通常のインテークマニホールド圧力ディーゼル。 インテークマニホールド内の高圧。 それがどのように機能し、絶対圧センサーの動作原理は何ですか

全て 現代の車特別なセンサーから取得した情報を使用してパワーユニットの動作を調整する電子エンジン制御システムを装備。 そのようなデバイスの 1 つが、インテークマニホールドに取り付けられた空気圧センサーまたは MAP センサーです。 吸気行程のすべての圧力変化に応答し、エンジン ECU は、デバイスの読み取り値に応じて、最適な可燃性混合気の準備を保証します。

絶対圧センサーの目的と動作原理

圧力センサーは、絶対圧力、つまり真空に対する気圧を測定するように設計されています。 得られたデータは、混合気の準備を最適化するために、エンジン管理システムによって空気密度と流量を計算するために使用されます。 このデバイスはエアフローメーターの代わりとして機能し、一部の車種ではフローメーターと連動します。

最新のセンサーでは、マイクロメカニカルと薄膜の 2 つの測定技術が使用されています。 最初のものはより正確な測定値を生成するため、より高度であり、ほとんどのセンサーはそれに基づいて作られています. エンジンにターボチャージャーがある場合、追加のセンサーがコンプレッサーとマニホールドの間に取り付けられ、エンジンのニーズに応じてブースト圧を調整します。これは構造的に DBP と同じです。

空気圧センサーの設計には、吸気マニホールドに接続された大気圧と真空の 2 つのチャンバーがあります。 ダイヤフラムに取り付けられた 4 つの歪みゲージと電子チップもあります。 空気圧がダイアフラムに作用し、ひずみゲージが動き、位置に応じて抵抗が変化し、最終的にチップから制御ユニットへのパルスの大きさに影響します。

パルスを増加させるための敏感な半導体がブリッジされ、出力電圧は 1 から 5 V まで変化します。結果として得られる電圧により、ECU はインテークマニホールド内の圧力を決定できます。圧力が大きいほど、インジケーターが高くなると見なされます。 センサーのタイプに基づいて、 別のタイプ信号 - デジタルまたはアナログ。 アナログ デバイスには、アナログ デジタル コンバーターが追加でインストールされます。

センサーは、次のように空気圧の結果を取得します。

1. マニホールド内の空気の流れがデバイスのダイヤフラムを圧迫し、曲がります。
2. ダイヤフラムが機械的に引き伸ばされると、ひずみゲージの抵抗が変化します。つまり、ピエゾ抵抗効果が観察されます。
3. ひずみゲージの抵抗値に比例して電圧が変化します。
4. センサー内の半導体はブリッジされており、非常に敏感です。 配線図、デバイス内にあるブリッジ電圧は増幅され、その結果、出力で1〜5 V以内に変化します。
5. コントロール ユニットに供給される出力電圧に基づいて、吸気バルブの圧力レベルが計算されます。 電圧が高いほど圧力が高くなります。

故障した絶対圧力センサーの症状

次の症状は、DBP の誤動作を示しています。

1. 燃料消費量の増加。 デバイスは、実際にははるかに低い空気圧をコントロール ユニットに報告します。 このため、コントロール ユニットはシリンダーに濃い混合気を供給します。
2. エンジンのダイナミクスが低下し、ウォームアップしても改善されません。
3. エンジンがかかると排気管から燃料のにおいがします。
4. 中でも動くエンジン 暖かい時間白い排気を生成します。
5. アイドルモードのエンジンは長時間減速しません。
6. ギアをシフトするとき、車の急な動きが目立ちます。
7. すべての動作モードでのエンジンの不安定な動作、異音の存在、しばしばハムに変わります。

誤動作の考えられる原因

絶対圧力センサーはかなり信頼性の高いデバイスですが、時々故障してエンジンが緊急モードに切り替わり、エンジンが始動できなくなることさえあります。 DBP の誤動作にはいくつかの理由があります。

1. センサーとインレットフィッティング間の接続不良。
2. かなり柔軟な設計のコークスパイプライン。
3. DBPに関連付けられており、場合によっては1つのハウジングに組み込まれている気温センサーの故障。
4. センサーからの損傷または断線による真空ホースの減圧。
5. 連絡先「質量」を開きます。
6. センサー内部の不具合。

絶対圧センサーの点検

で さまざまなモデル自動センサーの設計が異なる場合があるため、検証アルゴリズムも異なります。 次の一般化された手順により、ほとんどのタイプのデバイスを調べることができます。 これには、次のものが必要です。

1. 簡易真空計です。
2. テスターまたは電圧計。
3. 真空ポンプ。
4. タコメーター。

空気圧センサーのチェックは、次の手順で構成されます。

1. アナログ センサーをテストするには、アダプターを圧力センサーと吸気マニホールドの間の真空ホースに接続します。 アダプターには圧力計も接続されています。
2. エンジンを始動し、しばらくアイドリングします。 コレクター内の真空度が 529 mm Hg 未満の場合。 損傷により空気の一部が失われるため、真空ホースの完全性を確認してください。 工場での欠陥と操作中に取得した欠陥の両方が含まれている可能性があるセンサーダイヤフラムの状態にも注意を払う必要があります。
3. 圧力計を読み取った後、真空ポンプに交換すると、55〜56 mm Hgの真空が作成されます。 美術。 そしてポンピングを止めます。 良好なセンサーを使用すると、真空は 25 ～ 30 秒間維持されます。 要件が満たされない場合は、センサーを交換する必要があります。
4. デジタルセンサーをチェックするときは、電圧計モードのテスターを使用してください。
5. イグニッションをオンにし、アースと電源の接点を見つけます。 テスト中のセンサーの信号接点に接続されたワイヤは、電圧計に接続されています。 通常の動作中の電圧は約2.5 Vになります。誤動作がある場合は、上下に異なります。
6. テスターをタコメーター モードに切り替え、真空ホースを DBP から外します。 正の入力は信号線に接続され、負の入力はグランドに接続されます。 センサーが機能している場合、タコメーターは結果を示します-4400-4850 rpm。
7. ここでも、圧力センサーに接続された真空ポンプが使用されます。 ポンプは、デバイス内の真空を常に変化させ、タコメーターの読み取り値を監視します。 優れたセンサーを使用すると、真空とタコメーターの読み取り値が安定します。
8. 真空ポンプをオフにすると、タコメーターは 4400 ～ 4900 rpm で停止します。 読み取り値が、ある方向または別の方向に示されているものと異なる場合、センサーに障害があります。

修理

DBPの誤動作を診断した後、その除去に進みます。 修理可能な小さな損傷の場合、デバイスはそのままになります。 デバイスの読み取り値が正しくない場合は、完全に交換する必要があります。 修理のためのセンサーの設計は設計されておらず、マスターのトラブルシューティングを目的としたすべてのアクションは、彼自身の危険とリスクで実行されます。 しかし、新しいデバイスのコストは非常に高く、成功した場合、すべての操作が正当化されます。

センサーの修復は、特定の順序で実行されます。

1. ナイフまたはその他の鋭利な工具を使用して、デバイスのカバーを取り外し、その後、誤動作の場所を特定します。
2. 接点の汚れや錆を取り除き、接続の信頼性を確認し、洗浄後に乾燥させ、シリコーンシーラントを充填し、再度乾燥させます。 組み立てられたデバイスでは、すべてのジョイントがシーラントでシールされています。
3. 装置を車に取り付けて、その有用性を確認します。 エンジンの素早い始動とスムーズな操作は、装置の保守性を意味します。 修理で期待した結果が得られなかった場合、センサーは新しいものと交換されます。

フローセンサーを使用しないほとんどすべてのエンジン管理システム 空気、装備 絶対圧センサーインテークマニホールド内（バキュームセンサー）。

外観絶対圧センサー

このようなシステムでは、吸気マニホールド内の空気の圧力と温度に関するデータに基づいて、エンジン制御ユニットが吸気マニホールドの内部容積の各センチメートルに含まれる空気の質量を計算します。 吸気行程ごとに、シリンダーは吸気マニホールドから希薄化した空気を「吸い込み」ます。その量は、エンジンシリンダーの内部容積とほぼ同じです。 エンジン シリンダーの内部容積 (cm 3) を把握し、シリンダーに吸い込まれる空気の密度 (g / cm 3) を事前に計算すると、エンジン コントロール ユニットは、シリンダーに入る空気の質量 (グラム) を計算します。シリンダー中 吸気ストローク。 エンジンによって消費される空気の計算された質量に従って、エンジン制御ユニットは適切な持続時間の燃料インジェクター制御パルスを生成し、指定されたものに近い組成の混合気の準備を達成します。

圧力と温度に応じてエンジンが消費する空気の質量を計算する精度は低くなります。これは、消費される空気の量がシリンダー ピストン グループとガス分配メカニズムの状態に大きく依存するためです。 したがって、このようなエンジン制御システムでは、正確に指定された組成の空気と燃料の混合気を確実に準備するために、酸素センサーが適切に機能することが非常に重要な要素となります。

多くの車両では、負圧センサーは車体のエンジン ルームに取り付けられており、そのインレット フィッティングはフレキシブル パイプを介してインテークマニホールドの内部に接続されています。

エンジン管理システムにエアフローセンサーが存在するかどうかに関係なく、ターボチャージャーおよび/またはコンプレッサーを装備したエンジンでは、インテークマニホールドの絶対圧力センサー (圧力/真空センサー) が常に使用されます。 ここでは、とりわけ、ターボチャージャーおよび/または機械式コンプレッサーによって生成される過圧の量を測定および制御するために、センサーの読み取り値が使用されます。 このようなセンサーは通常、インテークマニホールドに直接取り付けられます。 インテークマニホールド空気温度センサーは、多くの場合、センサー ハウジングに組み込まれています。 車内の圧力を測定するための圧力センサーを車両に標準で取り付けることができます。 燃料タンク、EGRシステムの圧力、キャビンの空調システムの圧力、ブレーキシステム、車のタイヤの圧力...

圧力センサーの動作原理。

ほとんどの自動車用圧力センサーは、センサーのインレット フィッティングでの圧力値を、対応する出力電圧値に変換します。 入口圧力に応じて、 出力 AC 電圧の周波数 (たとえば、絶対圧力センサーFORD製インテークマニホールド）。 インテークマニホールドの圧力センサーには絶対圧センサーを採用。 絶対圧センサーの内部には真空チャンバーがあり、センサーの製造中にそこから空気が排出されます。 このようなセンサーは、入口フィッティングの圧力を真空チャンバー内の圧力と「比較」します。センサーの出力信号は、この圧力差に依存します。

絶対圧センサーをオンにするスキーム。 ECUエンジンコントロールユニット。

1. オシロスコーププローブのワニ口クリップの接続ポイント。
2. センサーの出力電圧のオシログラムを取得するためのオシロスコープ プローブ プローブの接続ポイント。
3. 絶対圧センサー。
4. 点火スイッチ。
5. 蓄電池。

一般に、インテークマニホールド絶対圧が低下すると（つまりインマニ負圧が上昇すると）、センサ出力電圧は低下します。 しかし、入力圧力に対する出力電圧の依存性が反比例するセンサーがあります。 大気圧センサとして絶対圧センサを使用しています。 大気圧センサーは、エンジン制御システムの別の要素として作成することも、エンジン制御ユニットのハウジング内に直接配置することもできます。 一部の車両は、燃料レール圧力センサーを使用しています。

インテークマニホールド内の絶対圧センサーの典型的な故障。

エンジン制御システムのデバイス（エアフローセンサーの有無）によっては、センサーの誤動作により、コントロールユニットが緊急操作に切り替えられたり、エンジンの始動と操作が不可能になったりする可能性があります。エンジン。 に適用 現代のシステムエンジン制御圧力センサーは非常に高い信頼性を備えています。 ほとんどの場合、インテークマニホールド内の絶対圧センサーの誤動作の原因は、センサーインレットフィッティングとインテークマニホールドの内部容積との間の接続の誤動作です。 多くの場合、接続されているフレキシブルパイプが破損しますが、「コークス」することはあまりありません（パイプライン自体または吸気マニホールドのフィッティングのいずれか）。 したがって、インテークマニホールドの絶対圧センサーをチェックするときは、パイプラインの保守性をチェックする必要があります。 インテークマニホールドの絶対圧センサーと構造的に組み合わせることができる気温センサーの故障により、センサーを交換する必要が生じることがあります。 ただし、絶対圧センサー自体が故障している場合もあります。 必要に応じて、センサーをチェックできます。 これを行うには、センサーフィッティングに電源を供給する必要があります さまざまな意味センサーの出力信号を監視しながら、（可能であればエンジンを始動するか、または他の補助手段によって）特定のセンサーに許容される制限内の圧力/真空。

使用可能なインテークマニホールド絶対圧センサーの出力電圧のオシログラム。 エンジン始動、無負荷アイドリング。

センサの出力電圧はインテークマニホールド内の圧力に比例して変化します。 で この場合、インテークマニホールド内の真空が増加すると、センサーの出力電圧が低下します。<> FORD製インテークマニホールド内の絶対圧センサーの特性には、次の関係があります。 - イグニッションがオンでエンジンが停止している場合 (インテークマニホールドに真空がない場合)、センサーの出力電圧の周波数は約 160 Hz です。 - 動作温度まで暖められたエンジンが無負荷でアイドリングしている場合 (インテークマニホールドの真空値は ~ 0.65 Bar)、センサーの出力電圧の周波数は約 105 Hz です。 - 毎分最大 3,000 回転の速度で クランクシャフトエンジンのアイドリング時 (インテークマニホールド内の真空度は ~0.7 Bar)、センサーの出力電圧の周波数は約 100 Hz です。

FORD 製のインテークマニホールドで動作する絶対圧センサーの出力電圧のオシログラム。 イグニッションオン、エンジン停止。

差圧センサー。

一部のエンジン管理システムでは、差圧センサーを使用して、EGR (排気ガス再循環) システムによって消費される排気ガスの量を測定します。 差圧センサーは、2 つのフィッティングがある点で絶対圧センサーとは異なります。センサーの内部チャンバーは密閉されていませんが、追加の 2 番目のフィッティングに接続されています。 このため、差圧センサーは入口フィッティングの圧力を比較します。 トランスミッタ出力は、この差圧に比例します。 EGR システムは、エンジンから大気中に放出される有害な窒素酸化物の量を減らすのに役立ちます。 EGRシステムは、排気ガスの一部をインテークマニホールドに導き、排気ガスと混合気を攪拌します。 これにより、混合気の燃焼温度が低下し、その結果、エンジンから大気中に排出される窒素酸化物の量が減少します。 差圧センサーを用いたEGRバルブからインテークマニホールドへの排気ガス流量の測定は、次のように行われます。 EGRバルブの出口をインテークマニホールドに接続するパイプには、調整された狭窄があります。 このくびれは、パイプを通って流れる排気ガスにわずかな障害をもたらします。その結果、くびれの前のガスの圧力は、くびれの後ろのガスの圧力よりもわずかに高くなります。 狭窄部を通過する排気ガスの流量が多いほど、狭窄部の前後のガス圧の差が大きくなります。 差圧センサーの入口フィッティングは、EGR バルブ ノズルに接続されています。1 つのフィッティングは、キャリブレーションされた制限の前のキャビティに接続され、2 番目のフィッティングは、キャリブレーションされた制限の後ろのキャビティに接続されます。 EGRバルブからインテークマニホールドへの排気ガスの流れが増加すると、差圧センサーの入力フィッティングに供給される圧力差が増加し、センサーはこの圧力差を電圧に変換します。 したがって、差圧センサーの出力電圧は、EGR バルブからエンジン吸気マニホールドへの排気ガス流量に比例します。

添付資料 1

一部の絶対圧トランスミッターの特性

付録 2

あるシステムから別のシステムへの変換テーブル