新能源汽车发动机电控系统检修原理

1.压阻效应

进气压力传感器利用的是半导体的压阻效应，因其具有尺寸小、精度高、成本低，以及响应性、再现性、抗振性较好等优点，得到了广泛的应用。

2.结构

压敏电阻式进气压力传感器及其信号输出如图2－6所示，它是由压力转换元件及将转换元件输出信号进行放大的混合集成电路等构成的。

图2－6　压敏电阻式进气压力传感器及其信号输出

压力转换元件是利用半导体的压阻效应制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面导入进气歧管压力。硅膜片（图2－7）为约3mm的正方形，其中部经光刻腐蚀形成直径约2 mm、厚约50μm的薄膜，薄膜周围有4个压敏电阻，以惠斯顿电桥方式连接。

微课4　进气压力传感器工作原理

图2－7　压敏电阻式进气压力传感器工作原理(www.xing528.com)

（a）硅膜片；（b）电路示意图

3.工作原理

薄膜的另一侧即进气歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形越大，其应变与压力成正比，附着在薄膜上的应变电阻的阻值随应变成正比地变化，这样即可利用惠斯顿电桥将硅膜片的变形变成电信号。因为输出的电信号很微弱，所以需用混合集成电路进行放大后输出。这种半导体压敏电阻式进气压力传感器输出的信号电压具有随进气歧管绝对压力的增大呈线性增大的特性。

根据气体摩尔公式，进气量空气分子数

Q＝PV／（273.15＋T）

从公式中可以看出分母有温度T，这种传感器需要温度传感器才能计算进气量，而体积V与发动机转速和节气门开度确定的空气柱体积有关。

进气歧管真空度传感器通常安装于发动机舱内，通过软管与进气歧管相连，传感器与计算机用三根线连接，如图2－8所示，VC为5 V基准电压，E2为信号搭铁线，PIM为信号输出线。大多数压力传感器的接线是相同的。

图2－8　进气歧管真空度传感器电路图

当进气歧管真空度发生变化时，传感器会向计算机发出一个随真空度变化的电压信号。在典型的压力传感器中，信号电压从怠速时的1～1.5 V变化到节气门全开时的4.5 V。