《汽车电子控制系统检测与维修》样章

项目二汽车电子控制系统技术基础

任务2 压力传感器的检测与维修

任务要求

1.要求选用数字万用表、示波器等工量具，就车检查判断压力传感器的技术性能，并做好相关的检修记录。

2.完成检修作业后，汽车能正常工作。

作业时间：120分钟。

情境创设

老师把有故障的汽车开过来，说明是“压力传感器原因造成故障”，要求学生就车检查压力传感器，引导学生按汽修厂的工作过程完成检修作业，从而在完成任务的过程中学习压力传感器的检查诊断技能、故障排除方法，以及相关的理论知识。

也可以播放压力传感器案例视频，激发学生学习的兴趣。

教学资料准备：教学用车使用说明书、维修手册、压力传感器书籍等。

对象

1、进气压力传感器

2、大气压力传感器

3、制动主缸油压传感器

工具及设备

数字万用表，示波器，整车一台，常用工具一套及电线。

任务引导

相关知识点学习：要求学生实训课前参考“知识链接”独立完成。

一、填空题

1、进气歧管绝对压力传感器(或进气压力传感器)应用在型ＥFI汽油喷射系统中，检测进气歧管内压力的变化，并转换成输入ECU中，作为发动机和点火控制的依据。

2、大气压力传感器的作用是检测,向ECU输入大气压力信号,修正喷油和。

二、判断题（对的画“√”，错的画“×”)

（）1、进气歧管绝对压力传感器（或进气压力传感器)应用在L型EFＩ汽油喷射系统中。

（）2、压力转换元件是利用半导体的电流效应制成的硅膜片。

三、单向选择题

1、进气歧管绝对压力传感器(或进气压力传感器）应用在Ｄ型EFＩ汽油喷射系统中，检测进气歧管内（)的变化。

A、压力

B、电流

C、电压Ｄ、电阻

2、大气压力传感器一般安装在( )上或安装在前保险杠内。

A、空气流量传感器

B、火花塞

C、排气管

D、点火器

四、简答题

１、进气压力传感器按信号产生的原理可分为哪几种？请列出来。

2、简述大气压力传感器的工作原理。

一、工作安排

养成合作完成工作任务的习惯,请你将工作分工与完成时间记录在表2－2-1中。

表2-２-1 组员工作分工表

图2-2-1工位准备二、准备工作

(1）检查举升机; 合格( ）（2)车辆开进工位；完成( )（2）停车,打开发动机罩;完成( ) (3）安装车辆护套；完成（）（4）举升臂对准车辆举升位置;完成( ）(5）稍微举升车辆（车轮稍离开地面)。

完成

（）注:如果不使用举升机,应在驱动轮前后安装好车轮挡块（三角木）。

图2-2－2起动验证故障三、验证故障情况

试起动，验证故障情况。

故障现象

。

注意：汽车起动操作必须在老师许可下进

行(确认挂空档、拉手刹、踩离合器,无安全隐

患等）

四、压力传感器的检测

(一)、进气压力传感器检测

1、半导体压敏电阻式进气压力传感器检测

（1）检测电源电压拔下传感器线束,打工点火开关,测理Ｖc端子的电压值，应为5Ｖ，如图1—１68所示。

（2)检测信号电压拔下传感器的真空软管，接上手动真空泵,打开点火开关,检测信号端子PIM与搭铁线之间的信号电压,如图１—169所示。在怠速时为0.9V,转速升高时，真空度随之降低，输出电压升高,最高不超过５V。将不同真空度下的输出电压下降量与表1—1９中的标准值相比较，如不符,应更换进气歧管压力传感器。

2、电容式进气歧管压力传感器的检测图1—1７０所示为福特汽车使的电容式进气歧管

压力传感器与ECU的墨守成规接电路图，其检测方法是:

（1)检查真空软管连接状态，以确保无老化破裂现象。

（2)打开点火开关,检查ＥCU的2６端子与搭铁间电压,应为５Ｖ。

（３）检测46端子信号电路电压应为0Ｖ,接地电阻不大于5Ω。

（4)检测进气压力信号线,拆下传感器连接器接头,测量45端子处电压，在点火开关接通时为0．５V。也可用汽车专用万用表对进气压力传感器进行频率测试。测试方法是：打开点火开关，发动机不运转,进气压力传感器输出信号频率约为160Hz；减速时频率为8０Hz；怠速时频率为１05Ｈz。当时气压力信号消失或者超出工作范围(频率小于80 Hｚ或大于160 Hz）,EＣＵ会根据节气门位置传感器的工作情况发出一个替代值,保证发动机正常运转。但电脑同时记录下进气压力传感器产生的故障,以故障代码方式进行储存。

3、真空膜盒式进气压力传感器的检测

(1）检测电源电压关闭点火开关,拔下传感器连接器插头，在电源线插头一侧接万用表。打开点火开关，电压表应显示12Ｖ。否则应检查电源线是否存在断、短路。

(2）检测信号电压连接好传感器插头,打开点火开关,将万用表正表笔与信号端子接触,

将负表笔搭铁,当脱开真空软管后,与大气压力直接相通时，在真空软管上加大气压时,电压表应指示１.5Ｖ左右；在对真空软管吸气时,电压应从1.5V向减小的方向摆动；发动机怠速时,电压约为０.4V,当发动机转速升高时，输出电压值也升高。

(二）、大气压力传感器的检测

1、检测电源电压点火开关置于“OＦF”位置,技下大气压力传感器的连接器插头然后奖点火开关置于“OＮ”位置（不超动发动机)，用万且表电压挡测量导线接器中电源端Vcｃ与接地端E2之间的电压,其电压值应为４.5～５.5V。如有民常，应检查大气压传感器与ECU之间的线路是否正常。若断路，就更换或修理线束。

2、检测信号电压将点火开关置于“OＮ”位置。用万用表电压挡测量ECU导线连接器上大气压力传感器的信号电压，应为3.５~4.２V。

（三)、蓄压器压力传感器的检测

以凌志ＬS400轿车蓄压器压力传感器为例,说明检测

电流电压的方法。

(１）拆下AＢS/TRC、ECＵ，使连接器仍边接着。

（２)开始使发动机怠速运转３０ｓ，使TRC执行器

的油压升高。

（3)停机,把点火开关转到“ＯN”位置,用万用表电压

挡测量电控单元ECU连接器端子PR与E2之间的电压,如

图１—171所示,电压值应为５V。

（４)放出TRC执行器中的油以降低压力,再测量ECＵ端子ＰR与E２之间的电压,电压值应为０。

注意:检查后应向储油室内加油。

图2-2-3 起动验证是否能够正常工作五、验证:汽车是否能够正常工作

评价：正常（) 不正常（）

注意：汽车起动操作必须在老师许可下进行(确认挂空档、拉手刹、踩离合器，无安全隐患等）

图3-19下降车辆,拉出举升臂六、现场6S，完成任务,交车

(1）下降车辆,拉出举升臂，切断举升机电源；完成( )

(2)收集整理车辆护套和工具；完成( )

（3)清洁车辆,清理现场; 完成（ )

（４)车辆开出工位，交车。完成( ）

实训报告及成绩评定

?学生实习（实训）报告

班组姓名：日期: 年月

日

实习（实训）课题：

１. 实习（实

训）目的与要

求

2. 安全纪律

与环保教育内

容

3. 实习（实

训）的仪器与

设备

4. 实习（实

训)记录与报

告

成绩评定表:

一、进气歧管绝对压力传感器

进气歧管绝对压力传感器(或进气压力传感器)应用在D型EFＩ汽油喷射系统中，检测进气歧管内压力的变化,并转换成电信号输入EＣU中,作为发动机基本喷油量控制和点火控制的依据。

目前应用于进气压力传感器测量发动机进气量的车型较多,压力传感器的种类也较多,进气压力传感器按信号产生的原理可分为电压型和频率型两种。电压型有半导体压敏电阴式(或称电阻应变计式)、膜盒传动的可变电感式；频率型有电容式和表面弹性波式。其中应用较多的是半导体压敏电阻式和电容式进气歧管压力传感器。

１、半导体压敏电阻式进气压力传感器是利用半导体压敏电阻式压力传感器是利用半导体压敏效应制成的。主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接头和引线电极组成。它的特点是尺寸小，精度高,响应性好，再现性、抗振性好,且生产成本低,得到广泛应用。

半导体压敏电阻式压力传感器由压力转换元件（硅片）和氢转换元件输出信号进行放大的混合集成电路构成，如图1—１5５所示。

压力转换元件是利用半导体的电压效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气歧管压力。硅膜片为边长3mm的正方面,它的中部经光刻腐蚀形成直径约法2mm、厚约5um的薄膜。薄膜周围有四个应变电阻,以惠斯登电桥方式连接，如图１—１5６所示。

由于硅膜片的一侧是真空室，所以进气歧管压力越高，硅膜片的变形越大,它的应变与压力成正比。附着在薄腊上的应变电阻的阻值与压力成正比变化，这样就可以利用惠斯登电桥把硅膜片的变形成电信号。因为输出的电信号很微弱，所以用混合集成电路进行放大后输出，作为进气管的压力信号输入到ECU中,进气歧管压力传感器与ECＵ的连接电路如图1—157所示。

（2）半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测方法

半导体压敏电阻式进气压力传感器由于体积小，精度高，响应性，再现性和抗振性好,

不易损坏，应用广泛。若损坏或控制线路出现故障，会使发动机出现怠速不良、起动困难和起动后易熄火。当汽车在运行时出现以上故障,应对该传感器及相关线路和元件进行检测,检测方法如下。

拔下传感器插头，接通点火开关(但不能起动发动机）。用万用表电压档检测连接器插头电源端和接地之间的电压(如图1—1５7所示电路中VＣ端子与E2端子），应在4—6V之间,若无电压,应检测ECU相应端子间的电压,若正常,则是传感器与ECU间连接线路故障,若仍无电压，则是ＥＣU故障。

检测进气压力传感器的输出电压。拔下传感器与进气支管连接的真空软管,打开店火开关(不起动发动机),用万用表测量传感器的输出电压(如图1—1５7所示电路中ＰIM端子与E2端子)。接着向传感器内施加真空，并测量在不同真空度下的输出,该电压应随真空度的增加而降低,变化情况应符合要求，否则更换传感器。

2、电容式进气歧管压力传器电容式进气歧管压力传感器用氧化铝膜片和底板彼此靠近排列,形成电容,利用电容膜片上下压力差而改变的性质,获得与压力成比便的电容值信号，如图1—1５8所示。把电容(即压力转换元件)连接到传感器混合集成电路的振荡电路中，传感器产生可变频率的信号,其输出信号的频率与进气歧管的压力成正比，频率在8０~120Hz范围内变化。输出信号送到电子控制单元，ECU便可感知进气歧管的压力，以此计算发动机的基本喷油量。

电容式进气压力传感器的检测方法

电容式进气压力传感器目前还没由得到广泛使用，仅在福特等少数轿车的D型喷射发动机上使用。若传感器或连接电路发生故障，可以从电源电压、信号电压、传感器与电源间连接线束的导通性进行检测。同时可以用万用表对传感器进行频率测试,测试方法是：打开点火开关，起动发动机,传感器输出信号的频率约为１60ＨZ;减速频率为80HZ左右;怠速频率为10５ＨZ左右；若传感器事输出信号消失或超出工作范围（频率小于80HＺ或大于1６０HZ）。则说明传感器已损坏,应进行检修或更换。

3、真空膜盒式进气压力传感器真空膜盒式进气压力传感器也叫膜盒测压器。这种测压器可根据压力变化驱动电子传感器。膜盒测压器的膜盒由薄金属片焊接而成,在其内部抽真空,外部接进气歧管，膜盒外面压力的变骅使其膨胀、收缩。图1—159所示为膜盒测压器。当膜盒接受正压力,如大气压力时,膜臂受压后收缩。要测量进气歧管绝对压力，可使膜盒的气压室与发动机进气歧管相连,当进气歧管压力变化时，膜盒即收缩或膨胀，使操纵杆外伸或回缩。膜盒的动作使操纵杆的移动和进气歧管绝对压力的变化成线性关系。把膜盒的机械动动变换成电信号输出，可采用可变电阻、可变电感器和差动变压器三种装置。

(1)可变电阻器式进气压力传感器,如图1—16０所示。它的工作原理是:当电位计的滑动臂在电阻上移动时，对加在电阻上的电压起分压作用。当空气压力降低时，操纵杆使滑动角

点向电阻的搭铁端移动,由于电阻增加,使输出电压减少。反之，空气压力增高时，则输出电压增强。传感器的灵敏充由滑动角点的行程大小决定。

(2)可变电感器式进气压力传感器，如图１—161所示。它的工作原理是,振荡器输出的交变电压通过线圈L1,由互感作用而使线圈Ｌ2产生电压,电压的大小由两线圈耦合情况而定。耦合越紧，输出电压越大。所以，在铁心向两线圈中间运动时，输出电压信号会得到增强。

在可变电感器式进气压力传感器中，铁心和线圈之间的位置是由膜盒控制的。进气歧管绝对压力升高时，膜盒收缩,使铁心向线圈中部运动,这时输出的信号会增强。

(3)差动变压器式进气压力传感器与可变电感器式进气压力传感器结构相似，如图1—162所示。它主要由膜盒、随莫盒膨胀与收缩的铁心、感应线圈以及电路组成。感应线圈由两个绕组构成,如图1—１63所示。一次绕组与振荡电路连接，产生交变电压,并在绕组周围产生磁场;二次绕组为输出绕组，产生信号电压。这种差动变压器式进气压力传感器的输出绕组有两个,当交流电通过一次绕组时,两个二次绕组都产生感应电压。当铁心在中心位置时，两个二次绕组的位置可保证输出电压相等，因为两个绕组的极性相反，输出电压互相抵消，实际上传感器输出电压为零。

当铁心从中间向一端移动时,一个二次绕组输出的电压将大于别一个二次绕组，这一电压差即为输出信号电压，其大小由铁心移动距离决定。当进气歧管压力发生变化时,膜盒带动铁心在磁场中移动，使差动变压器二次绕组产生的信号电压也变化，这个变化的电压经电了电路检波、整形和放大报，输入电控单元EＣU中。

４、表面弹性波式进气歧管压力传感器表面弹性波式进气歧管压力传感器如图1—１６４所示。它是在一块压电基片上用超声波方法加工出一萍膜敏感区，上面刻制换能器(压敏SAW延时线），换能器与电路组合成振荡器。为了提高测量精度，补偿浓度对基片的影响，在萍膜敏感区边缘设置别一只性能相同的换能器（温基SＡＷ延时线)。换能器是在抛光的压电基片上设置两个金属叉指构成,若在输入换能叉指之间的传播时间即是所获得的延迟时间，其大小取决于峡谷换能叉指间的距离。由于导入的进气歧管压力作用于压电基片上，压力变化将在萍膜敏感区产生应变，即使换能叉指间距离发生变化。因而,表面弹性波传播的延迟时间相应变化。根据与延迟时间成反比的振荡频率，即可办出压力信号。

真空膜盒式进气压力传感器的检测方法

真空膜盒式进气压力传感器的常见故障是真空软管连接不牢、破裂以及感应线圈断路、短路等。检测时应注意传感器是用12V电源工作,所以不必拔下电源线插头。

（１）检查电源电压。关闭点火开关,拔下传感器插头，在电源插头一侧接上万用表,打开点火开关,电压应显示为12V，否则应检查电源线是否存在断路或短路现象。

(２）检查输出信号电压。接好传感器插头,打开点火开关,将万用表正表笔与信号端子相连，负表笔搭铁,在真空软管上加大气压时,信号电压应为1．5V；对真空软管吸气时,电压应从1.5Ｖ缓慢减小,发动机怠速时,电压应为0.4V当发动机转速升高时，输出电压值也升高；否则说明传感器或相关线路出现故障，应进行更换。

二、大气压力传感器

大气压力传感器的作用是检测大气压力，向EＣU输入大气压力信号，修正喷油和点火控制。大气压力传感器一般安装在空气流量传感器上或安装在前保险杠内。