第一节 进气压力传感器
进气歧管绝对压力传感器也称进气压力传感器（MAP），主要用在D型和缸内直喷汽油喷射系统中，根据发动机的负荷测出进气歧管内压力的变化，通过电路的连接将其转化为电信号和转速信号一起输入给汽车电控单元（ECU），作为确定喷油器喷油量的基本依据。进气压力增大，喷油量增多，点火提前角变小。
进气温度传感器用于检测进气温度，并将温度信号变换为电信号传送给ECU。进气温度信号是各种控制功能的修正信号。如果进气温度传感器信号中断，就会导致热起动困难，废气排放量增大。
ECU根据发动机的进气温度和压力信号修正喷油量，使发动机自动适应外部环境温度（寒冷、高温）和压力（高原、平原）变化。当进气温度低时（空气密度大），热敏电阻阻值大，传感器输入ECU的信号电压高，ECU控制喷油器增加喷油量；反之，当进气温度高时（空气密度小），热敏电阻阻值小，传感器ECU的信号电压低，ECU将控制喷油器减少喷油量。
进气压力传感器的种类较多，按其信号的产生原理可以分为电压型和频率型两种。电压型又可分为半导体压敏电阻式（电阻应变计式）和膜盒传动可变电感式；频率型可分为电容式和表面弹性波式。其中以半导体压敏电阻式应用最多。
一、半导体压敏电阻式进气压力传感器
1.半导体压敏电阻式进气压力传感器的结构与原理
半导体压敏电阻式进气压力传感器是利用半导体的压阻效应原理制成的，主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管和电极引线组成，其结构如图4-1所示。
图4-1 半导体压敏电阻式进气压力传感器的结构
硅膜片是用单晶硅制成的压力转换元件，其长和宽各为3mm，厚度为160μm。在硅膜片的中心部位，用腐蚀方法制作了一个直径为2㎜、厚度为50μm的薄膜片。在薄膜片表面的圆周上，采用集成电路加工和台面扩散技术制作了4只阻值相等的应变电阻，并将4只电阻连接成惠斯通电桥电路，然后再与传感器内部的温度补偿电阻和信号放大电路等混合集成电路连接。硅膜片结构及等效电路如图4-2所示。
2.半导体压敏电阻式进气压力传感器的工作原理
半导体压敏电阻式进气压力传感器的工作原理如图4-3所示。硅膜片一面通真空室，一面承受来自进气歧管中气体的压力。在此气体压力的作用下，硅膜片会产生变形，且压力越大形变越大。膜片上应变电阻的阻值在此压力的作用下就会发生变化，使传感器上以惠斯通电桥方式连接的硅膜片应变电阻的平衡被打破。当电桥的输入端输入一定的电压或电流时，在电桥的输出端便可得到相应变化的信号电压或信号电流。因为此信号比较微弱，故采用了混合集成电路进行放大后输入给ECU。
图4-2 硅膜片结构及等效电路
图4-3 半导体压敏电阻式进气压力传感器的工作原理
3.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其体积小，精度高，响应性、再现性和抗振性较好，一般不易损坏，应用较广泛。但其若损坏或连接线路不良，则易使发动机出现怠速不良、起动不易和起动后熄火的故障。若在汽车运行中出现上述故障，则应对此传感器及相关电路和元件进行检测，检测方法如下。
1）拔下传感器的插接器插头，接通点火开关（但不起动发动机），用万用表电压档检测插接器插头电源端和接地之间的电压（如图4-3所示电路中的UC端子与E2端子），应在4～5V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间连接线路发生故障；若仍无电压，则是ECU发生故障。
2）检测进气压力传感器的输出电压。拔下进气压力传感器与进气歧管连接的真空软管，打开点火开关（但不起动发动机），用电压表测量进气压力传感器的输出电压（如图4-3所示电路中的PIM端子与E2端子）。接着向进气压力传感器内施加真空，并测量在不同真空度下的输出电压，该电压值应随真空度的增大而降低，其变化情况应符合规定，否则应更换。
二、具体车型上的检测
1.大众轿车半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测
新款高尔夫、捷达轿车半导体压敏电阻式进气压力传感器与进气温度传感器制成一体，安装在进气系统的动力腔上，这两种传感器相互配合能准确地反映气缸的进气量。进气压力传感器的外形如图4-4所示。该传感器插接器的4个连接端子1、2、3、4分别与ECU的220、T60/42、D101、T60/55端子相连接，其连接电路如图4-5所示。
图4-4 进气压力传感器的外形
此种压力传感器的检测方法如下：
1）电阻检测。关闭点火开关，拔下ECU线束插接器和进气压力传感器线束插接器。用万用表的电阻档检测ECU和传感器有关端子间的电阻，应符合表4-1中列出的标准规定值。如果电阻过大或为无穷大，则说明线束与端子接触不良或有断路，应进行更换。
图4-5 进气压力传感器与ECU的连接电路
G42—进气温度传感器 G71—进气压力传感器 G247—燃油压力传感器 G584—调整风门电位计J519—车载电网控制器 J623—发动机控制器，排水槽内中部 T5z—5芯插头连接 T60—60芯插头连接V380—控制风门调节伺服电动机 220—接地连接（传感器接地），在发动机线束中 D101—连接1，在发动机舱线束中
表4-1 进气歧管压力传感器线束电阻值的检测
2）电压检测。用万用表直流电压档检测电压，打开点火开关，检查进气压力传感器插接器3与1端子间的电源电压，标准值应为5V左右；打开点火开关，发动机不运转，检查进气压力传感器信号输出端子4与搭铁1端子间的信号电压，标准值应为3.8～4.2V；当发动机怠速运转时，信号电压应为0.8～1.3V；当节气门开度加大时，信号电压应上升。如果信号电压经检查不符合上述规定，说明传感器已经损坏，应进行更换。
2.大众轿车进气压力传感器
大众轿车的进气压力传感器与进气温度传感器制成一体，安装在进气系统的动力腔上，这两种传感器相互配合能准确地反映气缸的进气量。速腾、新款捷达的进气压力传感器集成在进气歧管内的冷却器上，监控冷却后的增压空气的压力和温度，如图4-6所示。
图4-6 大众轿车进气压力传感器安装位置
进气压力传感器的外形如图4-7所示。该传感器插接器的4个连接端子1、2、3、4分别与ECU的J623端子相连接，其连接电路如图4-8所示。
图4-7 进气压力传感器的外形
大众轿车进气压力传感器的电压检测方法如下：用万用表直流电压档检测电压，打开点火开关，检查进气压力传感器插接器端子3与1间的电源电压，标准值应为5V左右；端子4与端子1之间怠速进气信号电压约为1.362V（速腾1.4TSI信号电压为0.715～0.485V），加速时电压约为1.08V；端子2与端子1之间进气温度信号电压约为3.72V（速腾1.4TSI信号电压为2.65V）。如果信号电压经检查不符合上述规定，说明传感器已经损坏，应进行更换。G71标准波形如图4-9所示。
图4-8 进气压力传感器与J623的连接电路
图4-9 G71标准波形
大众轿车进气压力/温度传感器常见故障码见表4-2、表4-3。
表4-2 大众轿车进气压力传感器常见故障码
表4-3 大众轿车进气温度传感器常见故障码
3.大众轿车增压压力传感器G31和进气温度传感器G299
这两个传感器安装在节流阀体之前的进气管上（图4-10），用来监控涡轮增压之后的进气压力和温度。发动机通过监控G31的信号来调整增压压力。
图4-10 增压压力传感器G31和进气温度传感器G299的安装位置
（1）进气温度传感器G299信号的作用
1）用于计算对增压压力的修正补偿温度对于进气密度的影响。
2）元件保护，如果进气温度超过限定值，增压压力降低。
3）控制冷却液循环泵，如果冷却器前后的空气温差小于8℃，那么冷却液循环泵就会被激活。
4）监控冷却液循环泵的工作状况，如果两个传感器的温差小于2℃，说明循环泵失效，车载诊断系统（OBD）警报灯会亮起。
（2）失效影响
如果两个传感器信号同时失效，涡轮增压压力控制变成开环控制，动力下降。
（3）增压压力传感器的检测方法
用万用表直流电压档检测电压，打开点火开关，检查进气压力传感器插接器3与1端子间的电源电压，标准值应为5V左右；端子4与端子1之间怠速进气信号电压约为1.886V，加速时电压约为1.9V。端子2与端子1之间进气温度信号电压约为3.5V，加速时端子2信号电压约为3.1V。如果信号电压经检查不符合上述规定，说明传感器已经损坏，应进行更换。速腾1.4TSI增压压力传感器控制电路如图4-11所示，标准波形如图4-12所示。
图4-11 速腾1.4TSI增压压力传感器控制电路
4.本田轿车的半导体压敏电阻式进气压力传感器的检测
本田轿车的进气压力传感器安装在节气门体进气道上（图4-13），也采用了利用半导体的压阻效应制成的半导体压敏电阻式压力传感器，其与ECU的连接电路如图4-14所示。
图4-12 速腾1.4TSI增压压力传感器标准波形
注：端子1为传感器电源线，端子3为搭铁线，端子2为传感器信号线。
图4-13 本田轿车进气压力传感器的安装位置
图4-14 本田轿车进气压力传感器与ECU的连接电路
对本田轿车进气压力传感器仍从电源电压、信号电压及连接线束的导通性等方面去进行检测，检测方法如下。
1）电源电压。拔下MAP传感器的3芯插头，打开点火开关，用万用表测量MAP传感器3芯插头上的1、2两端子间的电压（图4-15)，其标准值应为5V。
2）信号电压。拆下MAP传感器，把手动真空泵接在MAP传感器进气口处，如图4-16所示；打开点火开关，用万用表测量MAP传感器的信号线3号端子与搭铁线2号端子之间的电压；按下真空泵，随着真空度的变化，读取输出信号电压值，其标准参考值见表4-4。
图4-15 用万用表测量传感器3芯插头上的1、2两端子间的电压
图4-16 测量MAP传感器的信号电压
表4-4 不同真空度下MAP传感器的输出信号电压
3）线束导通性。关闭点火开关，拔下ECU的C插头及MAP传感器的3芯插头；用万用表的电阻档分别测量C19、C7、C17与3芯插头的1、2、3端子的导通性，如图4-17所示；测量的各电阻标准值应小于0.5Ω。
图4-17 检测传感器的线束导通性
5.别克凯越进气压力传感器检测
（1）检测数据及电路图
发动机电脑向压力传感器提供5V的信号基准电压。随着进气歧管压力的变化，压力传感器会产生不同的搭铁电阻，真空度越大电阻就越低，从而使5V的基准信号在0～5V变化。不同的信号电压，对应着不同进气歧管的气压值，如图4-18所示。在打开点火开关、未起动发动机时，歧管压力等于大气压力（85～96kPa），信号电压较高；发动机电脑将该信息作为车辆所在地的大气压力信号，并以此来修正喷油时间，此功能也称作海拔修正。当发动机怠速运行时，进气管真空度高（37～45kPa），进气压力信号电压为1.0～1.5V；当节气门全开时，真空度低，进气压力信号电压为4.0～4.8V。在线性废气再循环流量测试诊断运行时，进气歧管绝对压力传感器还用于确定歧管压力的变化。
图4-18 进气压力传感器数据检测
（2）检测步骤
当进气歧管绝对压力信号不良时，将会造成发动机怠速不良、加速不良、动力不足等故障。如果进气歧管绝对压力传感器信号与正常值有较大偏差，但未出现故障码时，可导致混合气过稀动力不足（信号电压过低）、混合气过浓冒黑烟（信号电压过高）故障。
1）连接诊断仪，打开点火开关，若有故障码P0106，证明进气歧管绝对压力信号不符合变化规律；若有故障码P0107，证明进气歧管绝对压力信号过低；若有故障码P0108，证明进气歧管绝对压力信号过高。
2）打开点火开关，不起动发动机，读进气压力数据，应在96kPa左右。若高于103kPa，说明P0108所反应的故障是正在持续的硬故障，即信号电压超高。否则证明是间歇性故障，清除故障码。
3）使发动机运行在怠速状态，读进气压力数据，应在40kPa左右。若压力低于12kPa，说明P0107所代表的故障是正在持续的硬故障，即进气歧管绝对压力信号过低。否则证明是间歇性故障，清除故障码。
4）气缸缺火也会设置故障诊断码P0108。如果出现缺火，先修理导致缺火的故障。
5）测量压力传感器插头1端蓝黑色线，对搭铁电压应为5V，是由电脑5V电源模块提供的传感器5V工作电源。
6）测量压力传感器插头3端橙黑色线，对搭铁电压接近0V，是由电脑提供的传感器工作搭铁。
7）测量压力传感器插头2端蓝白色线，在打开点火开关时，对搭铁电压应为5V，是电脑内的5V电源串联了一电阻后输出的传感器信号基准电压。
8）拔下压力传感器上的真空管，检查真空管不应有堵塞。把手动抽气筒连接到压力传感器上，在压力传感器上人工抽气制造真空度。观察信号电压应随着压力的变化而及时变化，若变化缓慢或没有反应，证明压力传感器有故障，应更换。可以参考以下标准数据：当不施加真空时，压力信号电压为4.5V左右；当施加34kPa的真空时，压力信号电压应为1.5V。
9）打开点火开关，不起动发动机时，读数据显示的大气压值若不符合车辆所在地的海拔，证明传感器有故障。
10）在起动发动机时，压力传感器应检测到进气歧管压力所发生的任何变化。如果总是保持在一个固定值，证明传感器有故障。
11）在发动机正常工作的情况下，压力传感器的信号电压应迅速响应节气门位置的变化。若压力信号不应对节气门位置的变化，信号响应迟缓或响应滞后，证明传感器有故障或真空管堵塞。
12）修理完成后，要用诊断仪的燃油微调复位功能，将长期燃油微调复位到128（0%）。