1 3進(jìn)氣壓力傳感器故障檢修

,發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)識(shí)別,主講人：張忠偉,延時(shí)符,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修課程項(xiàng)目一燃油供給不良故障檢修任務(wù)三進(jìn)氣壓力傳感器故障檢修,主要內(nèi)容Primarycoverage,一、學(xué)習(xí)目標(biāo),1.能根據(jù)故障現(xiàn)象制定正確的維修計(jì)劃。2.能正確選擇診斷設(shè)備對(duì)進(jìn)氣壓力傳感器引起的故障進(jìn)行診斷。3.能使用萬用表、故障診斷儀對(duì)進(jìn)氣壓力傳感器的電路進(jìn)行檢測(cè)。4.能正確記錄、分析各種檢測(cè)結(jié)果并確定故障原因和故障部位。5.能按照正確操作程序進(jìn)行進(jìn)氣壓力傳感器的更換。6.能正確檢查進(jìn)氣壓力傳感器故障的修復(fù)質(zhì)量。7.能自主檢修進(jìn)氣壓力傳感器引起的故障。,二、情景描述,故障現(xiàn)象：一輛2005年款的別克Excelle1.6LMT轎車空檔滑行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，有時(shí)加速比較慢。診斷與排除：查檢無故障碼；檢查火花塞、高壓線、進(jìn)氣管無異常；讀取數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)在A/C關(guān)閉時(shí)，MAP的數(shù)據(jù)在7080kPa之間波動(dòng)，而正常情況下為42kPa。更換MAP后故障排除。分析：MAP的示值較正常值低，導(dǎo)致混合氣偏稀，因而導(dǎo)致動(dòng)力下降，加速緩慢。而在空檔滑行時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊要進(jìn)行減速、減稀控制，就會(huì)造成混合氣朝稀的方向進(jìn)一步變化，當(dāng)混合氣濃渡過稀時(shí)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。,三、相關(guān)知識(shí),一、進(jìn)氣壓力傳感器概述視頻-2-14進(jìn)氣絕對(duì)壓力1.進(jìn)氣壓力傳感器的作用進(jìn)氣壓力傳感器也稱為進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器（ManifoldAbsolutePressureSensor，MAP），該傳感器用于D型汽油噴射系統(tǒng)。它在汽油噴射系統(tǒng)中所起的作用與空氣流量傳感器相似。進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)測(cè)量出節(jié)氣門后方進(jìn)氣管內(nèi)絕對(duì)壓力的變化，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)一起輸送到微機(jī)控制裝置，作為控制噴油脈沖寬度和點(diǎn)火正時(shí)的主要參考信號(hào)。2.進(jìn)氣壓力傳感器的類型目前運(yùn)行的汽車中，按信號(hào)產(chǎn)生原理，進(jìn)氣歧管壓力傳感器主要包括半導(dǎo)體壓敏電阻式、電容式、膜盒傳動(dòng)的可變電感式和表面彈性波式。目前以半導(dǎo)體壓敏電阻式應(yīng)用最為廣泛。本田轎車進(jìn)氣壓力傳感器如圖1-29所示。別克轎車進(jìn)氣壓力傳感器如圖1-30所示。桑塔納轎車AFE型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器如圖1-31所示。,三、相關(guān)知識(shí),圖1-29日本本田轎車進(jìn)氣壓力傳感器外形,圖1-30別克轎車進(jìn)氣壓力傳感器外形,圖1-31桑塔納2000GLi轎車AFE型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力傳感器,三、相關(guān)知識(shí),3.進(jìn)氣壓力傳感器的安裝位置進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器(ManifoldAbsolutePressureSensor)安裝在節(jié)氣門的后方，如圖1-32所示。,、,圖1-32進(jìn)氣壓力傳感器的位置,三、相關(guān)知識(shí),二、半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器1.半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器由壓力轉(zhuǎn)換元件、放大壓力轉(zhuǎn)換元件輸出信號(hào)的集成電路和真空室構(gòu)成,如圖1-33所示。,圖1-33半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器結(jié)構(gòu),三、相關(guān)知識(shí),2.半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的工作原理壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的硅膜片，硅膜片的一面是真空室，另一面作用的是進(jìn)氣歧管的壓力。硅膜片約為3mm的正方形，其中部經(jīng)光刻腐蝕形成直徑約2mm、厚約50mm的薄膜，薄膜周圍有四個(gè)應(yīng)變電阻，以惠斯頓電橋方式連接。因?yàn)楸∧さ囊粋?cè)是真空室，所以薄膜的另一側(cè)即進(jìn)氣歧管內(nèi)絕對(duì)壓力越高，硅膜片的變形越大，其應(yīng)變與壓力成正比，附著在薄膜上的應(yīng)變電阻的阻值隨應(yīng)變成正比變化，這樣就可以利用惠斯頓電橋?qū)⒐枘て淖冃无D(zhuǎn)變成電信號(hào)。因?yàn)檩敵龅碾娦盘?hào)很微弱，所以需要用混合集成放大電路放大后輸入到ECU的PIM端子，如圖1-34所示。,a硅膜片b電路示意圖圖1-34壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器工作原理,三、相關(guān)知識(shí),這種半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器輸出的電壓信號(hào)具有隨進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力的增大呈線性增大的特性。在通常情況下，傳感器信號(hào)電壓范圍應(yīng)該從怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的大約1.25V，平穩(wěn)上升到節(jié)氣全開時(shí)的大約5V，如圖1-35所示。,圖1-35進(jìn)氣壓力傳感器輸出特性,三、相關(guān)知識(shí),三、電容式進(jìn)氣壓力傳感器1.電容式進(jìn)氣壓力傳感器的結(jié)構(gòu)與原理電容式進(jìn)氣壓力傳感器結(jié)構(gòu)如圖1-36所示。電容式進(jìn)氣壓力傳感器利用氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列形成電容，根據(jù)其電容量隨膜片上下壓力差變化的性質(zhì)制造而成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)歧管內(nèi)壓力發(fā)生變化，可獲得與壓力成比例的電容值信號(hào)，如圖1-35所示。再把電容(即壓力轉(zhuǎn)換元件)連接到傳感器混合集成電路的振蕩電路中，傳感器產(chǎn)生可變頻率的信號(hào)，其輸出信號(hào)的頻率與進(jìn)氣歧管的壓力成正比，頻率在80120Hz范圍內(nèi)變化。輸出信號(hào)送到電子控制單元，電腦便可感知進(jìn)氣歧管的壓力,以此計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的基本噴油量。,圖1-36電容式壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,四、任務(wù)實(shí)施,一、進(jìn)氣壓力傳感器故障檢修1.半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器檢修(1)半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器檢修豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器電路如圖1-37所示。各端子名稱及作用如下：PIM-信號(hào)輸出端子，即進(jìn)氣壓力信號(hào)電壓；VC-電源端子；E2-傳感器通過ECU搭鐵。,圖1-37豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器電路,四、任務(wù)實(shí)施,(2)半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的檢測(cè)1)進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器電源電壓的檢測(cè)。以豐田皇冠3.0轎車2JZ-GE發(fā)動(dòng)機(jī)為例。點(diǎn)火開關(guān)置于OFF，拔下進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器的導(dǎo)線連接器;將點(diǎn)火開關(guān)置于ON(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))，用萬用表電壓檔測(cè)量導(dǎo)線連接器中電源端VC和接地端E2之間的電壓，如圖1-37所示，其電壓值應(yīng)為4.55.5V。如果測(cè)量的電壓值不符合要求，應(yīng)檢查進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器與ECU之間的線路是否導(dǎo)通。2)進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器輸出電壓的檢測(cè)將點(diǎn)火開關(guān)置于ON(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))，拆下連接進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器與進(jìn)氣歧管的真空軟管，使之與大氣相通，如圖1-38所示。在ECU導(dǎo)線連接器側(cè)用萬用表電壓檔測(cè)量進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器PIM與E2端子在大氣壓力狀態(tài)下的輸出電壓，如圖1-39和1-40所示，PIM與E2之間的電壓為3.33.9V。再用真空泵向進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器內(nèi)施加真空，從13.3kPa起，每次遞增13.3kPa，一直增加到66.7kpa為止，然后測(cè)量在不同真空度下進(jìn)氣歧管壓力傳感器(PIM-E2端子間)的輸出電壓。該電壓值應(yīng)該隨真空度的增大而不斷下降。,四、任務(wù)實(shí)施,圖1-38傳感器電源電壓的測(cè)量,圖1-39真空軟管與大氣相通,圖1-40測(cè)量在大氣壓力下的輸出電壓,四、任務(wù)實(shí)施,(3)邁騰增壓壓力傳感器檢修邁騰1.8TSI發(fā)動(dòng)機(jī)增壓壓力感器為三線式，其電路圖如圖1-41所示。其中G31傳感器引腳作用：1號(hào)引腳為信號(hào)線，2號(hào)引腳為5V供電，3號(hào)引腳為搭鐵。,圖1-41邁騰發(fā)動(dòng)機(jī)增壓壓力傳感器電路,四、任務(wù)實(shí)施,增壓壓力傳感器及導(dǎo)線由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU監(jiān)控。查詢發(fā)動(dòng)機(jī)ECU故障碼，如果顯示增壓壓力傳感器有故障，則進(jìn)行檢測(cè)如下:1)供電電壓檢查。拔下增壓壓力傳感器插接器，將萬用表置于電壓檔，然后檢測(cè)1和3端子之間，接通點(diǎn)火開關(guān)，其電壓值應(yīng)大于4.5V。如果未達(dá)到規(guī)定值，檢查插接器1和3端子的導(dǎo)線連接是否斷路及對(duì)搭鐵/正極短路，導(dǎo)線電阻值最大為1.5；如果導(dǎo)線無故障，且1、3端子之間有電壓，要檢查傳感器功能；如1、3端子之間無電壓，要更換發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。如果電壓達(dá)到規(guī)定值，則檢查增壓壓力傳感器信號(hào)線。2）信號(hào)線檢查。插上增壓壓力傳感器的插接器，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使之怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查增壓壓力傳感器4端子的電壓是否為1.82.0V；使發(fā)動(dòng)機(jī)急加速，其電壓值應(yīng)在23V之間。如果未達(dá)到規(guī)定值，檢查增壓壓力傳感器插接器4端子的導(dǎo)線是否斷路或?qū)Φ?正極短路。如果導(dǎo)線正常，則更換增壓壓力傳感器。,四、任務(wù)實(shí)施,2.電容式進(jìn)氣壓力傳感器檢修(1)福特汽車電容式進(jìn)氣壓力傳感器福特汽車電容式進(jìn)氣壓力傳感器如圖1-42所示。該傳感器將大氣壓力傳感器和進(jìn)氣壓力傳感器組合在一起。福特汽車使用的大氣壓力和進(jìn)氣壓力傳感器與電腦的連接電路圖,如圖1-43所示。該傳感器有四條線與電腦(ECU)連接。ECU的3端子向傳感器提供5V參考電壓；20端子為進(jìn)氣壓力傳感器輸出信號(hào)端子，22端子為大氣壓力傳感器輸出信號(hào)端子，19端子為信號(hào)回路，經(jīng)ECU搭鐵。,圖1-42大氣壓力和進(jìn)氣壓力傳感器(BARO和MAP傳感器),圖1-43福特BARD的MAP傳感器與電腦的連接電路,四、任務(wù)實(shí)施,(2)福特汽車電容式進(jìn)氣壓力傳感器檢修1)測(cè)量電壓和電阻檢查真空軟管連接狀態(tài)，以確保無老化破裂現(xiàn)象。打開點(diǎn)火開關(guān)，檢查ECU的3端子與搭鐵間電壓應(yīng)為5V。檢測(cè)19端子電壓應(yīng)為0V，接地電阻不大于5。檢測(cè)進(jìn)氣壓力信號(hào)線，拆下傳感器插接器插頭，測(cè)量20端子處電壓，在點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)為0.5V。2)測(cè)量進(jìn)氣壓力傳感器頻率用汽車專用萬用表或示波器對(duì)進(jìn)氣壓力傳感器進(jìn)行頻率測(cè)試，測(cè)試方法是打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)氣壓力傳感器輸出信號(hào)頻率約為160Hz；減速時(shí)頻率為80Hz；怠速時(shí)頻率為105Hz，如圖1-44所示。當(dāng)進(jìn)氣壓力信號(hào)消失或者超出工作范圍(頻率小于80Hz或大于162Hz)，電控單元會(huì)根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器的工作情況發(fā)出一個(gè)替代值，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但ECU同時(shí)記錄下進(jìn)氣壓力傳感器產(chǎn)生的故障，以故障碼方式進(jìn)行儲(chǔ)存。,圖1-44使用示波器測(cè)量福特汽車怠速時(shí)的波形和頻率,四、任務(wù)實(shí)施,(3)測(cè)量福特汽車進(jìn)氣壓力傳感器波形打開點(diǎn)火開關(guān)，但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用手動(dòng)真空泵給進(jìn)氣壓力傳感器施加不同的真空度，并觀察示波器的波形顯示。電容(數(shù)字輸出)式進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器信號(hào)電壓波形如圖1-45所示。,圖1-45福特汽車進(jìn)氣壓力傳感器波形,四、任務(wù)實(shí)施,波形分析如下：這種進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器產(chǎn)生的是頻率調(diào)制式數(shù)字信號(hào)，它的頻率隨進(jìn)氣真空的改變而改變，當(dāng)沒有真空時(shí)輸出信號(hào)頻率為160Hz，在怠速時(shí)真空度為64.3kPa，它產(chǎn)生頻率約為105Hz的輸出，檢測(cè)時(shí)應(yīng)按照維修手冊(cè)中的資料來確定真空度和輸出頻率信號(hào)的關(guān)系。確定判定參數(shù):幅值、頻率和形狀是相同的，精確性和重復(fù)性好，幅值接近5V,頻率隨真空度變化，形狀(方波)保持