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令和7年3月実施2級ジーゼル問題9:コモンレール式高圧燃料噴射装置のセンサ

9.コモンレール式高圧燃料噴射装置のセンサに関する記述として、適切なものは次のうちどれか。

 

(1)水温センサは、サーミスタが受ける温度が高くなるほど、抵抗値は高くなる特性を備えている。

 

(2)磁気抵抗素子式の回転センサは、マグネット(永久磁石)、コイル、コア(鉄心)から構成されている。

 

(3)熱線式エア・フロー・メータは、発熱抵抗体と温度補償抵抗体との温度差が常に一定に保つように発熱抵抗体への電流を制御している。

 

(4)ブースト圧センサは、大気圧に保たれたセンサ・ユニット内に四つの可変抵抗によってプリッジ回路を形成したシリコン・チップが取り付けられている。

 

 

解く

 

(1)水温センサは、サーミスタが受ける温度が高くなるほど、抵抗値は高くなる特性を備えている。

マイコンは.図で示すA点の電圧,すなわち,抵抗と水温センサの抵抗によって5Vが分圧された電圧を検出している。また,図は,サーミスタが受けた温度の抵抗値変化とそのときの電圧値を表したものである。

(2)磁気抵抗素子式の回転センサは、マグネット(永久磁石)、コイル、コア(鉄心)から構成されている。

(3)熱線式エア・フロー・メータは、発熱抵抗体と温度補償抵抗体との温度差が常に一定に保つように発熱抵抗体への電流を制御している。

 

吸入空気量の電気信号検出は,図のように吸入空気の一部のバイバス流が発熱抵抗体を冷却することによって行うが,原理は吸入空気量の大小によって,発熱抵抗体の電気抵抗値が変化することで,回路に流れる電流が変動することを応用している。

発熱抵抗体は,温度が低いと電気抵抗値が小さく,温度が高いと抵抗値は大きくなる。

したがって,吸入空気量が少ない場合は,発熱低抗体の放熱量が少なく,電気抵抗が大きいため回路の電流は少なく,逆に吸入空気量が多い場合は,発熱抵抗体の放熱量が多く,電気抵抗が小さいため,回路の電流は多くなる。

この電気信号による電流の変化をECUは,電圧の変化に置き換えて吸入空気量として検知している。

 

エア・フロー・メータ内の回路は,図に示すようになっており,吸入空気量が変化したときには四つの抵抗をつなげたブリッジ回路により,発熱抵抗体(R1)と温度補償抵抗体(R2)との温度差を常に定に保つように発熱抵抗体(R1)への電流を制御している。

(4)ブースト圧センサは、大気圧に保たれたセンサ・ユニット内に四つの可変抵抗によってプリッジ回路を形成したシリコン・チップが取り付けられている。

 

ブースト圧センサ

ブースト圧センサは,吸気管内の圧力を検出することによりターボ・チャージャによる過給状態を把握するもので,図に示すセンサ・ユニット内のシリコン・チップに圧力を加えると,その電気抵抗が変化する性質(ピエゾ抵抗効果)を持つ半導体センサである。

ブースト圧センサは,図のように,真空に保たれたセンサ・ユ二ット内に,四つの可変抵抗によってブリッジ回路を形成したシリコン・チップが取り付けられており,その片面に吸気管圧力が作用する構造になっている。

 

よって答えは3