制參數(shù)，準(zhǔn)確計算噴油脈寬以及進(jìn)行排氣凈化處理等。

3.3 實(shí)驗內(nèi)容及要求

①內(nèi)容

a搭建高壓共軌柴油機(jī)水溫傳感器試驗與故障控制模式測試臺架。

b通過用不同阻值的電阻去代替，模擬水溫故障獲取補(bǔ)償電阻的求值，水溫傳感器故障模式及其控制策略數(shù)據(jù)流。

②要求

a其中一人使用萬用表測出不同阻值電阻。

b其中一人按順序更換不同阻值電阻。

c一個人操控數(shù)據(jù)儀，另外一個人記錄數(shù)據(jù)。對比實(shí)驗數(shù)據(jù)，實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄應(yīng)準(zhǔn)確無誤。

3.4 實(shí)驗方法與步驟

①找到錫柴實(shí)驗臺、控制單元OBD接口的地線、K線、電源線。

②起動試驗臺，運(yùn)行一段時間使其保持怠速狀態(tài)。

③使用萬用表測出不同阻值電阻，測量在該電阻下的溫度，電壓值及噴油量。

④試驗完畢后，做好保養(yǎng)清理工作，將實(shí)驗數(shù)據(jù)記入記錄表，經(jīng)實(shí)驗指導(dǎo)教師簽字后即可離開實(shí)驗室。

4 實(shí)驗結(jié)果分析

通上電，打開試驗臺鑰匙開關(guān)，用診斷儀測量出剛啟動時冷卻液溫度為-39.67℃，冷卻液溫度傳感器電壓為2.75V，噴射量為38.5mg額定油軌壓力為400.0Bar，實(shí)際油軌壓力為10.9Bar，燃油計量單元燃油占空比為7.43%。根據(jù)已知的理論數(shù)據(jù)可知，以上儀器所顯示的數(shù)據(jù)均正常，如此可以斷定該實(shí)驗臺是正常的，可以進(jìn)行下一步實(shí)驗操作。

用不同電阻的阻值模擬水溫傳感器在不同溫度下的狀態(tài)。首先用萬用表測量出所有的電阻阻值分別為：14kΩ，6.1kΩ，118kΩ，994Ω，466Ω，300Ω，180Ω，110Ω，分別用不同的電阻代替，用分析儀記錄不同電阻時的數(shù)據(jù)。

水溫傳感器輸出特性：水溫傳感器是負(fù)阻值溫度傳感器，電阻隨溫度變化非線性非常嚴(yán)重，當(dāng)獲得滿意的線性結(jié)果，而水溫傳感器應(yīng)用（電路中ECU）內(nèi)部，增加了一個補(bǔ)償電路，串聯(lián)在水溫傳感器測量電路中，其輸出特性可按歐姆定律分壓公式求出

5 總結(jié)

未來柴油機(jī)高壓共軌技術(shù)的應(yīng)用會越來越普遍，而隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)要求越來越高，對于高壓共軌技術(shù)在燃油電控方面的要求也越來越高。高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是柴油機(jī)電控的未來發(fā)展方向之一，它在各個方面都比常規(guī)柴油機(jī)具有優(yōu)勢。在柴油機(jī)起動方面，常規(guī)柴油機(jī)存在著起動困難、排放惡劣等問題，本文分析了高壓共軌柴油機(jī)在起動控制方面的優(yōu)勢。但由于試驗條件水平有限以及畢業(yè)時間的限制，部分工作無法完善，還需要在未來完成。

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