進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器用于D型汽油噴射系統。它在汽油噴射系統中所起的作用和空氣流量傳感器相似。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器根據發(fā)動(dòng)機的負荷狀態(tài)測出進(jìn)氣歧管內絕對壓力(真空度)的變化,并轉換成電壓信號,與轉速信號一起輸送到電控單元(ECU),作為確定噴油器基本噴油量的依據。在當今發(fā)動(dòng)機電子控制系統中,應用較為廣泛的有半導體壓敏電阻式、真空膜盒傳動(dòng)式兩種。
一、半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
1、結構原理
半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(圖 1)由壓力轉換元件(硅膜片)和把轉換元件輸出信號進(jìn)行放大的混合集成電路組成。壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片的一側是真空室,另一側導入進(jìn)氣歧管壓力,所以進(jìn)歧管內絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其變形量與壓力成正比。附著(zhù)在薄膜上的應變電阻的阻值則產(chǎn)生與其變形量成正比的變化。利用這種原理,可把進(jìn)氣歧管內壓力的變化變換成電信號。
2、半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的檢測
(1)皇冠3.0轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測。
皇冠3.O轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU的連接電路如圖 2所示。
A、傳感器電源電壓的檢測
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置,拔下進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的導線(xiàn)連接器,然后將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機),用萬(wàn)用表電壓檔測量導線(xiàn)連接器中電源端VCC和接地端E2之間的電壓如圖 3,其電壓值應為4.5-5.5V。如有異常,應檢查進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU之間的線(xiàn)路是否導通。若斷路,應更換或修理線(xiàn)束。
B、傳感器輸出電壓的檢測將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機),拆下連接進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與進(jìn)氣歧管的真空軟管(圖 4)。在ECU導線(xiàn)連接器側用萬(wàn)用表電壓檔測量進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器PIM-E2端子間在大氣壓力狀態(tài)下的輸出電壓(圖 5),并記下這一電壓值;然后用真空泵向進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器內施加真空,從13.3kPa(100mmHg)起,每次遞增13.3kPa(100mmHg),一直增加到66.7kpa(500mmHg)為止,然后測量在不同真空度下進(jìn)氣歧管壓力傳感器(PIM-E2端子間)的輸出電壓。該電壓應能隨真空度的增大而不斷下降。將不同真空度下的輸出電壓下降量與標準值相比較,如不符,應更換進(jìn)氣歧管壓力傳感器?;使?.0轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機和豐田HIACE小客車(chē)2RZ-E發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣歧管壓力傳感器的標準輸出電壓值如所示。
表 1 進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸出電壓的關(guān)系
真空度kpa(mmHg) 13.3(100) 26.7(200) 40.0(300) 53.5(400) 66.7(500)
電壓值(V) 0.3-0.5 0.7-0.9 1.1-1.3 1.5-1.7 1.9-2.1
(2)北京切諾基轎車(chē)用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
北京切諾基轎車(chē)用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU的連接如圖 6所示。傳感器與ECU有三根導線(xiàn)相連:ECU向傳感器供電的電源線(xiàn)(輸入傳感器的電壓為4.8-5.1V),傳感器的信號輸出線(xiàn)和傳感器的接地線(xiàn)。在發(fā)動(dòng)機怠速運轉時(shí),進(jìn)氣歧管的真空度高(絕對壓力低),傳感器的電阻值大,如圖 7所示,傳感器輸出1.5-2.1V的低電壓信號;當節氣門(mén)全開(kāi)時(shí),歧管真空度低(絕對壓力高),傳感器電阻小,傳感器輸出3.9-4.8V的高電壓信號。
A、傳感器電源電壓的檢測
用萬(wàn)用表電壓檔測試ECU線(xiàn)束端子6的電壓值。當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通(ON)時(shí),該電壓應為5V±0.5V;再用萬(wàn)用表測試傳感器端子C電壓值,其電壓值也應為5V±0.5V。如不符,則為傳感器電源線(xiàn)斷路或連接器接觸不良。
B、傳感器、輸出電壓信號值的檢測
用萬(wàn)用表的電壓檔測試傳感器端子B的輸出電壓。當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通(ON)而發(fā)動(dòng)機未起動(dòng)時(shí),傳感器的輸出電壓值應為4-5V;當發(fā)動(dòng)機在熱機空檔怠速運轉時(shí),輸出電壓應降到1.5-2.1V。此時(shí),如從ECU線(xiàn)束側1端子處測試,其電壓值也應是上述數值;如不符,則為傳感器信號連線(xiàn)斷路或連接器接觸不良。
C、測試傳感器的接地情況
用萬(wàn)用表Ω檔,從傳感器的端子A處,測試其接地電阻。如電阻值不為零或電阻值較大,多數為導線(xiàn)斷線(xiàn)或ECU插接件連接不良,應予修理或更換線(xiàn)束。
D、測試ECU傳感器地線(xiàn)的接地情況
用萬(wàn)用表Ω檔測試ECU傳感器地線(xiàn)(端子4)與ECU電源地線(xiàn)(端子11或12)間的電阻值及ECU電源地線(xiàn)(端子11或12)與發(fā)動(dòng)機地線(xiàn)接柱(發(fā)動(dòng)機接地線(xiàn)在氣缸體右側機油尺管的安裝螺栓上)之間的電阻值。若它們之間的電阻值均為0Ω或<1Ω,傳感器地線(xiàn)接地良好;若電阻值>1Ω或更大,則傳感器地線(xiàn)接地不良,應查明原因并予以排除。若ECU傳感器地線(xiàn)與ECU電源地線(xiàn)間斷路,且查不出原因,則應更換ECU。
二、真空膜盒式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
1、結構和工作原理
真空膜盒傳動(dòng)的可變電感式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(圖 8)主要由膜盒、鐵心、感應線(xiàn)圈和電子電路等組成。膜盒是由薄金屬片焊接而成,其內部被抽成真空,外部與進(jìn)氣歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產(chǎn)生膨脹和收縮的變化。置于感應線(xiàn)圈內部的鐵芯和膜盒聯(lián)動(dòng)。感應線(xiàn)圈由兩個(gè)繞組構成(圖 9),其中一個(gè)與振蕩電路相連,產(chǎn)生交流電壓,在線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),另一個(gè)為感應繞組,產(chǎn)生信號電壓。當進(jìn)氣歧管壓力變化時(shí),膜盒帶動(dòng)鐵心在磁場(chǎng)中移動(dòng),使感應線(xiàn)圈產(chǎn)生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至ECU。
2、傳感器輸出信號電壓值的檢測
由于這種傳感器(早期波許D-Jetronic系統用)是利用12V電源完成變壓作用的,所以拔下插座就無(wú)法檢查傳感器的好壞。檢測時(shí),將萬(wàn)用表(電壓檔)的表筆分別插入導線(xiàn)連接器與兩端子接觸(圖 10),測量其輸出電壓。測量方法如下:在不動(dòng)插座的情況下閉合點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(ON),將萬(wàn)用表表筆與Vs、E端子接觸。在開(kāi)放真空管道、加上大氣壓的情況下,電壓值約為1.5V,而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下,電壓值應從1.5V起向降低方向變化;發(fā)動(dòng)機怠速運轉時(shí),電壓值約為0.4V,而當發(fā)動(dòng)機轉速升高時(shí),此電壓值也升高。
進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器用于D型汽油噴射系統。它在汽油噴射系統中所起的作用和空氣流量傳感器相似。進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器根據發(fā)動(dòng)機的負荷狀態(tài)測出進(jìn)氣歧管內絕對壓力(真空度)的變化,并轉換成電壓信號,與轉速信號一起輸送到電控單元(ECU),作為確定噴油器基本噴油量的依據。在當今發(fā)動(dòng)機電子控制系統中,應用較為廣泛的有半導體壓敏電阻式、真空膜盒傳動(dòng)式兩種。
一、半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
1、結構原理
半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(圖 1)由壓力轉換元件(硅膜片)和把轉換元件輸出信號進(jìn)行放大的混合集成電路組成。壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片。硅膜片的一側是真空室,另一側導入進(jìn)氣歧管壓力,所以進(jìn)歧管內絕對壓力越高,硅膜片的變形越大,其變形量與壓力成正比。附著(zhù)在薄膜上的應變電阻的阻值則產(chǎn)生與其變形量成正比的變化。利用這種原理,可把進(jìn)氣歧管內壓力的變化變換成電信號。
2、半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管壓力傳感器的檢測
(1)皇冠3.0轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測。
皇冠3.O轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU的連接電路如圖 2所示。
A、傳感器電源電壓的檢測
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置,拔下進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的導線(xiàn)連接器,然后將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機),用萬(wàn)用表電壓檔測量導線(xiàn)連接器中電源端VCC和接地端E2之間的電壓如圖 3,其電壓值應為4.5-5.5V。如有異常,應檢查進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU之間的線(xiàn)路是否導通。若斷路,應更換或修理線(xiàn)束。
B、傳感器輸出電壓的檢測將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于“ON”位置(不起動(dòng)發(fā)動(dòng)機),拆下連接進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與進(jìn)氣歧管的真空軟管(圖 4)。在ECU導線(xiàn)連接器側用萬(wàn)用表電壓檔測量進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器PIM-E2端子間在大氣壓力狀態(tài)下的輸出電壓(圖 5),并記下這一電壓值;然后用真空泵向進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器內施加真空,從13.3kPa(100mmHg)起,每次遞增13.3kPa(100mmHg),一直增加到66.7kpa(500mmHg)為止,然后測量在不同真空度下進(jìn)氣歧管壓力傳感器(PIM-E2端子間)的輸出電壓。該電壓應能隨真空度的增大而不斷下降。將不同真空度下的輸出電壓下降量與標準值相比較,如不符,應更換進(jìn)氣歧管壓力傳感器?;使?.0轎車(chē)2JZ-GE發(fā)動(dòng)機和豐田HIACE小客車(chē)2RZ-E發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣歧管壓力傳感器的標準輸出電壓值如所示。
表 1 進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的真空度與輸出電壓的關(guān)系
真空度kpa(mmHg) 13.3(100) 26.7(200) 40.0(300) 53.5(400) 66.7(500)
電壓值(V) 0.3-0.5 0.7-0.9 1.1-1.3 1.5-1.7 1.9-2.1
(2)北京切諾基轎車(chē)用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
北京切諾基轎車(chē)用半導體壓敏電阻式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器與ECU的連接如圖 6所示。傳感器與ECU有三根導線(xiàn)相連:ECU向傳感器供電的電源線(xiàn)(輸入傳感器的電壓為4.8-5.1V),傳感器的信號輸出線(xiàn)和傳感器的接地線(xiàn)。在發(fā)動(dòng)機怠速運轉時(shí),進(jìn)氣歧管的真空度高(絕對壓力低),傳感器的電阻值大,如圖 7所示,傳感器輸出1.5-2.1V的低電壓信號;當節氣門(mén)全開(kāi)時(shí),歧管真空度低(絕對壓力高),傳感器電阻小,傳感器輸出3.9-4.8V的高電壓信號。
A、傳感器電源電壓的檢測
用萬(wàn)用表電壓檔測試ECU線(xiàn)束端子6的電壓值。當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通(ON)時(shí),該電壓應為5V±0.5V;再用萬(wàn)用表測試傳感器端子C電壓值,其電壓值也應為5V±0.5V。如不符,則為傳感器電源線(xiàn)斷路或連接器接觸不良。
B、傳感器、輸出電壓信號值的檢測
用萬(wàn)用表的電壓檔測試傳感器端子B的輸出電壓。當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通(ON)而發(fā)動(dòng)機未起動(dòng)時(shí),傳感器的輸出電壓值應為4-5V;當發(fā)動(dòng)機在熱機空檔怠速運轉時(shí),輸出電壓應降到1.5-2.1V。此時(shí),如從ECU線(xiàn)束側1端子處測試,其電壓值也應是上述數值;如不符,則為傳感器信號連線(xiàn)斷路或連接器接觸不良。
C、測試傳感器的接地情況
用萬(wàn)用表Ω檔,從傳感器的端子A處,測試其接地電阻。如電阻值不為零或電阻值較大,多數為導線(xiàn)斷線(xiàn)或ECU插接件連接不良,應予修理或更換線(xiàn)束。
D、測試ECU傳感器地線(xiàn)的接地情況
用萬(wàn)用表Ω檔測試ECU傳感器地線(xiàn)(端子4)與ECU電源地線(xiàn)(端子11或12)間的電阻值及ECU電源地線(xiàn)(端子11或12)與發(fā)動(dòng)機地線(xiàn)接柱(發(fā)動(dòng)機接地線(xiàn)在氣缸體右側機油尺管的安裝螺栓上)之間的電阻值。若它們之間的電阻值均為0Ω或<1Ω,傳感器地線(xiàn)接地良好;若電阻值>1Ω或更大,則傳感器地線(xiàn)接地不良,應查明原因并予以排除。若ECU傳感器地線(xiàn)與ECU電源地線(xiàn)間斷路,且查不出原因,則應更換ECU。
二、真空膜盒式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器的檢測
1、結構和工作原理
真空膜盒傳動(dòng)的可變電感式進(jìn)氣歧管絕對壓力傳感器(圖 8)主要由膜盒、鐵心、感應線(xiàn)圈和電子電路等組成。膜盒是由薄金屬片焊接而成,其內部被抽成真空,外部與進(jìn)氣歧管相通。外部壓力變化將使膜盒產(chǎn)生膨脹和收縮的變化。置于感應線(xiàn)圈內部的鐵芯和膜盒聯(lián)動(dòng)。感應線(xiàn)圈由兩個(gè)繞組構成(圖 9),其中一個(gè)與振蕩電路相連,產(chǎn)生交流電壓,在線(xiàn)圈周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng),另一個(gè)為感應繞組,產(chǎn)生信號電壓。當進(jìn)氣歧管壓力變化時(shí),膜盒帶動(dòng)鐵心在磁場(chǎng)中移動(dòng),使感應線(xiàn)圈產(chǎn)生的信號電壓隨之變化。該信號電壓由電子電路檢波、整形和放大后,作為傳感器的輸出信號送至ECU。
2、傳感器輸出信號電壓值的檢測
由于這種傳感器(早期波許D-Jetronic系統用)是利用12V電源完成變壓作用的,所以拔下插座就無(wú)法檢查傳感器的好壞。檢測時(shí),將萬(wàn)用表(電壓檔)的表筆分別插入導線(xiàn)連接器與兩端子接觸(圖 10),測量其輸出電壓。測量方法如下:在不動(dòng)插座的情況下閉合點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(ON),將萬(wàn)用表表筆與Vs、E端子接觸。在開(kāi)放真空管道、加上大氣壓的情況下,電壓值約為1.5V,而在用嘴巴對真空管道吸氣的情況下,電壓值應從1.5V起向降低方向變化;發(fā)動(dòng)機怠速運轉時(shí),電壓值約為0.4V,而當發(fā)動(dòng)機轉速升高時(shí),此電壓值也升高。



