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1、项目项目2：空气流量传感器：空气流量传感器的检测与维修的检测与维修u学学习目的：目的：能能够识别发动机机电控系控系统。u学学习要求：要求：1、掌握空气流量、掌握空气流量传感器的功能和感器的功能和组成。成。2、掌握空气流量、掌握空气流量传感器的感器的结构特点。构特点。3、掌握空气流量、掌握空气流量传感器的感器的检测方法。方法。项目项目2 2：空气流量传感器的检测与维修：空气流量传感器的检测与维修故障表故障表现：进气量气量测量不准确，混合气会量不准确，混合气会过浓或或过稀，稀，ECUECU无法正确控制无法正确控制发动机的机的喷油量，出油量，出现发动机运机运转不正常，排放超不正常，排放超标等等问题。
2、空气流量传感器：又称为空气流量计（空气流量传感器：又称为空气流量计（AFMAFM）作用：作用：是用来检测发动机吸入的空气量多少的传感器，是用来检测发动机吸入的空气量多少的传感器，并将进气量转变成电信号输入给并将进气量转变成电信号输入给ECUECU，以供，以供ECUECU计计算喷油量和点火时间。算喷油量和点火时间。安装位置：安装位置：在空气滤清器和节气门之间的进气管路上。在空气滤清器和节气门之间的进气管路上。“D D”型燃油型燃油喷射控制系射控制系统中，中，发动机机进气量的气量的测量量是通是通过间接接测量法量法，即利用，即利用压力力传感器感器检测进气支管内气支管内的空气的空气压力（真空度）来力（
3、真空度）来测量吸入量吸入发动机气缸内的机气缸内的进气气量。量。因因为空气在空气在发动机机进气支管内流气支管内流动时会会产生生压力力波波动，且，且发动机怠速机怠速节气气门完全完全闭合合时的的进气量与汽气量与汽车加速加速节气气门全开全开时的的进气量相差气量相差4040倍以上，倍以上，进气气流的气气流的最大流速可达最大流速可达80m/s80m/s，所以，所以“D”D”型燃油型燃油喷射控制系射控制系统的的测量精度不高，但成本低。量精度不高，但成本低。在多点燃油喷射系统（在多点燃油喷射系统（MPIMPI）中，检测进气量的方法，）中，检测进气量的方法，在在“D D”型和型和“L L”型两种燃油喷射系统中各
4、不相同。型两种燃油喷射系统中各不相同。“L L”型燃油型燃油喷射控制系射控制系统中，中，进气量的气量的测量是量是通通过直接直接测量法量法，即利用空气流量，即利用空气流量传感器，感器，直接直接测量量进气管内被吸入气管内被吸入发动机气缸内的空机气缸内的空气量，因此，气量，因此，这种种检测进气量方法的精度气量方法的精度较高，控制效果高，控制效果优于于“D”D”型燃油型燃油喷射系射系统，但成，但成本本较高。高。车用空气流量用空气流量传感器的要求：感器的要求：工作温度：工作温度：-30-30110 110 工作工作电压：8 816V16V精精 度：度：3%3%压力力损失：失：1kPa1kPa耐耐 久久
5、性：性：2020万万kmkm无无维修修耐耐 振振 性：性：20g(20Hz20g(20Hz200Hz)200Hz)空气流量传感器常见类型：空气流量传感器常见类型：体体积流量型：流量型：叶片式叶片式 卡卡门涡流式流式质量流量型：量流量型：热线式式 热膜式膜式压力型：力型：歧管歧管压力力传感器感器1.1.热线式空气流量计热线式空气流量计（1 1）热线式空气流量计的类型热线式空气流量计的类型（a a）旁通测量方式）旁通测量方式 （b b）主流测量方式）主流测量方式 大排量的发动机采大排量的发动机采用主流量检测方式，用主流量检测方式，排量小的发动机则排量小的发动机则采用旁通测量方式采用旁通测量方式 。
6、（2 2）构造：）构造：就使得，所以热线式空气流量计也称为质量式空气流量计。热线式空气流量计的内部组成热线式空气流量计的内部组成 热线式空气流量计的信号特征热线式空气流量计的信号特征 通过热线的电流是空通过热线的电流是空气质量流量的单一函气质量流量的单一函数，电流与进气质量数，电流与进气质量成正比，如何将此换成正比，如何将此换算为电压信号？算为电压信号？（2 2）工作原理：）工作原理：R RA A、R RB B、R RH H、R RK K组成惠斯通电桥电路。组成惠斯通电桥电路。调零电阻（可用激光修复对输出特性校正）精密电阻 测量量电阻阻值的一种四臂的一种四臂电桥，被，被测电阻阻为一个臂，其余三
7、一个臂，其余三个臂是已知个臂是已知标准准电阻，其中至少有一个臂是可阻，其中至少有一个臂是可调的。的。变化的化的电压等于等于变化的化的电阻乘以四分之一的阻乘以四分之一的变化化电流流 （2 2）工作原理：）工作原理：空气流过空气流过R RH H R RH H温度降温度降低低 R RH H电阻值减小电阻值减小电桥电桥失失去平衡去平衡控制电路增大流经控制电路增大流经R RH H的电流以恢复的电流以恢复R RH H的阻值，的阻值，使电桥重新平衡使电桥重新平衡R RA A两端的两端的电压增大，此电压即为热线电压增大，此电压即为热线式空气流量计的传感信号。式空气流量计的传感信号。热线温度与进气温度差热线温度
8、与进气温度差 热线温度与吸入的空气温度差保持在恒定热线温度与吸入的空气温度差保持在恒定（3 3）热线式空气流量计的自洁功能：）热线式空气流量计的自洁功能：发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线自动加热到约自动加热到约1000 1000，烧掉附着在热线上的灰，烧掉附着在热线上的灰尘。尘。（4 4）检测：）检测：拆下空气流量计，将蓄电池电压接到拆下空气流量计，将蓄电池电压接到D D、E E端端子，测量子，测量B B和和D D之间的电压；向空气流量计吹风，之间的电压；向空气流量计吹风，同时测量同时测量B B和和D D之间的电压。之间的电压。2.2.热膜式空气流量
9、计：热膜式空气流量计：与热线式类似，都是用惠斯通电桥工作的。不同的是：与热线式类似，都是用惠斯通电桥工作的。不同的是：热膜式不使用铂丝作为热线，而是将热线电阻、温度补偿电热膜式不使用铂丝作为热线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。阻、桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。又称翼片式或活又称翼片式或活门式空气流量式空气流量计，主要由三部分，主要由三部分组成：成：（1 1）叶片部分）叶片部分（2 2）电位位计部分部分（3 3）接）接线端子端子3.3.叶片式空气流量计：叶片式空气流量计：（1 1）叶片部分）叶片部分 包括包括测量叶片和量叶片和缓冲叶片
10、，两者冲叶片，两者铸成一体，可成一体，可绕轴旋旋转。在在发动机工作机工作时，空气，空气经空气空气滤清器清器过滤后后进人流人流量量计推推动叶片（叶片（测量片）旋量片）旋转，使其开启。叶片开启，使其开启。叶片开启角度由角度由进气量气量产生的推力大小和叶片生的推力大小和叶片轴上卷簧（复位上卷簧（复位弹簧）簧）弹力的平衡情况决定。力的平衡情况决定。当当驾驶员操操纵加速踏板来改加速踏板来改变节气气门开度开度时，进气气量增大，量增大，进气气流气气流对叶片的推力也增大，叶片的推力也增大，这时叶片开叶片开启的角度也增大。启的角度也增大。同同时，缓冲叶片在冲叶片在缓冲室内偏冲室内偏转，缓冲室冲室对叶片起叶片起阻
11、尼作用。其作用是：当阻尼作用。其作用是：当发动机吸入空气量急机吸入空气量急剧变化化和气流脉和气流脉动时，减小叶片的脉，减小叶片的脉动，从而使叶片运，从而使叶片运转平平稳。（2 2）电位位计在叶片在叶片轴上安装有一个上安装有一个电位位计，它与叶片同，它与叶片同轴旋旋转，将，将电位位计上滑片上滑片电阻的阻的变化化转变成成电压信号信号输人人ECUECU。（3 3）接）接线插插头接接线插座一般有七个接插座一般有七个接线端子，它端子，它们与与电位位计、进气温度气温度传感器和油感器和油泵开关触点相开关触点相连接。接。1-油泵触点油泵触点 2-可变电阻可变电阻 3-限流电阻限流电阻 4-进气温度传感器热敏电
12、阻进气温度传感器热敏电阻 在空气流量在空气流量计中中还有一个油有一个油泵开关，当开关，当发动机起机起动时，叶片旋，叶片旋转，油，油泵开关触点开关触点闭合，使合，使电动汽油汽油泵触触点接通开始运点接通开始运转；当；当发动机熄机熄灭后，叶片回后，叶片回转到关到关闭位位置，置，电动汽油汽油泵开关被断开，停止运开关被断开，停止运转。这时如果点火如果点火开关开关处于接通位置，油于接通位置，油泵也不会运也不会运转。这样，可以防止，可以防止燃油外溢。燃油外溢。空气流量空气流量计内安装的内安装的进气温度气温度传感器用于感器用于测量量进气温度，它有两条气温度，它有两条线，分，分别与搭与搭铁端子和温度信号端子端子
13、和温度信号端子THATHA相相连接。它的作用就是接。它的作用就是为进气量作温度气量作温度补偿。（2 2）工作原理：）工作原理：进气气流推动叶片转进气气流推动叶片转动动电位计滑臂转动电位计滑臂转动电电阻值变化阻值变化电压电压U US S变化。变化。当进气压力与测量叶片当进气压力与测量叶片回位弹簧的弹力平衡时，回位弹簧的弹力平衡时，测量叶片和电位计滑臂测量叶片和电位计滑臂即停在某一位置，即停在某一位置，U US S有有一个相应的值，此值输一个相应的值，此值输送送ECUECU，以确定进气量。，以确定进气量。目的：当加目的：当加给电位位计的的电源源电压U UB B发生生变化化时，由于信号，由于信号U
14、US S与与U UB B成比例成比例变化，因此作化，因此作为传感感器的器的输出信号出信号U US S/U UB B保持不保持不变，即不受，即不受电源源电压的的影响，以确保空气流量影响，以确保空气流量传感器的感器的测量精度。量精度。发动机发动机ECUECU是根据空气流量传感器输出的是根据空气流量传感器输出的U US S/U UB B的信号，感知空气流量的大小。的信号，感知空气流量的大小。U US S/U UB B的电压比值的电压比值与空气流量成反比。与空气流量成反比。（3 3）检测：）检测：V VC C-E-E2 2、V VS S-E-E2 2、THA-ETHA-E2 2的电阻应符合原车标准，的
15、电阻应符合原车标准，否则应更换空气流量计。否则应更换空气流量计。也可在发动机工作时，也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电检查电源电压和信号电压，以确定空气流量计压，以确定空气流量计是否正常。是否正常。卡门涡流：卡门涡流：在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反、在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反、并交替出现的旋涡。并交替出现的旋涡。4.4.卡门涡流式空气流量计：卡门涡流式空气流量计：产生涡流的柱状物体叫涡流发生器。当其尺寸产生涡流的柱状物体叫涡流发生器。当其尺寸一定时，涡流发生的频率与流体流速成正比，即一定时
16、，涡流发生的频率与流体流速成正比，即根据涡流的频率可计算出流体的流速。当进气管根据涡流的频率可计算出流体的流速。当进气管的尺寸一定时，便可计算出流体的流量。的尺寸一定时，便可计算出流体的流量。在汽车空气流量计中测量涡流频率的方法有两在汽车空气流量计中测量涡流频率的方法有两种：种：光电式光电式和和超声波式超声波式。结构：涡流发生器、整流栅、发光二极管、光敏晶体管、结构：涡流发生器、整流栅、发光二极管、光敏晶体管、反射镜。反射镜。（1 1）光电式空气流量计：）光电式空气流量计：反光镜反光镜发光二极管发光二极管板弹簧板弹簧涡流发生器涡流发生器导压孔导压孔光敏晶体管光敏晶体管进气流进气流 工作原理：工
17、作原理：空气流过涡流发生器时，在其后面产生卡尔曼涡空气流过涡流发生器时，在其后面产生卡尔曼涡流。这时，涡流发生器两侧的压力会发生变化，通过导流。这时，涡流发生器两侧的压力会发生变化，通过导压孔将压力的变化引向反射镜表面，使反射镜的振动频压孔将压力的变化引向反射镜表面，使反射镜的振动频率等于涡流的频率。率等于涡流的频率。当发光二极管产生的光线经反射镜反射到光敏晶体当发光二极管产生的光线经反射镜反射到光敏晶体管上时，光敏晶体管导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时，光敏晶体管导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时，光敏晶体管截止。管上时，光敏晶体管截止。光敏晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率光敏
18、晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可以检测到卡尔曼涡流的频率，传感器的信号处理电路将以检测到卡尔曼涡流的频率，传感器的信号处理电路将此频率信号转换成方波信号输入微电脑，据此计算出空此频率信号转换成方波信号输入微电脑，据此计算出空气量。气量。（2 2）超声波式空气流量计：）超声波式空气流量计：1-1-大气压力传感器；大气压力传感器；2-2-集成控制电路；集成控制电路；3-3-涡流发生器；涡流发生器；4-4-涡流稳定板；涡流稳定板；5-5-涡流；涡流；6-6-超声波接收器；超声波接收器；7-7-主空
19、气道；主空气道；8-8-旁通空气道；旁通空气道；9-9-进气温度传感器；进气温度传感器；10-10-超声波发生器。超声波发生器。工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：发动机工作时，超声波发生器就不断地向超声波接收发动机工作时，超声波发生器就不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。与此同时，进气流通过涡流器发出一定频率的超声波。与此同时，进气流通过涡流发生器，并在其后产生涡流。发生器，并在其后产生涡流。当由发射器发射的超声波通过进气流到达接收器当由发射器发射的超声波通过进气流到达接收器时，由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时时，由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时间和时间差（
20、相邻波间的相位差）发生变化，且此变化间和时间差（相邻波间的相位差）发生变化，且此变化与涡流频率成正比。集成控制电路据此可计算出涡流的与涡流频率成正比。集成控制电路据此可计算出涡流的频率。频率。5.5.空气流量空气流量传感器感器检测 故障分析故障分析流量传感器失效流量传感器失效起动困难，怠速不稳，动力下降、油耗过大起动困难，怠速不稳，动力下降、油耗过大流量信号错误，流量信号错误，ECU采用计数值。采用计数值。ECU根据发动机转速、根据发动机转速、节气门位置和进气温度计算进气流量，进气流量计算值随发节气门位置和进气温度计算进气流量，进气流量计算值随发动机转速的增大而增大，随节气门开度的增大而增大，
21、随进动机转速的增大而增大，随节气门开度的增大而增大，随进气温度的增大而减小。气温度的增大而减小。(M3.8.2)1.1.热线式空气流量计的常规检测方法（热线式空气流量计的常规检测方法（5 5线）线）第一步：第一步：MAFMAF供电电压检测供电电压检测（1 1）断开空气流量计连接器。）断开空气流量计连接器。（2 2）将点火开关扭置）将点火开关扭置ONON位置。位置。（3 3）测量空气流量计线束连）测量空气流量计线束连接器的端子接器的端子+B+B的电压，应为的电压，应为9 914V14V。第二步：内部搭铁检测第二步：内部搭铁检测第三步：第三步：VGVG信号检测。取下，提供电信号检测。取下，提供电源
22、并搭铁，用吹风机模拟进行检测。源并搭铁，用吹风机模拟进行检测。带带有加有加热热清清洁洁功能的功能的热线热线式空气流量式空气流量计计的的电电路路1）别克克轿车热线式式检测6.6.典型车辆空气流量传感器检测典型车辆空气流量传感器检测发动机热线式空气流量传感器的控制电路发动机热线式空气流量传感器的控制电路电源电源搭铁搭铁 信号信号发动机热线式空气流量传感器的控制电路发动机热线式空气流量传感器的控制电路V VF F（1）万用表）万用表检测信号信号线：拔下：拔下连接器，点火开关接器，点火开关ON，测量插量插头A与搭与搭铁间的的电压，应为5V；插好；插好连接器，起接器，起动，测量量A与搭与搭铁间的的信号信
23、号频率，率，频率率应随随进气流量的增大而增大。怠速气流量的增大而增大。怠速时，频率率为2.3KHz z；转速速为2500rpm时，频率率为4.2KHz z；全全负荷荷时，频率率为8.0KHz z。（否（否则，线路、路、传感器、感器、ECUECU故障）故障）搭搭铁线：拔下：拔下连接器，点火开关接器，点火开关OFF，测量插量插头B与搭与搭铁间的的电阻，阻，应为0。电源源线：拔下：拔下连接器，点火开关接器，点火开关ON，测量插量插头C与搭与搭铁间的的电压，应为12V。（2 2）示波器检测（信号）示波器检测（信号）模拟信号模拟信号输出信号电压随进气流量的输出信号电压随进气流量的增大而增大。增大而增大。
24、通常热线（热膜）式空气流通常热线（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过是从怠速时超过0.2V0.2V变至节变至节气门全开时超过气门全开时超过4V4V，当急减，当急减速时输出信号电压应比怠速速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。时的电压稍低。有问题的热线式空气流量计波形有问题的热线式空气流量计波形数字信号数字信号输出信号频率随进气流输出信号频率随进气流量的增大而增大。量的增大而增大。波形的幅值大多数应满波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。直沿的一致性要好。2）桑塔）桑塔纳AJ
25、R发动机机热膜式流量膜式流量传感器感器起动、运起动、运行行12V起动，运起动，运行时行时5V 搭铁搭铁 信号信号V VV VV V检测：发动机怠速运机怠速运转，读测量数据量数据块显示示组02，检查进气流量。气流量。标准准值应为2.04.0g/s。如果不在。如果不在标准范准范围内或者内或者查询到到空气空气质量量计有故障，有故障，应检查空气空气质量量计及其及其电路。路。流量信号流量信号线：插好：插好连接器，起接器，起动，测量插量插头5与搭与搭铁间的的电压，怠速，怠速时，为1.5V，并随，并随进气流量的增大而增大。气流量的增大而增大。搭搭铁线：拔下：拔下连接器，点火开关接器，点火开关OFF，测量插量
26、插头3与搭与搭铁间的的电阻，阻，应小于小于1。电源源线：拔下：拔下连接器，起接器，起动，测量插量插头2与搭与搭铁间的的电压，应为12V；插；插头4与搭与搭铁间的的电压，应为5V。（1 1）万用表检测）万用表检测信号线：插好连接器，点火开关信号线：插好连接器，点火开关ONON，测量接脚，测量接脚K Ks s与与 E E2 2间的电压，发间的电压，发动机不起动时应为动机不起动时应为4.5V4.5V5.5V5.5V；发；发动机运转时应为动机运转时应为2V2V4V4V，并随进气，并随进气流量的增大而增大。流量的增大而增大。搭铁线：拔下连接器，点火开关搭铁线：拔下连接器，点火开关OFFOFF，测量插头，
27、测量插头E E2 2与搭铁间的电阻，与搭铁间的电阻，应为应为00。电源线：拔下连接器，点火开关电源线：拔下连接器，点火开关ONON，测量插头，测量插头V V与搭铁间的电压，与搭铁间的电压，应为应为5V5V。凌志凌志LS400卡门漩涡式空气流量传感器卡门漩涡式空气流量传感器的控制电路的控制电路V VV V3）丰田凌志）丰田凌志LS400卡门漩涡式检测卡门漩涡式检测（2）示波器检测）示波器检测数字信号：输出信数字信号：输出信号频率随进气流量号频率随进气流量增大而增大，占空增大而增大，占空比、脉冲宽度也改比、脉冲宽度也改变。变。4 4）丰田）丰田PREVIAPREVIA大霸王大霸王2TZ-FE2TZ
28、-FE发动机叶片式检测发动机叶片式检测电源线：拔下连接器，点火开关电源线：拔下连接器，点火开关ONON，测量插头，测量插头V V与搭铁间的电与搭铁间的电压，应为压，应为5V5V，插头，插头F F与搭铁间与搭铁间的电压，应为的电压，应为12V 12V。传感器静态电阻：拔下连接器，传感器静态电阻：拔下连接器，点火开关点火开关OFFOFF，测量插座各接脚，测量插座各接脚间的电阻。间的电阻。（1 1）万用表检测）万用表检测信号线：插好连接器，点火开关信号线：插好连接器，点火开关ONON，测量各接脚间的电压。，测量各接脚间的电压。搭铁线：拔下连接器，点火开关搭铁线：拔下连接器，点火开关OFFOFF，测量
29、插头，测量插头E2E2、E1E1与搭铁间的电阻，与搭铁间的电阻，应为应为00。（2 2）示波器）示波器检测模模拟信号：信号：输出信号出信号电压随随进气流量的增大而增大气流量的增大而增大怠速怠速时输出出电压约为lVlV，节气气门全开全开时应超超过4V4V，急减，急减速速时输出出电压并不是非常快并不是非常快地回到怠速地回到怠速电压。在在急加速急加速时波形中的小尖峰波形中的小尖峰是由于叶片是由于叶片过量量摆动造成的造成的 热线式：热线式：杂波多杂波多。叶片式：叶片式：叶片式：叶片式：在急加速时波形中在急加速时波形中在急加速时波形中在急加速时波形中的的的的小尖峰小尖峰。案例：案例：进气流量气流量传感器
30、感器脏污车型：桑塔型：桑塔纳2000GSi型型轿车，装，装备AJR发动机，采用博世机，采用博世电喷系系统，1999年出厂。年出厂。故障：故障：发动机急加速回火、行机急加速回火、行驶无力。无力。检查：检查油路油路/点火系点火系统/进气管道正常。气管道正常。检查进气流量气流量传感器。感器。用万用表用万用表检测传感器的感器的2号号电源端子，源端子，电压为12V，正常。，正常。5号端子号端子为信号信号电压输出端，正常出端，正常时怠速怠速应为1.3V左右，急加速左右，急加速时应为3.54.5V。检测中中发现急加速急加速时为2.8V左右，左右，显然然传感器的感器的输出信号出信号电压偏低偏低。随即拆下。随即
31、拆下进气流量气流量传感器，感器，检查发现传感器取感器取样管内的管内的热膜金属膜金属铂（电阻）上有一些絮阻）上有一些絮丝状的状的杂物，用化油器清洗物，用化油器清洗剂喷洗洗干干净后，装复后，装复试车，发动机不再回火，故障排除。机不再回火，故障排除。分析：分析：进气流量气流量传感器感器脏污，检测不到流量的不到流量的变化。信号偏低，混化。信号偏低，混合气偏稀。合气偏稀。案例分析案例分析功用：功用：将进气歧管内节气门后方的进气压力转换成将进气歧管内节气门后方的进气压力转换成电信号并输送给电信号并输送给ECUECU。此信号间接反映发动机。此信号间接反映发动机进气量。进气量。类型：类型：（1 1）压阻效应式
32、）压阻效应式（2 2）电容式）电容式（3 3）电感式）电感式7.7.进气管绝对压力传感器进气管绝对压力传感器 MAPMAP压阻效应：压阻效应：半导体材料在受到应力作用后，其电阻发生半导体材料在受到应力作用后，其电阻发生变化的现象。变化的现象。优点：优点：灵敏度高、尺寸小、成本低、动态响应好、灵敏度高、尺寸小、成本低、动态响应好、抗振性好，被广泛应用。抗振性好，被广泛应用。1 1）压阻效应式：）压阻效应式：（1 1）结构：）结构：结构结构:硅膜片、真空室、混合集成电路、真空管、硅膜片、真空室、混合集成电路、真空管、电极引线等。电极引线等。硅膜片为压力转换元件。硅膜片中部制成一硅膜片为压力转换元件
33、。硅膜片中部制成一个薄膜片，上面加工出四个阻值相等的应变电个薄膜片，上面加工出四个阻值相等的应变电阻片，并连接成惠斯通桥形电路。阻片，并连接成惠斯通桥形电路。惠斯通桥形电路的输出信号，再由混合集成惠斯通桥形电路的输出信号，再由混合集成电路输送给电路输送给ECUECU。（2 2）工作原理：）工作原理：因为进气压力随进气流因为进气压力随进气流量的变化而变化。量的变化而变化。当节气门开度增大时，当节气门开度增大时，进气流量增加，进气压力升进气流量增加，进气压力升高，硅膜片变形量增大，输高，硅膜片变形量增大，输出电压出电压U U0 0值升高。值升高。反之，节气门开度减小反之，节气门开度减小时，进气量减
34、少，进气压力时，进气量减少，进气压力降低，硅膜片变形量减小，降低，硅膜片变形量减小，输出电压输出电压U U0 0值降低。值降低。当接上点火开关时，惠斯通桥形电路便加上电源电当接上点火开关时，惠斯通桥形电路便加上电源电压压U UCCCC。发动机不工作时，惠斯通桥形电路中发动机不工作时，惠斯通桥形电路中4 4个应变电阻片个应变电阻片的阻值相等，电桥平衡，电桥输出电压的阻值相等，电桥平衡，电桥输出电压U U0 0为零。为零。发动机工作时，硅膜片在进气歧管压力作用下产生发动机工作时，硅膜片在进气歧管压力作用下产生机械应变，进而产生应力，使应变电阻片的阻值发生机械应变，进而产生应力，使应变电阻片的阻值发
35、生变化，惠斯通桥形失去平衡，在电桥的输出端即得到变化，惠斯通桥形失去平衡，在电桥的输出端即得到输出电压输出电压U U0 0（3 3）电路方框图：）电路方框图：ECU ECU通过端子通过端子V VC C向传感器提供向传感器提供稳定的电源电压，稳定的电源电压，传感器通过端子传感器通过端子E E2 2搭铁，端子搭铁，端子PIMPIM为传感器输为传感器输出信号端。出信号端。（4 4）检测：）检测：u检测电源电压：检测电源电压：将点火开关转至将点火开关转至“ON”ON”位置，检查传感器电源电位置，检查传感器电源电压（压（V VC C与与E E2 2之间）应为之间）应为5V5V。u检测输出信号电压：检测输
36、出信号电压：拆开传感器与进气管连接的软管，用手动真空泵拆开传感器与进气管连接的软管，用手动真空泵给传感器施加真空度，测量传感器输出的信号电压给传感器施加真空度，测量传感器输出的信号电压（PIMPIM与与E E2 2之间），输出信号电压应随真空度增加之间），输出信号电压应随真空度增加（绝对压力减小）而下降。（绝对压力减小）而下降。以空气为介质，用两个金属平板作为电极组以空气为介质，用两个金属平板作为电极组成的平板电容器，就可构成一个电容式传感器。成的平板电容器，就可构成一个电容式传感器。其电容量为：其电容量为：C=C=A/dA/d式中：式中：CC电容量；电容量；导电介质的介电常数；导电介质的介电
37、常数；AA两金属电极间相对有效面积；两金属电极间相对有效面积；dd两金属电极板间的距离。两金属电极板间的距离。2 2）电容式：）电容式：（1 1）构造：）构造：动片动片弹性膜片；弹性膜片；定片定片金属涂层；金属涂层；动片与两个定片之间动片与两个定片之间形成两个串联的电容。形成两个串联的电容。（2 2）工作原理：）工作原理：发动机工作时，进气压力作用于弹性膜片上，发动机工作时，进气压力作用于弹性膜片上，使弹性膜片产生位移，使弹性膜片产生位移，与与一个一个定片定片距离减小，距离减小，而另一个而另一个定片定片距离增大距离增大；则；则电容量也就一个增电容量也就一个增加，另一个减小加，另一个减小，从而把
38、压力的变化转换成电，从而把压力的变化转换成电容量的变化。容量的变化。电容量的变化量再经过测量电路转换成电压电容量的变化量再经过测量电路转换成电压信号输送给信号输送给ECUECU，从而将进气歧管的压力转变，从而将进气歧管的压力转变成电信号。成电信号。（3 3）测量电路：）测量电路：当无进气压力时，电桥处于平衡状态，两电容值当无进气压力时，电桥处于平衡状态，两电容值相等且为相等且为C C0 0，电桥输出电压为零。，电桥输出电压为零。当有压力作用时，一个电容值增加，另一个电容当有压力作用时，一个电容值增加，另一个电容值减少，则电桥失去平衡，电桥输出电压为值减少，则电桥失去平衡，电桥输出电压为U US
39、CSC。差动变压器原理：差动变压器原理：感生线圈包括一个初级绕组和两个次级绕组，两个次级绕组连感生线圈包括一个初级绕组和两个次级绕组，两个次级绕组连接成差动形式。在初级绕组上加上交变电压接成差动形式。在初级绕组上加上交变电压e1e1时，两个次级绕组中时，两个次级绕组中感生出次级电压，输出端电压感生出次级电压，输出端电压e2e2等于两个次级绕组的感应电压之差。等于两个次级绕组的感应电压之差。3 3）电感式：）电感式：（1 1）构造：）构造：（2 2）工作原理：）工作原理：发动机工作时，传感器膜盒外表面受到进气发动机工作时，传感器膜盒外表面受到进气歧管压力作用，膜盒带动铁心位移，从而差动变歧管压力
40、作用，膜盒带动铁心位移，从而差动变压器便有与进气压力成正比的电压信号。此信号压器便有与进气压力成正比的电压信号。此信号经检测、整形和放大后，作为传感器输出信号送经检测、整形和放大后，作为传感器输出信号送至至ECUECU。节气门开度增大，进气量增大，进气歧管压节气门开度增大，进气量增大，进气歧管压力升高，膜盒收缩变形量增大，输出信号电压升力升高，膜盒收缩变形量增大，输出信号电压升高。反之，则降低。高。反之，则降低。检测（丰田（丰田8A-FE8A-FE发动机真空膜盒式）机真空膜盒式）（1 1）万用表）万用表检测u信号信号线：接脚：接脚PIMPIM与与E2E2间的的动态信号信号电压，随，随进气气压力
41、增大而增力增大而增大大,大气大气压3.3V3.3V3.9V3.9V。u搭搭铁线：插：插头E2E2与搭与搭铁间的搭的搭铁电阻，阻，应为00。u电源源线：插：插头ACCACC与搭与搭铁间的供的供电电压，应为。信号信号 电源电源 搭铁搭铁 进气歧管绝对压力传感器检测进气歧管绝对压力传感器检测（2 2）示波器检测）示波器检测模拟信号：通常模拟信号：通常信号电压信号电压在怠速在怠速时为时为1.25V1.25V，当节气门全开时略，当节气门全开时略低于低于5V5V，全减速时接近，全减速时接近OVOV。有些进气歧管压力传感器设计成有些进气歧管压力传感器设计成相反相反方式，即当真空度增高时方式，即当真空度增高时
42、输出电压增高。输出电压增高。有些系统像克莱斯勒汽车通常显有些系统像克莱斯勒汽车通常显示出许多电子示出许多电子杂波杂波，在传送到，在传送到发动机发动机ECUECU后，发动机后，发动机ECUECU中的中的信号处理电路会清除杂波干扰。信号处理电路会清除杂波干扰。案例：案例：进气气压力力传感器的真空管破裂感器的真空管破裂车型：型：凯迪拉克迪拉克故障：油耗大但不冒黑烟，怠速故障：油耗大但不冒黑烟，怠速稳定，定，动力性和加速性能也力性和加速性能也较好。好。检查：用：用诊断断仪读取取发动机数据，其中机数据，其中MAP=0kPaMAP=0kPa，MAP=5VMAP=5V。从。从数据看主要原因是数据看主要原因是
43、MAP=0kPaMAP=0kPa，可能原因是，可能原因是进气气压力力传感器感器损坏坏或真空管脱落、破裂。或真空管脱落、破裂。检查发现接在接在进气气压力力传感器上的真空感器上的真空管破裂，更管破裂，更换真空管后怠速真空管后怠速时信号信号0.5V0.5V，踩下加速踏板下加速踏板时信号信号电压上升，故障排除。上升，故障排除。分析：真空管破裂，造成真空度分析：真空管破裂，造成真空度为零，零，压力最大，所以信号力最大，所以信号电压一直是一直是5V5V，发动机控制机控制单元根据信号元根据信号认为一直是全一直是全负荷工况，荷工况，所以不断增加所以不断增加喷油量，造成油耗大。油量，造成油耗大。案例分析：案例分析：