汽车传感器与检测技术电子教案：进气压力传感器.docx

《汽车传感器与检测技术》教案

知识点

进气压力传感器

学时

教学内容

汽车进气压力传感器概述、功用、原理、故障、检测

教学重点

结构、原理

教学难点

检测

参考资料

一、概述

进气压力传感器用于D型汽油喷射系统和缸内直喷中。作用与空气流量计类似。它根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力（即真空度）的变化，并转换成电压信号，与转速信号一起输送给发动机的电控单元ECU，作为喷油控制的依据。

图1进气压力传感器的外形及安装位置

进气压力传感器的安装位置比较灵活，只要在节气门至进气歧管之间的进气压力引入传感器，就可将传感器安装在任何位置。其外形及安装位置如图1所示。

1、功用

进气压力传感器是一种间接测量发动机进气量的传感器，通过检测节气门至进气歧管之间的进气压力来检测发动机的负荷状况，并将压力信号转变为电信号输入ECU，以供ECU计算确定喷油（即喷油量）和点火时间。如果进气压力传感器工作不良，则一般会使发动机出现起动困难、怠速抖动、加速无力、油耗增大、排放超标等故障。

在发动机燃油喷射系统中，如果安装了进气压力传感器（MAP）就无须安装空气流量传感器（AFS）。二者安装其一就可以，作用是相同的。

2、种类

汽车常用进气压力传感器有压敏电阻式、膜盒电阻式和电容式等类型。其中压敏电阻式应用比较广泛。

图2压敏电阻式进气压力传感器

二、结构原理

1、传感器结构

半导体压敏电阻式进气压力传感器由压力转换原件（硅膜片）和对输出信号进行放大的混合集成电路（IC放大器）组成，如图2所示。

硅膜片是利用半导体的压阻效应制成的压力转换元件，采用的材料为单晶硅。硅膜片的一侧是真空室，如图3，另一侧导入进气歧管的压力，导管入口设有滤清器，防止空气中的尘埃或杂质腐蚀硅膜片。

图3压敏电阻式进气压力传感器结构

图4压敏电阻式进气压力传感器内部结构

上图4b所示，硅膜片为边长约3mm的正方形，中部经光刻腐蚀形成直径约2mm，厚约50μm的薄膜片。薄膜周围有四个应变电阻，以惠斯顿电桥的方式连接。根据力敏电阻扩散制作的方向不同分为径向电阻和切向电阻，扩散电阻的长边与膜片半径垂直的电阻称为切向电阻（上图中R1、R3），扩散电阻的长边与膜片半径平行的电阻称为径向电阻（上图中R2、R4），硅膜片受压发生变形时，切向电阻和径向电阻的阻值变化不同，如图4c。

真空室上方有排气孔，利用该孔将真空室抽真空后，排气孔用锡焊密封。真空室即为基准压力室，基准压力一般为零。

2、工作原理

进气歧管内的压力进入传感器，在压力作用下，硅膜片会产生应力，在应力作用下，半导体力敏电阻的电阻率就会发生变化从而引起阻值变化，惠斯顿电桥上电阻值平衡被打破，当在输入端（图4c中Ucc）加上一定的电压或电流时，在电桥的输出端（图4c中U0）就会得到变化的信号电压或电流。根据信号电压或电流，就可计算得出进气歧管压力的高低。

图5压敏电阻进气歧管压力传感器电路

发动机工作时，进气歧管压力随进气流量的变化而变化。当节气门开度增大时进气流量增大时，进气歧管压力升高，力敏电阻的阻值变化量增大，输出的信号电压升高，反之，节气门开度减小，传感器输出电压降低，输出信号电压变化曲线如图6所示。

图6压敏电阻进气歧管压力传感器信号电压变化曲线

三、进气压力传感器的检测

1、桑塔纳2000GLi进气压力传感器的检测

图7桑塔纳2000GLi进气压力传感器外形及电路

桑塔纳2000GLi进气压力传感器与ECU连接的电路如图7所示，进气压力传感器与进气温度传感器合为一体。其中传感器端子1为传感器通过ECU搭铁端子，端子2为进气温度传感器输出信号端子，端子3为压力传感器供电端子（5V），端子4为进气压力信号端子。

（1）线束检测

关断点火开关，拔下控制器线束插头和传感器线束插头，用万用表检测各线束两端之间的电阻确认其导通性，阻值小于0.5Ω为导通良好。

（2）电源电压检测

接通点火开关，检测端子3与端子1之间的电压应为5V左右。

（3）信号电压检测

接通点火开关但不启动发动机，检测信号端子4与端子1之间的电压应为3.8V~4.2V；起动发动机，怠速时，电压应为0.8V~1.3V，并随节气门开度加大，电压随之升高。

2、2011款高尔夫、捷达进气压力传感器检测

如图8所示，2011款高尔夫、捷达进气压力传感器也是与进气温度传感器合为一体的，1、2、3、4四个端子分别连接ECU的220、T60/42、T60/59、D101端子，分别为搭铁、进气温度传感器信号端子、电源、进气压力传感器输出信号端子。

其检测方法和检测项目与桑塔纳2000的进气压力传感器相同。

图82011款高尔夫、捷达进气压力传感器电路图