ЭКСПРЕСС-ТЕСТЕР ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА СИСТЕМ COMMON RAIL

Полезная модель относится к промышленной электронике и может быть использована для проверки технического состояния датчиков давления топлива в системах Common Rail.
Важным компонентом систем типа Common Rail является датчик давления топлива, который обычно устанавливают в топливный аккумулятор. Датчик давления топлива включает металлический корпус с закрепленным на нем тензорезистором, устройство для обработки сигнала тензорезистора и электрический разъем, обычно - штырьевого типа с тремя пластинчатыми контактами, для подключения соединительного кабеля. Устройство для обработки сигнала тензорезистора представляет собой микроэлектронное устройство в виде платы с компонентами поверхностного монтажа, выходные контакты которой соединены с контактами электрического разъема. В процессе установки топливной аппаратуры на двигатель к электрическому разъему датчика давления топлива подключают соединительный кабель, по которому сигнал передается от датчика на электронный блок управления двигателем.
Как показывает практика, риски выхода из строя датчика давления топлива связаны, в основном, с разрушениями электрического разъема, нарушением целостности электрических соединений между разъемом и тензорезистором или коротким замыканием во внутренних электрических цепях датчика.
Повреждения электрического разъема датчика давления топлива - его разрушение или отрыв от металлического корпуса - как правило, легко обнаруживаются при визуальном осмотре без применения специальной аппаратуры. Обнаружение нарушения целостности электрических соединений внутри датчика давления топлива или короткого замыкания в его внутренних электрических цепях представляет собой более сложную задачу.
В эксплуатации неисправность в каком-либо компоненте топливной аппаратуры, регистрируемая электронным блоком управления двигателем, индицируется на панели приборов автомобиля в виде характерного сигнала: «CHECK ENGINE». Если неисправность связана с датчиком давления топлива, программное обеспечение электронного блока управления двигателем присваивает ей код ошибки Р0190 и сохраняет запись об этом в постоянном запоминающем устройстве электронного блока управления двигателем.
Известен тестер Common Rail, включающий индикатор высокого давления (Тестер Common Rail. Руководство. - URL:/ http://ukr-truck.com.ua/imma/nct_6000_rus.pdf; дата обращения: 21.05.2020). Индикатор высокого давления представляет собой измерительный показывающий прибор, подключаемый к датчику давления топлива через соединительный кабель со специальным разъемом. Питание индикатора высокого давления осуществляется от внешнего источника - аккумуляторной батареи, причем соединение проводов от индикатора высокого давления с аккумуляторной батареей выполняют при помощи механических разжимных контактов типа «крокодил».
К недостаткам известного решения относится риск поражения оператора током при подключении проводов индикатора высокого давления к аккумуляторной батарее. Кроме того, при проведении диагностики датчика давления на автомобиле, питание индикатора высокого давления от аккумуляторной батареи может вызвать возгорание в моторном отсеке из-за возможного искрения на клеммах аккумуляторной батареи.
Известен способ диагностирования кода Р0190, предполагающий проверку напряжения на электрическом разъеме датчика давления топлива в аккумуляторе с помощью цифрового мультиметра (Ошибка Р0190 - что значит, симптомы, причины, диагностика, устранение. - URL:/https://elm3.ru/diagnostika/oshibka-p0190; дата обращения: 21.05.2020). Цифровой мультиметр представляет собой комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. На шкале мультиметра индицируется измеряемый параметр, при проверке датчика давления топлива - напряжение. При использовании мультиметра необходимо установить переключателем нужный тип измеряемых величин и прикоснуться щупами прибора к нужным контактам разъема датчика.
К недостаткам известного решения относится также то, что мультиметр является универсальным прибором, и его щупы нужно прижать и удерживать в процессе контроля на двух нужных контактах датчика из трех имеющихся в разъеме. Это представляет не только неудобство в работе, но и риск касания не тех контактов, которых нужно коснуться.
Общим недостатком упомянутых технических решений является необходимость принятия оператором решения о техническом состоянии проверяемого датчика давления топлива на основании сравнения измеренного значения параметра, регистрируемого при выполнении операции, с некоторым, известным наперед, значением этого же параметра, которое соответствует технически исправному состоянию датчика и которое должен знать и помнить оператор. Это повышает требования к оператору.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является электронный тестер давления CT-N111, включающий корпус с измерительным устройством, встроенным автономным источником питания, выключателем и устройством вывода информации и соединительный кабель (CT-N111. - URL: http://autorentpen.ru/ct-n111.html: дата обращения: 03.06.2020). Электронный тестер давления CT-N111 (далее - тестер), по известному решению, подключается к проверяемому датчику давления топлива с помощью соединительного кабеля. Соединительный кабель имеет три специальных разъема: для подключения к тестеру, к датчику давления и к штатному соединительному кабелю, который в эксплуатации соединяет на двигателе датчик давления топлива с электронным блоком управления двигателем. Тестер измеряет напряжение во внутренних электрических сетях датчика давления. Устройство вывода информации представляет собой цифровой дисплей, расположенный на лицевой панели тестера. Питание тестера осуществляется от встроенного автономного источника. Кроме проверки датчика электронный тестер давления выполняет ряд дополнительных функций, причем на дисплей выводится разнообразная информация, только часть которой составляют данные о датчике давления.
К недостаткам известного решения относятся:
- требование специальной квалификации оператора,
- избыток данных, являющийся неоправданным в ряде случаев,
- риск механического повреждения дисплея тестера,
- износ контактов при подключении-отключении соединительного кабеля к тестеру,
- необходимость наличия электронного блока управления двигателем пи проверке датчиков давления.
Перечисленные недостатки обусловлены тем, что при выполнении проверки датчика давления топлива оператору необходимо ориентироваться в массиве данных, выводимых на дисплей тестера. В ряде практических задач, в частности, при летучем контроле датчиков давления топлива при их изготовлении бывает востребована не вся информация, получаемая с помощью тестера. Избыток данных часто является неоправданным и приводит только к усложнению конструкции тестера и перегрузке оператора, выполняющего проверку датчиков давления. Наличие дисплея увеличивает риск выхода прибора из строя в случае механического повреждения стекла, например, при ударе или падении. Отсутствие постоянного подключения соединительного кабеля к тестеру дополнительно уменьшает надежность, так как постоянное подключение-отключение кабеля от прибора вызывает износы по контактируемым поверхностям. Установка тестера в разрыв линии между проверяемым датчиком давления и электронным блоком управления требует для проверки наличия последнего, что делает затруднительным проверку датчиков на отдельных этапах их жизненного цикла, в частности, в условиях их производства.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа - создание простой и надежной конструкции экспресс-тестера, который можно применять для оперативной проверки датчиков давления топлива систем Common Rail на всех стадиях их жизненного цикла.
Поставленная задача решается за счет выполнения экспресс-тестера в виде сигнализирующего прибора с автономным питанием, который информирует оператора о состоянии датчика в бинарной форме по принципу «да-нет».
Новизной в предложенном экспресс-тестере является совместное использование следующих технических решений:
- применения соединительного кабеля, имеющего только два конца, один из которых постоянно соединен с корпусом экспресс-тестера, а на втором установлен специальный разъем для подключения к датчику давления;
- питания экспресс-тестера с помощью встроенного автономного источника питания;
- выполнения устройства для вывода информации в виде двух контрольных ламп, расположенных на передней панели корпуса экспресс-тестера и обеспечивающих световую индикацию разного цвета - зеленую и красную, причем одна из ламп, например, красная, сигнализирует о недопустимом разряде встроенного источника питания, а вторая - зеленая - о технически исправном состоянии проверяемого датчика давления.
Указанные признаки являются новыми, существенными и промышленно выполнимыми и направлены на решение поставленной полезной моделью технической задачи.
Предлагаемый в качестве полезной модели экспресс-тестер для проверки датчиков давления топлива систем Common Rail поясняется чертежом (фиг. 1) и включает корпус 1, выключатель 2, контрольную лампу 3 заряда встроенного автономного источника питания 12, контрольную лампу 4 состояния проверяемого датчика давления топлива 6, кабель 5, один конец которого входит в корпус 1 и имеет неразъемное электрическое соединение с измерительным устройством 11, находящемся внутри корпуса 1, На свободном конце кабеля 5 расположен разъем 51, являющийся розеткой и соответствующий, как ответная часть, электрическому разъему проверяемого датчика 6.
Корпус 1 может быть выполнен из любых материалов, не проводящих электрический ток и выдерживающих без разрушения конструкции падение экспресс- тестера с высоты до 120 см включительно на бетонный или кирпичный пол или на пол, имеющий покрытие из стальных плиток.
Выключатель 2 расположен на корпусе 1.
Преимущественным является применение в качестве контрольной лампы 3 светодиода или светодиодного индикатора красного цвета и в качестве контрольной лампы 4 - светодиода или светодиодного индикатора зеленого цвета.
Измерительное устройство 11 предназначено для измерения напряжения. Конструкция измерительного устройства 11 не является предметом охраны по настоящей заявке.
Питание измерительного устройства 11 осуществляется от встроенного автономного источника питания 12, расположенного в корпусе 1 с возможностью извлечения при снятии крышки 13 для замены или зарядки. Встроенный автономный источник питания 12 может быть любым, известным из уровня техники, например, представлять собой один или несколько гальванических элементов, соединенных в батарею, или один или несколько аккумуляторов. Конструкция встроенного автономного источника питания 12 не является предметом охраны по настоящей заявке.
Экспресс-тестер для проверки датчиков давления топлива систем Common Rail работает следующим образом.
Переводят выключатель 2, расположенный на корпусе 1, во включенное состояние. Если контрольная лампа 3 горит, снимают крышку 13, извлекают из корпуса 1 встроенный автономный источник питания 12 и либо заменяют его на новый, либо выполняют его зарядку.
Если контрольная лампа 3 не горит, уровень заряда встроенного автономного источника питания 12 достаточен для проведения проверки датчика давления топлива.
Разъем 51 на кабеле 5 подключают к электрическому разъему проверяемого датчика давления топлива 6.
Если контрольная лампа 4 горит, проверяемый датчик давления топлива 6 технически исправен. Если контрольная лампа 4 не горит, проверяемый датчик давления топлива 6 неисправен, а именно имеет место либо короткое замыкание во внутренних электрических сетях датчика давления топлива 6, либо нарушение целостности электрических соединений в нем, либо и то, и другое.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание простой и надежной конструкции экспресс-тестера для проверки датчиков давления топлива систем Common Rail на всех этапах жизненного цикла упомянутых датчиков, не требующей высокой квалификации оператора и не создающей дополнительных рисков поражения оператора электрически током или возникновения возгорания в моторном отсеке автомобиля.
Предлагаемый в качестве полезной модели экспресс-тестер для проверки датчиков давления топлива систем Common Rail изготовлен в объеме опытной партии и используется на Алтайском заводе прецизионных изделий.