汽车压力传感器

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压电效应式进气压力传感器
硅膜片
1.传感器结构： 1) 硅膜片：用半导体材料硅制 成的，是利用半导体压电效 应的压力转换元件。硅膜片 的一面是真空室，另一面是 进气 歧管压力。
2) 真空室：提供绝对压力基准。
真空室 IC
3) 滤清器：滤除进气杂质，以 免膜片受到腐蚀和脏污而 。
4) IC：集成传感器电路。
弹片
铁心
接进气歧管 传感线圈
真空膜盒
b) 节气门关闭状态
Fra Baidu bibliotekP 9
a) 节气门开启状态
正压力：绝对压力=相对压力+标准大气压 负压力：真空度=标准大气压-绝对压力 怠速： 节气门开度↓真空度↑绝对压力↓V ↓ 大负荷：节气门开度↑真空度↓绝对压力↑V10↑ P
1、压敏电阻式进气管绝对压力传感器
（1）结构 硅膜片（中间薄、外围厚），四个应变电阻（惠斯登电 桥），真空室，集成电路，滤清器。 主要特点：尺寸小、精度高、成本低，响应速度快，输 出信号与进气歧管绝对压力呈线性关系，测量精度基本不受 温度的影响。
汽车传感器
压力传感器的结构、 原理与检测
压力 传感 器
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安装位置： a 发动机机舱内，真空管与进气总管之间 b 节气门后方的进气管内
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压力传感器的作用与类型
测量节气门之后的进气歧管的真空度，来间接的测量进 气量。 将进气管道中的气体绝对压力转换成电信号，并送ECU， 由ECU控制电动喷油器喷油的喷油量。
进气管 绝对压 力传感 器
PIM输出电压（V）
皇冠3.0轿车IMAPS电路
3
1 0.02 0.10
P
进气压力（MPa） 14
说明：
发动机电喷系统的汽油喷射，除了受进气压力、发动机 转速等主要因素影响外，还必须考虑发动机在冷启动、热车 后、满负荷、加速及停车时燃油供给的中断等诸多因素。为 此，还设置许多附加或辅助装置，如节气门位置传感器和附 加空气阀等。
滤清器 接线端
进气歧管压力
5) 接线端：
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压电效应式进气压力传感器 12 结构图
• （2）工作原理
• 进气歧管压力越高（真空度越低）→硅膜片变形越大→应 变电阻变化越大→电信号放大输出给发动机ECU。 进气歧管压力↑→输出电压↑ 怠速运转时约1.25V，节气门全开时约5V。
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（3）控制电路： ECU通过VCC端子给 传感器提供标准5V电压，传感器信号经 端子PIM输送给ECU，E2为搭铁端子。 （4）检测： 点火开关转至ON位，测量VCC与E2 之间电压应为5V。 拆下传感器连接真空软管，用手动真 空枪给传感器施加真空度，PIM与E2 之间电压应随真空度增加而下降。
稳压电源
混合IC
A/D转换
E2
单片机
硅片
E1
进气
进气压力传感器与ECU的连接电路示意图
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UO 输出电压/V
2）插回插头，拆下传 感器上的软管，接 通点火开关，测量 ECU连接器上PIM 与E2端子间的大气 压下输出的电压， 应符合图示的输出 特性。
3.9 3.6 2.4 1.2 0.5 0 150 20 450 60 750 840 100 112
弹片
铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态
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a) 节气门开启状态
当节气门开启时，进气歧管内气体的绝对压力增加即真 空度减小，真空膜盒被压缩，把动铁心往右拉，如图a所示， 于是减小了磁轭与动铁心（衔铁）的间隙，使传感线圈中的 感应电动势增大。当此信号输出给ECU后，ECU控制喷油器， 使燃油的喷射量增加。节气门关闭时，则相反。
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4
图8-14
进气压力传感器实物与结构图
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进气压力传感器
一、进气压力传感器的结构、原理 进气压力传感器是进气歧管绝对压力传感器的简称。 绝对压力：相对于真空的压力。 D型EFI系统是利用进气歧管绝对压力和发动机转速来 计算吸入气缸的空气量，又称为速度—密度型EFI系统。其 作用相当于L型EFI汽油喷射系统中的空气流量传感器。
喷油器
进气岐管 压力传感器
节气门体
进气岐管 稳压室
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怠速空气阀
空气滤清器
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速度—密度方式
（一）电磁式进气压力传感器 1.传感器结构： 1) 一对真空膜盒（压力计）：检测敏感元件。 2) 铁心和传感线圈：转换电量的元件。
弹片 铁心
接进气歧管 传感线圈 真空膜盒 b) 节气门关闭状态 a) 节气门开启状态
压力 mmHg kPa
输出特性
3）对传感器施以 13.3~66.7kPa的负压(真空度)，再测ECU 连接器上PIM与E2端子之间的电压，应符合表所列值的 规律。
100 200 300 400 500 真空度/mmHg PIM/E2电压 0.3~0.5 0.7~0.9 1.1~1.3 1.5~1.7 1.9~2.1
按信号产生的原理可分为
1) 电压型：有压电效应式(或半导体压敏电阻式)压力传感 器、和电磁式(膜盒传动的可变电感式)压力传感器。 2) 频率性：电阻型进气压力传感器。
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优缺点
优点：体积小，精度高，响应性好，成本低。 缺点：急加速是响应慢。 注意：安装在压力波动小的部位。 应用：广泛，丰田、通用、克莱斯勒公司生产的 很多款汽车，国内上海大众桑塔纳2000GLi型轿 车，切诺基，广州本田，别克
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丰田5A-FE发动机进气压力传感器的检测 1）万用表检测 • 信号线：接脚PIM与E2间的动态信号电压，随进气压力增 大而增大,大气压3.3V~3.9V， • 搭铁线：插头E2与搭铁间的搭铁电阻电阻，应为0Ω。 • 电源线：插头ACC与搭铁间的供电电压，应为4.5-5.5V。 搭铁
信号
电源
另外，由于压力传感器结构和测量原理的要求，因此压 力传感器安装在振动较小的车身处，用一根橡胶管与进气总 管相连作为取气管。
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二、进气压力传感器的检测 检测步骤： 1）拔下传感器插头，接通点火开关，测量VCC端子与E2间 电压应该为4.5~5.5V。
进气压力传感器 VCC
PIM
电子控制单元ECU
电磁式进气压力传感器结构图
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2.传感器工作原理 具有弹性的真空膜盒抽成真空。外部气压变化时，膜盒 产生凸出或凹进的现象，通过传动机构，使线圈中铁心的位 置发生改变，从而使线圈中穿过的磁通量发生变化，于是线 圈变产生出大小不同的感应电动势来，由此即把气压变化的 物理量转换成由线圈两端输出的电信号。