汽車傳感器原理與檢修 課件 第四章 壓力傳感器

汽車傳感器原理與檢修汽車傳感器原理與檢修汽車傳感器原理與檢修空氣濾清器真空開關(guān)1機(jī)油壓力開關(guān)2本章課程的主要內(nèi)容進(jìn)氣歧管壓力傳感器3渦輪增壓壓力傳感器4第四章壓力傳感器汽車傳感器原理與檢修大氣壓力傳感器5蓄能器壓力傳感器6共軌壓力傳感器7其它壓力傳感器8

4.1.1機(jī)油壓力開關(guān)結(jié)構(gòu)4.1機(jī)油壓力開關(guān)

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力開關(guān)用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)機(jī)油壓力。它由觸點(diǎn)、彈簧及膜片組成，如圖4-1所示。汽車傳感器原理與檢修

4.1.2機(jī)油壓力開關(guān)的檢測(cè)4.1機(jī)油壓力開關(guān)

機(jī)油壓力開關(guān)的檢測(cè)方法如下：1）點(diǎn)火開關(guān)接通后，機(jī)油壓力指示燈不亮，其故障原因是油壓指示燈線束脫落，或者是熔絲已熔斷，或者指示燈燈絲已燒斷。2）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，機(jī)油壓力已達(dá)規(guī)定值，指示燈仍點(diǎn)亮，故障原因可能是觸點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作不良，線束搭鐵。汽車傳感器原理與檢修

4.2.1半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（1）

結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的，主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管和引線電極組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。汽車傳感器原理與檢修

4.2.1半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（2）原理如圖4-5所示，硅膜片一面通過(guò)真空室，一面承受來(lái)自進(jìn)氣歧管中氣體的壓力，在此氣體壓力的作用下，硅膜片會(huì)產(chǎn)圖4-5半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器的工作原理發(fā)生變形，且壓力越大形變?cè)酱?，膜片上?yīng)變電阻的阻值在此壓應(yīng)力的作用下就會(huì)發(fā)生變化，使傳感器上以惠斯頓電橋方式連接的硅膜片應(yīng)變電阻的平衡被打破，當(dāng)電橋的輸入端輸入一定的電壓或電流時(shí)，在電橋的輸出端便可得到相應(yīng)變化的信號(hào)電壓或信號(hào)電流，因?yàn)榇诵盘?hào)比較微弱，故采用了混合集成電路進(jìn)行放大后輸入給ECU。汽車傳感器原理與檢修

4.2.1半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（3）

檢測(cè)1）檢查電源電壓。檢查時(shí)，拔下傳感器的插接器插頭，接通點(diǎn)火開關(guān)（但不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)），用萬(wàn)用表電壓檔檢測(cè)插接器插頭電源端和接地之間的電壓，應(yīng)在4～6V之間；否則，應(yīng)檢修連接線路。若傳感器損壞，應(yīng)予更換。2）檢查信號(hào)電壓。檢測(cè)進(jìn)氣壓力傳感器的輸出電壓。進(jìn)氣歧管壓力傳感器不同真空度時(shí)輸出電壓參照下表汽車傳感器原理與檢修

4.2.2電容式進(jìn)氣歧管壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（1）

結(jié)構(gòu)與原理電容式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的結(jié)構(gòu)如圖4-7所示，它是將氧化鋁膜片和底板彼此靠近排列，形成電容，利用電容隨膜片上下壓力差的變化而改變性能，獲取與壓力成正比的電容值信號(hào)。將電容（為壓力轉(zhuǎn)換元件）連接到傳感器混合集成電路的振蕩電路中，傳感器能夠產(chǎn)生可變頻率的信號(hào)，且該信號(hào)的輸出頻率（80～120Hz）與進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力成正比。電控裝置ECU可以根據(jù)傳感器輸入信號(hào)的頻率來(lái)感知進(jìn)氣歧管的絕對(duì)壓力的大小，進(jìn)而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量進(jìn)行控制。汽車傳感器原理與檢修

4.2.2電容式進(jìn)氣歧管壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（2）

檢測(cè)測(cè)試方法是：接通點(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左右；怠速時(shí)頻率為105Hz左右。當(dāng)進(jìn)氣壓力輸出信號(hào)消失或者超出工作范圍（頻率小于80Hz或大于160Hz），則說(shuō)明此傳感器已損壞，應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)或更換。汽車傳感器原理與檢修

4.2.2電容式進(jìn)氣歧管壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（3）

檢測(cè)示例福特汽車電容式進(jìn)氣壓力傳感器的檢測(cè)示例如下：福特汽車電容式進(jìn)氣壓力傳感器與電控單元（ECU）的連接電路，如圖4-8所示。該進(jìn)氣壓力傳感器有三條線與電控單元（ECU）連接。ECU的26端子向進(jìn)氣壓力傳感器提供5V電壓；46端子是信號(hào)回路，經(jīng)ECU搭鐵；45端子為進(jìn)氣壓力傳感器輸出信號(hào)端子。汽車傳感器原理與檢修

4.2.3真空膜盒式進(jìn)氣壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（1）

結(jié)構(gòu)與原理真空膜盒式進(jìn)氣壓力傳感器又稱膜盒測(cè)壓器。其作用是在D型燃油噴射系統(tǒng)中，由進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器測(cè)量進(jìn)氣管壓力，并將信號(hào)輸入ECU，作為燃油噴射和點(diǎn)火控制的主控制信號(hào)。根據(jù)膜盒的機(jī)械運(yùn)動(dòng)變換成電信號(hào)輸出方式不同，可以采用可變電阻器（電位計(jì)）、可變電感器和差動(dòng)變壓器等三種裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。汽車傳感器原理與檢修

4.2.3真空膜盒式進(jìn)氣壓力傳感器4.2進(jìn)氣歧管壓力傳感器

（2）

檢測(cè)1）檢查電源電壓。如圖4-10a所示。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，拔下傳感器插接器插頭，在電源線插頭一側(cè)接萬(wàn)用表，打開點(diǎn)火開關(guān)，電壓表應(yīng)顯示12V，否則，應(yīng)檢查電源線是否存在斷路、短路。2）檢查輸出信號(hào)電壓。如圖4-10b所示，汽車傳感器原理與檢修

4.3渦輪增壓壓力傳感器4.3渦輪增壓壓力傳感器

奧迪轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上的壓力調(diào)節(jié)裝置與真空控制裝置的連接如圖4-11所示汽車傳感器原理與檢修

4.4大氣壓力傳感器4.4大氣壓力傳感器

（1）原理與結(jié)構(gòu)大氣壓力傳感器用于檢測(cè)大氣壓力的變化，并將變化的壓力信號(hào)輸入給ECU，實(shí)現(xiàn)ECU對(duì)噴油量和點(diǎn)火時(shí)間的修正。它一般安裝在空氣流量計(jì)內(nèi)、ECU內(nèi)或前保險(xiǎn)杠內(nèi)，如圖4-14所示。D型噴射發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)則采用進(jìn)氣歧管壓力傳感器在點(diǎn)火開關(guān)接通的瞬間向ECU提供大氣壓力信號(hào)，因此沒有安裝大氣壓力傳感器。汽車傳感器原理與檢修

4.4大氣壓力傳感器4.4大氣壓力傳感器

（2）原理與結(jié)構(gòu)大氣壓力傳感器與半導(dǎo)體壓敏電阻壓力傳感器的制作原理類似，也是采用集成電路與微加工技術(shù)，在一塊半導(dǎo)體基片（硅片）上形成壓力傳感器、溫度補(bǔ)償電路和放大電路。在硅片的中間，從反面經(jīng)異向腐蝕形成了一個(gè)正方形的膜片（利用膜片將壓力變換成應(yīng)力），在膜片的表面，通過(guò)擴(kuò)散雜質(zhì)形成4個(gè)P型的測(cè)量電阻，以惠斯頓電橋方式連接，如圖4-15所示。利用膜片的壓阻效應(yīng)（將加在膜片上的壓力變換成電阻的變化），在兩個(gè)輸出端子之間輸出一定的電位差。膜片的里面與硅杯之間設(shè)計(jì)成真空腔，用于緩和外部的應(yīng)力，并以此真空腔的壓力為基準(zhǔn)來(lái)測(cè)量大氣壓力。汽車傳感器原理與檢修

4.4大氣壓力傳感器4.4大氣壓力傳感器

（3）檢測(cè)現(xiàn)以三菱轎車大氣壓力傳感器為例，說(shuō)明大氣壓力傳感器的檢修方法。三菱轎車大氣壓力傳感器與電控單元（ECU）的連接電路如圖4-16所示。它有三根引線：一根線（Vcc）為電源電壓；另一根線（Vout）為信號(hào)輸出，第三根線為搭鐵線。汽車傳感器原理與檢修

4.5蓄能器壓力傳感器4.5蓄能器壓力傳感器

（1）結(jié)構(gòu)與原理蓄能器壓力傳感器用于檢測(cè)牽引力控制系統(tǒng)（TRC）蓄能器油液壓力，它一般安裝在油壓控制組件的上方，如圖4-17所示。汽車傳感器原理與檢修

4.5蓄能器壓力傳感器4.5蓄能器壓力傳感器

（2）連接電路蓄能器壓力傳感器由壓力檢測(cè)部分、電路部分等組成，壓力檢測(cè)部分以半導(dǎo)體壓敏元件為測(cè)量元件。當(dāng)油液壓力低時(shí)，它向ECU輸入低油壓信號(hào)，以便起動(dòng)油泵，使之運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)油液壓力過(guò)高時(shí)，它向ECU輸入一個(gè)高油壓信號(hào)使油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。蓄能器壓力傳感器與ECU的電路連接如圖4-18所示。汽車傳感器原理與檢修

4.5蓄能器壓力傳感器4.5蓄能器壓力傳感器

（3）檢測(cè)檢查電源電壓1）拆下ABS和TRC的ECU，使插接器仍連著。2）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使之怠速運(yùn)轉(zhuǎn)30s，使TRC執(zhí)行器油壓升高到一定的數(shù)值。3）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，使點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“ON”位置，用萬(wàn)用表測(cè)量ECU插接器端子PR與E2間電壓，該值應(yīng)為5V。測(cè)量過(guò)程如圖425所示。檢查后應(yīng)向儲(chǔ)油室內(nèi)加油。檢查壓力開關(guān)1）拆下壓力開關(guān)導(dǎo)線插接器，測(cè)量壓力開關(guān)（傳感器）插接器端子1與端子2之間的電阻值汽車傳感器原理與檢修

4.6共軌壓力傳感器4.6共軌壓力傳感器

（1）安裝位置共軌壓力傳感器一般安裝在共軌管上，如圖4-21所示。它的作用是實(shí)時(shí)測(cè)定共軌管中的實(shí)際壓力信號(hào)，把軌道內(nèi)的燃油壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)傳遞給ECU，由ECU對(duì)壓力控制閥（PCV）或者是進(jìn)油計(jì)量閥實(shí)施反饋控制，通過(guò)對(duì)供油量的增減來(lái)調(diào)節(jié)油壓使其穩(wěn)定在目標(biāo)值。汽車傳感器原理與檢修

4.6共軌壓力傳感器4.6共軌壓力傳感器

（2）連接電路現(xiàn)以長(zhǎng)城GW28TC型車共軌壓力傳感器為例，說(shuō)明共軌壓力傳感器的檢測(cè)方法。長(zhǎng)城GW28TC型車共軌壓力傳感器與ECU的電路連接如圖4-22所示，共軌壓力傳感器有3個(gè)接線端子，其中1號(hào)端子為搭鐵線、2號(hào)端子為信號(hào)線、3號(hào)端子為電源線（5V）。汽車傳感器原理與檢修

4.7輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)4.7輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)

輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于在汽車行駛時(shí)實(shí)時(shí)對(duì)輪胎氣壓進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)輪胎漏氣和低氣壓進(jìn)行報(bào)警，最大限度的減少或消除高壓爆胎和低壓碾胎造成的輪胎早期的損壞，延長(zhǎng)輪胎的壽命，保障行車安全。汽車傳感器原理與檢修

4.7輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)4.7輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)

輪胎壓力傳感器的組成如下圖所示，主要由輪胎壓力警告閥和發(fā)射器、密封墊、輪胎氣門芯、鋰電池、傳感器和發(fā)射器等組成。汽車傳感器原理與檢修

4.8其他壓力傳感器4.8其他壓力傳感器

（1）空調(diào)壓力開關(guān)汽車傳感器原理與檢修

4.8其他壓力傳感器4.8其他壓力