汽車空氣流量傳感器

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1、第 二 章 空 氣 流 量 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) 、 原 理 與 檢 測 汽 車 傳 感 器 第 一 節(jié) 概 述 空 氣 流 量 傳 感 器 (AFS)又 稱 為 空 氣 流 量 計(jì) (AFM)， 是 進(jìn)氣 歧 管 質(zhì) 量 型 空 氣 流 量 傳 感 器 (MAFS)的 簡 稱 。一 、 功 用 檢 測 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 進(jìn) 氣 量 的 大 小 ， 并 將 進(jìn) 氣 量 信 息 變 換 成 電 信號(hào) 輸 入 ECU。 進(jìn) 氣 量 信 號(hào) 是 ECU計(jì) 算 噴 油 時(shí) 間 和 點(diǎn) 火 時(shí) 間 的主 要 依 據(jù) 。二 、 空 氣 供 給 系 統(tǒng) 的 類 型 汽 車 燃 油 噴 射 系 統(tǒng) (EFI)根

2、據(jù) 空 氣 供 給 系 統(tǒng) 的 計(jì) 量 方 式 ，EFI系 統(tǒng) 可 分 為 : L型 EFI 系 統(tǒng) D型 EFI 系 統(tǒng) 通 過 空 氣 流 量 計(jì) 檢 測 進(jìn) 入 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 空 氣 質(zhì) 量 。 汽 車 采 用 的 L型 傳 感 器 分 為 體 積 流 量 型 傳 感 器 和 質(zhì) 量 流量 型 傳 感 器 。 噴 油 器 進(jìn) 氣 岐管穩(wěn) 壓 室 空 氣 流 量傳 感 器空 氣 濾 清 器怠 速空 氣 閥 節(jié) 氣 門體質(zhì) 量 流 量 或 體 積 流 量 方 式(1) L型 EFI 系 統(tǒng) L型 傳 感 器 采 用 直 接 測 量 方 式 ， 所 以 進(jìn) 氣 量 的 測 量 精 度較 高 ，

3、控 制 效 果 優(yōu) 于 D型 燃 油 噴 射 系 統(tǒng) 。 通 過 進(jìn) 氣 歧 管 絕 對(duì) 壓 力 傳 感 器 檢 測 進(jìn) 氣 歧 管 內(nèi) 的 絕 對(duì)壓 力 從 而 間 接 測 量 進(jìn) 氣 量 。 D型 EFI系 統(tǒng) 利 用 進(jìn) 氣 歧 管 絕 對(duì) 壓 力 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 來計(jì) 算 吸 入 氣 缸 的 空 氣 量 ， 又 稱 為 速 度 密 度 型 EFI系 統(tǒng) 。噴 油 器 進(jìn) 氣 岐 管壓 力 傳 感器 空 氣 濾 清 器怠 速 空 氣閥進(jìn) 氣 岐 管穩(wěn) 壓 室 節(jié) 氣 門 體 速 度 密 度 方 式 (2) D型 EFI 系 統(tǒng) 由 于 空 氣 在 進(jìn) 氣 歧 管 內(nèi) 流 動(dòng) 時(shí)

4、會(huì) 產(chǎn) 生 壓 力 波 動(dòng) ， D型燃 油 噴 射 系 統(tǒng) 的 測 量 精 度 不 高 ， 但 控 制 系 統(tǒng) 的 成 本 較 低 。 三 、 EFI 采 用 的 空 氣 流 量 計(jì) 類 型 翼 片 式 空 氣 流 量 計(jì) 體 積 流 量 型 卡 門 渦 流 式 空 氣 流 量 計(jì) 體 積 流 量 型 熱 線 式 空 氣 流 量 計(jì) 質(zhì) 量 流 量 型 熱 膜 式 空 氣 流 量 計(jì) 質(zhì) 量 流 量 型 量 芯 式 空 氣 流 量 計(jì) 體 積 流 量 型 空 氣 流 量 傳感 器 安 裝 在 空 氣濾 清 器 與 進(jìn) 氣 軟管 之 間 。 空 氣濾 清 器 進(jìn) 氣 管 前 段進(jìn) 氣 管 后 段

5、空 氣流 量 計(jì) 節(jié) 氣 門 體空 氣 流 量 傳 感 器 的 安 裝 位 置 例 ： 桑 塔 納 2000轎 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 汽 油 噴 射 系 統(tǒng) 油 箱汽 油 泵燃 油濾 清 器 壓 力 調(diào) 節(jié) 器 電 控 單 元ECU 冷 起 動(dòng) 閥節(jié) 氣 門開 關(guān)節(jié) 氣 門 輔 助 空 氣 閥油 壓 調(diào) 節(jié) 器噴 油 器燃 油分 配 器 空 氣 溫 度傳 感 器氧 傳 感 器曲 軸 轉(zhuǎn) 角 傳 感 器轉(zhuǎn) 速 傳 感 器 空 氣 流 量傳 感 器水 溫傳 感 器 例 ： 別 克 轎 車 電 子 控 制 汽 油 噴 射 系 統(tǒng) 歧 管 壓 力 傳 感 器進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器節(jié) 氣 門 位 置 傳

6、感 器水 溫 傳 感 器 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 傳 感 器曲 軸 轉(zhuǎn) 角 傳 感 器 第 二 節(jié) 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 和 卡 爾 曼 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 一 、 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 （ 一 ） 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 、 原 理 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 又 稱 為 葉 片 式 、 動(dòng) 片 式 、 風(fēng) 門 式 、量 板 式 空 氣 流 量 傳 感 器 。 電 位計(jì) 空 氣 旁 通 通 道進(jìn) 氣 岐 管側(cè)緩 沖 室復(fù) 位 彈 簧進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器 接 線 插 頭緩 沖 翼 片測 量 翼 片空

7、氣 濾 清 器 側(cè) CO 調(diào) 整 螺 釘 測 量 翼 片 緩 沖 翼 片 1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件(1)檢 測 部 件 由 測 量 葉 片 和 緩 沖 葉 片 組 成 。 翼 片 總 成 固 定 在 電 位 計(jì) 轉(zhuǎn)軸 上 。 測 量 翼 片 在 主 進(jìn) 氣 道 內(nèi) 隨 空 氣 流 量 的 變 化 而 偏 轉(zhuǎn) ， 緩沖 翼 片 與 緩 沖 室 起 到 阻 尼 作 用 ， 當(dāng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 吸 入 的 空 氣 量 急 劇變 化 時(shí) ， 使 翼 片 轉(zhuǎn) 動(dòng) 平 穩(wěn) ， 減 小 翼 片 脈 動(dòng) 。 進(jìn) 氣 岐 管側(cè)空 氣 濾 清 器 側(cè) 緩 沖 室 安 裝 在 傳 感 器 殼 體 上 部 。

8、由 帶 平 衡 配 重 的 滑 臂 和 印 制 電路 板 上 的 鍍 膜 電 阻 組 成 ， 滑 臂 與 翼 片 固 定 在 同 一 轉(zhuǎn) 軸 上 并 一起 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 電 位 計(jì) 內(nèi) 設(shè) 有 片 狀 螺 旋 形 復(fù) 位 彈 簧 、 調(diào) 節(jié) 齒 圈 。(2)電 位 計(jì) 平 衡 配 重燃 油 泵 開 關(guān) 復(fù) 位 彈 簧調(diào) 節(jié) 齒 圈電 位 計(jì)印 制 電 路 板 1） 平 衡 配 重 起 到 平 衡 作用 ， 使 滑 臂 平 穩(wěn)偏 擺 。 有 刻 度 標(biāo) 記 ，調(diào) 整 復(fù) 位 彈 簧 的預(yù) 緊 力 ， 從 而 調(diào)整 傳 感 器 的 輸 出特 性 。2） 調(diào) 節(jié) 齒 圈 控 制 電 動(dòng) 燃 油 泵 。

9、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 翼 片 稍 微 偏 轉(zhuǎn) ， 其 觸 點(diǎn)閉 合 ， 接 通 泵 油 。 當(dāng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 熄 火 后 翼 片 關(guān) 閉 ， 觸 點(diǎn) 頂 開 ， 燃油 泵 停 止 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 在 汽 車 發(fā) 生 事 故 而 油 管 破 裂 時(shí) ， 可 以 防 止 燃油 泵 繼 續(xù) 泵 油 導(dǎo) 致 燃 油 外 溢 而 發(fā) 生 火 災(zāi) 。4） 接 線 插 座1） 燃 油 泵 開 關(guān)(3)其 他 部 件2） CO 調(diào) 整 螺 釘 旁 通 進(jìn) 氣 道 上 設(shè) 有 改 變 旁 通 進(jìn) 氣 量 的 CO (一 氧 化 碳 )調(diào) 整螺 釘 ， 用 來 調(diào) 節(jié) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 怠 速 時(shí) CO 排 放 量 。

10、安 裝 在 主 進(jìn) 氣 道 的 進(jìn) 氣 口 上 ， 電 阻 兩 端 的 引 線 分 別 與 接線 插 座 上 的 搭 鐵 端 子 E2和 溫 度 信 號(hào) 輸 出 端 子 THA連 接 。3)進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器 空 氣濾 清 器 側(cè) 進(jìn) 氣岐 管側(cè)測 量 翼 片 空 氣 流 過 傳 感 器 主 進(jìn) 氣道 時(shí) ， 翼 片 受 到 氣 流 壓 力 產(chǎn)生 的 推 力 矩 和 復(fù) 位 彈 簧 力 矩的 作 用 ， 翼 片 偏 轉(zhuǎn) 直 到 彈 簧力 矩 與 推 力 力 矩 平 衡 為 止 。 翼 片 受 到 的 推 力 力 矩 與空 氣 流 量 成 正 比 。 翼 片 偏 轉(zhuǎn)角 度 與 進(jìn) 氣 量

11、 成 正 比 。 電 位 計(jì) 滑 臂 和 翼 片 均 固定 在 同 一 轉(zhuǎn) 軸 上 ， 電 位 計(jì) 滑臂 與 翼 片 同 時(shí) 偏 轉(zhuǎn) 。 端 子 Vc與 Vs之 間 輸 出 電 壓 Us隨 進(jìn) 氣量 變 化 。利 用 力 矩 平 衡 原 理 和 電 位 計(jì) 原 理2.傳 感 器 工 作 原 理 VBE2VCUSVS UB 3.傳 感 器 電 路 燃 油 泵控 制 觸 點(diǎn) 可 變 電 阻 熱 敏 電 阻固 定 電 阻 搭鐵 搭鐵油泵電機(jī) 電源 ECU熱 敏 電 阻 ： 進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器由 NTC熱 敏 電 阻 套裝 在 塑 料 殼 體 內(nèi) 構(gòu)成 ， 安 裝 在 主 進(jìn) 氣道 的 進(jìn) 氣

12、 口 上 ， 電阻 兩 端 的 引 線 分 別與 接 線 插 座 上 的 搭鐵 端 子 E2和 溫 度 信號(hào) 輸 出 端 子 THA連接 。 （ 二 ） 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測 方 法 有 開 路 檢 測 和 在 路 檢 測兩 種 。 以 后 其 他 章 節(jié) 的 傳 感 器 檢 測開 路 檢 測 ： 在 傳 感 器 與 傳 感 器 電 路 不 連 接 的 情 況 下 ， 對(duì) 傳 感 器 內(nèi) 部 狀 況 進(jìn) 行 檢 測 。 一 般 通 過 檢 測 有 關(guān) 端 子 間 的 電 阻 值 或 通 斷 情 況 進(jìn) 行 判 斷 。在

13、路 檢 測 ： 傳 感 器 在 工 作 狀 態(tài) 時(shí) ， 通 過 檢 測 傳 感 器 有 關(guān) 端 子 的 電 壓 、 信 號(hào) 波 形 和 電 路 導(dǎo) 通 情 況 等 ， 對(duì) 傳 感 器 、 ECU及 連 接 導(dǎo) 線 進(jìn) 行 綜 合 檢 測 。 緩 沖 室復(fù) 位 彈 簧 緩 沖 翼 片測 量 翼 片 進(jìn) 氣 溫 度傳 感 器空 氣 流 ECU 1.開 路 檢 測 燃 油 泵控 制 觸 點(diǎn) 可 變 電 阻 熱 敏 電 阻固 定 電 阻搭鐵 搭鐵油泵 電機(jī) 電源 ECU1） 檢 測 有 關(guān) 端 子 間 的 電 阻 值 或 通 斷 。2） 通 過 加 溫 檢 測 熱 敏 電 阻 的 阻 值 變 化 。

14、點(diǎn) 火 開 關(guān) 斷 開 ， 拔下 傳 感 器 的 配 線 連 接 器 。2.在 路 檢 測 點(diǎn) 火 開 關(guān) 接 通 ， 檢測 電 源 、 有 關(guān) 端 子 的 電壓 值 和 線 路 的 導(dǎo) 通 。 名 稱 測 量端 子 測 量 條 件 電 阻 值 /k 備 注5M-E發(fā) 動(dòng) 機(jī) 2TZ-FE發(fā) 動(dòng) 機(jī)燃 油 泵觸 點(diǎn) FCE1 翼 片 完 全 關(guān) 閉 任 何溫 度翼 片 任 何 開 度 0 0空 氣流 量傳 感 器 VBE2 20 C 0.200.40 VCE2 20 C 0.100.30 0.200.60VSE2 翼 片 完 全 關(guān) 閉 0.020.10 0.100.30 20 C翼 片 任

15、何 開 度 0.021.00 0.100.30 20 C進(jìn) 氣溫 度傳 感 器 THA E2 20 C 10.0020.00 10.0020.000 C 4.007.00 4.007.00 20 C 2.003.00 2.003.00 40 C 0.901.30 0.901.30豐 田 汽 車 翼 式 空 氣 流 量 傳 感 器 各 端 子 之 間 的 電 阻 值 眾 所 周 知 ， 空 氣 的 質(zhì) 量 與 其 溫 度 和 大 氣 壓 力 有 關(guān) 。 溫 度越 低 或 大 氣 壓 力 越 高 ， 空 氣 密 度 越 大 ， 空 氣 質(zhì) 量 就 越 大 ； 反之 ， 溫 度 越 高 或 大 氣

16、壓 力 越 低 ， 空 氣 質(zhì) 量 就 越 小 。 翼 片 式 流 量 傳 感 器 檢 測 的 是 進(jìn) 氣 氣 流 的 體 積 流 量 ， 當(dāng) 進(jìn)氣 溫 度 或 大 氣 壓 力 發(fā) 生 變 化 時(shí) ， 相 同 體 積 的 空 氣 質(zhì) 量 就 會(huì) 發(fā)生 變 化 。 為 了 避 免 環(huán) 境 溫 度 和 大 氣 壓 力 變 化 給 流 量 檢 測 帶 來 的 誤差 ， 所 有 檢 測 體 積 流 量 的 空 氣 流 量 傳 感 器 都 采 用 了 進(jìn) 氣 溫 度傳 感 器 和 大 氣 壓 力 傳 感 器 進(jìn) 行 修 正 。 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 已 經(jīng) 持 續(xù) 生 產(chǎn) 使 用 多

17、年 。 它 具 有結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 價(jià) 格 便 宜 、 可 靠 性 高 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 目 前 許 多 車 型 仍 采用 翼 片 式 空 氣 流 量 傳 感 器 。 二 、 卡 爾 曼 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 （ 一 ） 卡 爾 曼 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 、 原 理發(fā) 光 二 極 管 板 彈 簧反 光 鏡 光 敏晶 體管導(dǎo) 壓 孔渦 流發(fā) 生 器光 電 檢 測 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 流 體 渦 流 效 應(yīng) 1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件1) 蜂 窩 狀 整 流 網(wǎng) 柵 ： 使 進(jìn) 氣 在 渦 流 發(fā) 生 器 之 前 形 成 比

18、較 穩(wěn) 定 的 氣 流 ， 在 傳 感 器 氣 流 入 口 處 。 2) 渦 流 發(fā) 生 器 ： 周 期 性 地 產(chǎn) 生 穩(wěn) 定 的 卡 爾 曼 渦 流 ， 在 渦 流 發(fā) 生 器 上 設(shè) 有 一 個(gè) 穩(wěn) 流 槽 和 兩 個(gè) 導(dǎo) 壓 孔 。5) 發(fā) 光 二 極 管 (LED)： 發(fā) 出 光 束 ， 設(shè) 置 在 鏡 面 上 部 。6)光 敏 晶 體 管 ： 接 受 反 光 鏡 的 反 射 發(fā) 光 束 ， 變 換 成 電 信 號(hào) 。3) 反 光 鏡 ： 反 射 發(fā) 光 二 極 管 的 光 ， 用 反 光 能 力 強(qiáng) 的 金 屬 箔 片 制 成 ， 并 用 細(xì) 薄 的 張 緊 帶 張 緊 在 導(dǎo) 壓

19、 腔 的 外 表 面 上 。4) 板 簧 片 ： 給 張 緊 帶 施 加 適 當(dāng) 的 預(yù) 緊 力 ， 防 止 張 緊 帶 和 反 光 鏡 振 幅 過 大 而 損 壞 。 設(shè) 在 導(dǎo) 壓 腔 內(nèi) ， 并 緊 貼 張 緊 帶 。7) 集 成 信 號(hào) 處 理 電 ： 路 將 頻 率 信 號(hào) 變 換 成 方 波 信 號(hào) 后 ， 再 輸 入 到 ECU進(jìn) 行 運(yùn) 算 處 理 。 2.傳 感 器 工 作 原 理 當(dāng) 氣 流 流 過 渦 流 發(fā) 生 器 時(shí) ， 其 后 部 就 會(huì) 產(chǎn) 生 渦 流 ， 渦 流引 起 發(fā) 生 器 后 部 壓 力 變 化 。 進(jìn) 氣 量 越 大 ， 渦 流 頻 率 越 高 ， 壓

20、力 變 化 頻 率 就 越 高 。 變 化 的 壓 力 經(jīng)導(dǎo) 壓 孔 引 向 金 屬 膜反 光 鏡 使 其 產(chǎn) 生 振動(dòng) ， 其 振 動(dòng) 頻 率 與渦 流 頻 率 相 等 。 反光 鏡 將 發(fā) 光 二 極 管的 光 束 反 射 到 光 敏晶 體 管 上 ， 通 過 光敏 晶 體 管 檢 測 渦 流頻 率 ， 該 頻 率 信 號(hào)輸 入 到 ECU。 反 光 鏡發(fā) 光 二 極管板 彈 簧渦 流 發(fā) 生 器 導(dǎo) 壓 孔 光 敏 晶 體 管進(jìn) 氣 流 信 號(hào) 處 理 電 路 將 頻 率 信 號(hào) 輸 入 ECU之 后 ， ECU便 可 計(jì) 算出 進(jìn) 氣 流 量 的 大 小 。 豐 田 皇 冠 3 0型

21、轎 車 上 實(shí) 測 光 電 檢 測 渦流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 輸 出 信 號(hào) 周 期 值 ， 見 表 2-4。 可 見 ，發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 越 高 ， 吸 人 氣 缸 的 進(jìn) 氣 量 越 大 ， 產(chǎn) 生 渦 流 的 頻 率就 越 高 。 超 聲 波 檢 測 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 渦 流 發(fā) 生 器渦 流 穩(wěn) 定 板 超 聲 波發(fā) 生 器超 聲 波接 收 器 與 渦 流 數(shù) 對(duì) 應(yīng) 的 疏 密 超 聲 波整 型 后 的 方 波卡 爾 曼 渦 流 超 聲 波 發(fā) 生 電 路來 自 空 氣濾 清 器 流 向發(fā) 動(dòng) 機(jī)空 氣 旁 通 通 道 ECU 渦 流 發(fā) 生

22、器 設(shè) 在 主 空 氣 道 上 。 設(shè) 置 旁 通 空 氣 道 的 目 的 是 為了 調(diào) 節(jié) 主 空 氣 道 的 流 量 。 可 使 用 同 一 規(guī) 格 的 流 量 傳 感 器 來 滿 足不 同 排 量 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 流 量 檢 測 要 求 。 超 聲 波 接 收 電 路 1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件 主 要 由 渦 流 發(fā) 生 器 、 超 聲 波 發(fā) 生 器 、 超 聲 波 接 收 器 、 集成 控 制 電 路 、 進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器 和 大 氣 壓 力 傳 感 器 等 組 成 。 在主 空 氣 道 的 內(nèi) 壁 上 ， 粘 貼 有 吸 聲 材 料 ， 防 止 超 聲 波

23、出 現(xiàn) 不 規(guī)則 反 射 現(xiàn) 象 而 影 響 正 常 檢 測 。1） 超 聲 波 發(fā) 生 器 ： 用 于 產(chǎn) 生 和 發(fā) 射 超 聲 波 信 號(hào)2） 超 聲 波 接 收 器 ： 用 于 接 收 超 聲 波 信 號(hào) 。 當(dāng) 40kHz頻 率 超 聲 波 穿 過 進(jìn) 氣 氣 流 到 達(dá) 超 聲 波 接 收 器時(shí) ， 由 于 受 到 氣 流 移 動(dòng) 速 度 及 壓 力 變 化 的 影 響 ， 因 此 從 超聲 波 接 收 器 接 收 到 的 超 聲 波 信 號(hào) 的 相 位 (時(shí) 間 間 隔 )及 相 位差 (時(shí) 間 間 隔 之 差 )就 會(huì) 發(fā) 生 變 化 ， 控 制 電 路 根 據(jù) 相 位 或 相

24、位 差 的 變 化 情 況 就 可 計(jì) 量 出 渦 流 頻 率 。 渦 流 頻 率 信 號(hào) 輸 入ECU后 ， ECU就 可 計(jì) 算 出 進(jìn) 氣 量 。 2.傳 感 器 工 作 原 理 超 聲 波 檢 測 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 構(gòu) 造 超 聲 波 檢 測 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 原 理 電 路 超 聲 波 通 過 卡 爾 曼 渦 旋 后 的 加 、 減 速 情 況 （ 二 ） 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測1.開 路 檢 測 點(diǎn) 火 開 關(guān) 斷 開 ， 拔 下 傳 感 器 的 配 線 連 接 器 。 通 過 加溫 檢 測 熱 敏 電 阻 溫 度

25、 傳 感 器 的 阻 值 變 化 。2.在 路 檢 測 點(diǎn) 火 開 關(guān) 接 通 ， 檢 測 電 源 、 有 關(guān) 端 子 的 電 壓 值 、 信號(hào) 波 形 和 線 路 的 導(dǎo) 通 。 由 于 兩 類 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測 的 均 是 進(jìn) 氣 的 體 積流 量 ， 兩 類 傳 感 器 均 有 進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器 和 大 氣 壓 力 傳 感 器 修正 流 量 檢 測 帶 來 誤 差 。 豐 田 轎 車 光 電 檢 測 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 靜 態(tài) 檢 測 動(dòng) 態(tài) 檢 測 三 菱 轎 車 超 聲 波 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測 方

26、 法 如 下 : 打 開 點(diǎn) 火 開 關(guān) ， 測 量 傳 感 器 1號(hào) 端 子 與 搭 鐵 間 電 壓 ， 應(yīng) 為 5V。 啟 動(dòng) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 到 3000r/min， 這 時(shí) 再 測 量 1號(hào) 端 子 與搭 鐵 間 電 壓 ， 應(yīng) 為 2.2 3.2V。 關(guān) 閉 點(diǎn) 火 開 關(guān) ， 測 量 傳 感 器 的 4號(hào) 端 子 與 搭 鐵 間 電 阻 應(yīng) 為 0。 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 輸 出 信 號(hào) 是 與 旋 渦 頻 率 對(duì) 應(yīng)的 脈 沖 數(shù) 字 信 號(hào) ， 其 響 應(yīng) 速 度 是 幾 種 空 氣 流 量 傳 感 器 中 最快 的 一 種 ， 幾

27、 乎 能 同 步 反 映 空 氣 流 速 的 變 化 ， 因 此 特 別 適用 于 數(shù) 字 式 計(jì) 算 機(jī) 處 理 。渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 優(yōu) 點(diǎn) 渦 流 式 空 氣 流 量 傳 感 器 還 具 有 測 量 精 度 高 、 進(jìn) 氣 阻 力小 、 無 磨 損 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 長 期 使 用 時(shí) ， 性 能 不 會(huì) 發(fā) 生 變 化 。 其缺 點(diǎn) 是 制 造 成 本 較 高 ， 因 此 目 前 只 有 在 少 數(shù) 中 高 檔 轎 車 中采 用 ， 因 為 是 檢 測 體 積 流 量 ， 所 以 需 要 對(duì) 空 氣 溫 度 和 大 氣壓 進(jìn) 行 修 正 。 如 豐 田 凌 志 L

28、S400型 轎 車 、 皇 冠 3 0型 轎 車 、 三 菱 吉普 車 、 長 風(fēng) 獵 豹 吉 普 車 和 現(xiàn) 代 轎 車 采 用 。 第 三 節(jié) 熱 線 式 和 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 一 、 熱 線 式 和 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 、 原 理(一 )熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 ， 按 其 鉑 金 熱 線 安 裝 位 置 的 不 同分 為 主 流 測 量 方 式 和 旁 通 測 量 方 式 兩 種 。 防 護(hù) 網(wǎng) 空 氣流白 金 熱 線取 樣 管 溫 度補(bǔ) 償 電 阻控 制 電 路 板連 接 器 主

29、流 測 量 方 式 的熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件 如 圖 所 示 為 主 流 測量 方 式 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) 組成 。 取 樣 管 安 裝 在 主 進(jìn)氣 道 中 央 ， 取 樣 管 安 裝有 一 根 直 徑 為 70m的鉑 金 絲 ， 兩 端 有 金 屬 防護(hù) 網(wǎng) 固 定 在 殼 體 上 。 控 制 線 路 板 上 有 六端 子 插 座 與 ECU連 接 ，用 于 輸 入 信 號(hào) 。 旁 通 測 量 方 式 的熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 旁 通 測 量 方 式 熱線 式 空 氣 流 量 傳 感 器與 主 流 測 量 方 式 熱 線

30、式 空 氣 流 量 傳 感 器 的主 要 區(qū) 別 是 ， 它 把 鉑金 熱 線 和 補(bǔ) 償 電 阻 (冷線 )安 裝 在 旁 通 空 氣 道上 。 熱 線 和 溫 度 補(bǔ) 償電 阻 用 鉑 線 纏 繞 在 陶瓷 螺 旋 管 上 。 控 制 電 路 板熱 線冷 線陶 瓷 螺 旋 管熱 線 和 冷 線 旁 通 空 氣 道主 空 氣 道流 向節(jié) 氣 門 2.傳 感 器 工 作 原 理則 要 增 加 流 過 電 阻 RH的 電 流 ，恢 復(fù) RH的 溫 度 和 電 阻 值 ， 加 熱電 流 通 過 密 電 阻 RA兩 端 的 電 壓UO 相 應(yīng) 增 加 。 該 電 壓 的 大 小 與流 過 電 阻 R

31、H空 氣 質(zhì) 量 流 量 成 正比 。 UO 輸 送 ECU 確 定 空 氣 質(zhì)量 流 量 ， 溫 度 補(bǔ) 償 電 阻 R K用 來 消 除進(jìn) 氣 溫 度 的 變 化 對(duì) 空 氣 流 量 測量 結(jié) 果 的 影 響 。 控 制 電 路 將 RH與 RK之 間 的 溫 差 保 持 不 變 ， 該溫 差 一 般 為 100 。 RH ARKRB RA UO熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 工 作 原 理 圖 控 制 電 路 板 上 的 精 密 電 阻 RA和 RB與 熱 線 電 阻 RH和 溫 度 補(bǔ)償 電 阻 RK組 成 惠 登 電 橋 。 當(dāng) 空 氣 流 過 鉑 熱 線 電 阻 RH時(shí) ，

32、 RH的溫 度 降 低 ， 其 電 阻 減 小 ， 電 橋 失 去 平 衡 。 若 要 電 橋 恢 復(fù) 平 衡 ， 功 能 :在 熱 膜 式 空 氣 質(zhì) 量 計(jì) 量 儀 中 加 熱 電 阻 是 鉑 金 。它 是 電 橋 電 路 的 一 部 分 ， 另 外 還 有 溫 度 電 阻 ，傳 感 器 電 阻 還 有 一 個(gè) 可 變 電 阻 。 所 有 這 些 電阻 都 是 堆 放 在 陶 瓷 片 上 的 很 薄 的 膜 。 電 橋 電 路如 此 校 準(zhǔn) ， 溫 差 -加 熱 電 阻 等 于 溫 度 電 阻 - 160 C .吸 入 的 空 氣 冷 卻 加 熱 電 阻 ， 溫 度 電 阻 不 變 。 用

33、 于加 熱 的 電 流 作 為 吸 入 的 空 氣 量 的 檢 驗(yàn) 尺 度 。 熱 膜 式 與 熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 工 作 原 理 基 本 相 同 ，只 是 將 熱 絲 改 為 熱 膜 。 熱 膜 采 用 平 面 形 鉑 金 屬 膜 電 阻 ， 故 稱為 熱 膜 電 阻 。 其 制 作 方 法 是 ： 在 氧 化 鋁 陶 瓷 基 片 上 采 用 蒸 發(fā)工 藝 沉 積 鉑 金 屬 薄 膜 ， 通 過 光 刻 制 作 成 梳 狀 電 阻 ， 在 其 表 面覆 蓋 一 層 絕 緣 保 護(hù) 膜 ， 再 引 出 電 極 引 線 即 制 成 。 (二 )熱 膜 式 空 氣 流 量

34、傳 感 器 空氣流 控 制 電 路 板熱 膜金 屬 網(wǎng)溫 度 傳 感 器1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件 在 傳 感 器 內(nèi) 部 的 進(jìn) 氣 通 道 上 設(shè) 有 一 個(gè) 矩 形 護(hù) 套 (相 當(dāng) 于 取樣 管 )， 熱 膜 電 阻 設(shè) 在 護(hù) 套 中 。 護(hù) 套 的 空 氣 人 口 一 側(cè) 設(shè) 有 空 氣過 濾 層 防 止 污 物 沉 積 到 熱 膜 電 阻 上 影 響 測 量 精 度 。 在 熱 膜 電 阻 附 近 的氣 流 上 游 設(shè) 有 鉑 金 屬 膜式 溫 度 補(bǔ) 償 電 阻 ， 防 止進(jìn) 氣 溫 度 變 化 使 測 量 精度 受 到 影 響 。 補(bǔ) 償 電 阻 和 熱 膜 電阻 與

35、 傳 感 器 內(nèi) 部 控 制 電路 連 接 ， 線 束 連 接 器 插座 連 接 ， 線 束 插 座 設(shè) 在傳 感 器 殼 體 中 部 。 二 、 熱 線 式 與 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測1.開 路 檢 測 點(diǎn) 火 開 關(guān) 斷 開 ， 拔 下 傳 感 器 的 配 線 連 接 器 。 通 過 加溫 檢 測 熱 敏 電 阻 溫 度 傳 感 器 的 阻 值 變 化 。2.在 路 檢 測 點(diǎn) 火 開 關(guān) 接 通 ， 檢 測 電 源 、 有 關(guān) 端 子 的 電 壓 值 和 線路 的 導(dǎo) 通 。 與 熱 絲 式 流 量 傳 感 器 相 比 ， 熱 膜 電 阻 的 阻 值 較 大 ，

36、所 以消 耗 電 流 較 小 ， 使 用 壽 命 較 長 。 熱 膜 電 阻 不 直 接 承 受 空 氣 流所 產(chǎn) 生 的 壓 力 ， 提 高 了 傳 感 器 的 可 靠 性 。 由 于 其 發(fā) 熱 元 件表 面 有 一 層 絕 緣 保 護(hù) 薄 膜 ， 因 此 響 應(yīng) 特 性 稍 差 。 主 流 測 量 熱 線 式 空 氣 流 量 傳 感 器 連 接 電 路空氣流量傳感器 儲(chǔ) 電 池 電 源輸 出 電 壓可 變 電 阻 器搭 鐵自 清 污 信 號(hào) ECCS微 機(jī) 集 中控 制 裝 置 點(diǎn) 火 開 關(guān)電 子 燃 油噴 射 繼 電 器 熱 絲 式 與 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 其 敏

37、 感 元 件 分 別 是 鉑 金屬 絲 和 鉑 金 屬 膜 ， 鉑 金 屬 發(fā) 熱 元 件 的 響 應(yīng) 速 度 很 快 ， 能 在 幾毫 秒 內(nèi) 反 映 出 空 氣 流 量 的 變 化 ， 因 此 測 量 精 度 不 受 進(jìn) 氣 氣 流脈 動(dòng) 的 影 響 。 具 有 進(jìn) 氣 阻 力 小 、 無 磨 損 部 件 等 優(yōu) 點(diǎn) 。 因 此 目前 大 多 數(shù) 中 高 檔 轎 車 都 采 用 了 這 種 傳 感 器 。 如 博 世 LH型 燃 油 噴 射 系 統(tǒng) 、 通 用 別 克 、 尼 桑 千 里 馬 、 尼桑 風(fēng) 度 、 瑞 典 沃 爾 沃 等 轎 車 采 用 了 熱 絲 式 空 氣 流 量 傳

38、感 器 ； 馬 自 達(dá) 626、 捷 達(dá) 都 市 先 鋒 、 新 捷 達(dá) 王 、 捷 達(dá) 前 衛(wèi) 、 紅 旗和 桑 塔 納 時(shí) 代 超 人 等 轎 車 采 用 了 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 。熱 絲 式 與 熱 膜 式 空 氣 流 量 傳 感 器 特 點(diǎn) 第 四 節(jié) 量 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 量 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 具 有 進(jìn) 氣 阻 力 小 、 計(jì) 量 精 度 和 工作 可 靠 性 高 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 新 型 馬 自 達(dá) (MAZDA)929型 轎 車 采 用了 這 種 傳 感 器 。 量 芯 外 殼 連 接 插 座空 氣 一 、 量 芯 式 空

39、氣 流 量 傳 感 器 結(jié) 構(gòu) 、 原 理錐 形 量 筒量 芯 進(jìn) 氣 溫 度傳 感 器 連 接 插 座 回 位 彈 簧 電 位 計(jì)旁 通 氣 道氣 流 量 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) 與 翼 片 式 傳 感 器 相 似 ， 主 要 由量 芯 、 電 位 計(jì) 、 進(jìn) 氣 溫 度 傳 感 器 和 線 束 插 座 等 組 成 。 檢 測 部 件 是 一 個(gè) 橢 圓 球 體 量 芯 ， 安 裝 在 進(jìn) 氣 道 內(nèi) ， 并 可 沿 進(jìn)氣 道 移 動(dòng) 。1.結(jié) 構(gòu) 主 要 組 成 部 件 電 位 計(jì) 滑臂 的 一 端 與 量芯 連 接 ， 另 一端 設(shè) 有 滑 動(dòng) 觸點(diǎn) ， 量 芯

40、移 動(dòng)時(shí) ， 觸 點(diǎn) 可 在印 制 電 路 板 的鍍 膜 電 阻 上 滑動(dòng) 。 2.傳 感 器 工 作 原 理 量 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 測 量 原 理 與 翼 片 式 傳 感 器 相 似， 用 量 芯 代 替 了 翼 片 式 傳 感 器 的 翼 片 。 當(dāng) 節(jié) 氣 門 開 度 增 加 時(shí) ， 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 進(jìn) 氣 量 增 大 ， 進(jìn) 氣 道 內(nèi) 空氣 氣 流 對(duì) 量 芯 產(chǎn) 生 的 推 力 力 矩 增 大 ， 氣 流 推 力 力 矩 克 服 復(fù) 位彈 簧 的 彈 簧 力 矩 使 量 芯 移 動(dòng) 的 距 離 增 大 ， 量 芯 帶 動(dòng) 電 位 計(jì) 滑臂 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 角 度 增 大 ， 傳 感 器 輸 出 端 子 之 間 的 阻 值 減 小 ， 輸 出的 信 號(hào) 電 壓 降 低 ； 反 之 ， 當(dāng) 節(jié) 氣 門 開 度 減 小 時(shí) ， 傳 感 器 信 號(hào)電 壓 升 高 。 ECU根 據(jù) 傳 感 器 輸 入 信 號(hào) 電 壓 的 高 低 ， 即 可 計(jì) 算出 進(jìn) 氣 量 的 大 小 。二 、 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 檢 測 量 芯 式 空 氣 流 量 傳 感 器 的 檢 測 與 翼 片 式 傳 感 器 相 似 。