1、第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 空氣流量傳感器空氣流量傳感器(AFS)又稱為空氣流量計又稱為空氣流量計(AFM)，是，是進氣歧管進氣歧管質(zhì)量型空氣質(zhì)量型空氣流量傳感器流量傳感器(MAFS)的簡稱。的簡稱。一、功用一、功用 檢測發(fā)動機進氣量的大小，并將進氣量信息變換成電信號輸入檢測發(fā)動機進氣量的大小，并將進氣量信息變換成電信號輸入ECU。進氣。進氣量信號是量信號是ECU計算噴油時間和點火時間的主要依據(jù)。計算噴油時間和點火時間的主要依據(jù)。二、空氣供給系統(tǒng)的類型二、空氣供給系統(tǒng)的類型 汽車燃油噴射系統(tǒng)汽車燃油噴射系統(tǒng)(EFI)根據(jù)空氣供給系統(tǒng)的計量方式，根據(jù)空氣供給系統(tǒng)的計量方式，EFI系統(tǒng)系統(tǒng)可分為可分

2、為: L型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng) D型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng)第1頁/共44頁 通過空氣流量計檢測進入發(fā)動機空氣質(zhì)量。通過空氣流量計檢測進入發(fā)動機空氣質(zhì)量。 汽車采用的汽車采用的L型傳感器分為型傳感器分為體積流量型體積流量型傳感器和傳感器和質(zhì)量流量型質(zhì)量流量型傳感器。傳感器。噴油器噴油器進氣岐進氣岐管管穩(wěn)壓室穩(wěn)壓室空氣流量空氣流量傳感器傳感器空氣濾清器空氣濾清器怠速怠速空氣閥空氣閥節(jié)氣門節(jié)氣門體體質(zhì)量流量質(zhì)量流量或或體積流量方式體積流量方式(1) L型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng) L型傳感器采用直接測量方式，所以進氣量的測量精度較高，控制效果優(yōu)型傳感器采用直接測量方式，所以進氣量的測量精度較高，控制效果優(yōu)于于D型

3、燃油噴射系統(tǒng)。型燃油噴射系統(tǒng)。第2頁/共44頁 通過進氣歧管絕對壓力傳感器檢測進氣歧管內(nèi)的絕對壓力從而間接測量通過進氣歧管絕對壓力傳感器檢測進氣歧管內(nèi)的絕對壓力從而間接測量進氣量。進氣量。 D型型EFI系統(tǒng)利用系統(tǒng)利用進氣歧管絕對壓力進氣歧管絕對壓力和和發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速來計算吸入氣缸的空來計算吸入氣缸的空氣量，又稱為氣量，又稱為速度速度密度型密度型EFI系統(tǒng)系統(tǒng)。噴油器噴油器進氣岐管進氣岐管壓力傳感壓力傳感器器空氣濾清器空氣濾清器怠速空氣怠速空氣閥閥進氣岐管進氣岐管穩(wěn)壓室穩(wěn)壓室節(jié)氣門體節(jié)氣門體 速度速度密度方式密度方式 (2) D型型EFI 系統(tǒng)系統(tǒng) 由于空氣在進氣歧管內(nèi)流動時會產(chǎn)生壓力波

4、動，由于空氣在進氣歧管內(nèi)流動時會產(chǎn)生壓力波動，D型燃油噴射系統(tǒng)的測量型燃油噴射系統(tǒng)的測量精度不高，但控制系統(tǒng)的成本較低。精度不高，但控制系統(tǒng)的成本較低。第3頁/共44頁三、三、EFI 采用的空氣流量計類型采用的空氣流量計類型 翼片式空氣流量計翼片式空氣流量計 體積流量型體積流量型 卡門渦流式空氣流量計卡門渦流式空氣流量計 體積流量型體積流量型 熱線式空氣流量計熱線式空氣流量計 質(zhì)量流量型質(zhì)量流量型 熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計 質(zhì)量流量型質(zhì)量流量型 量芯式空氣流量計量芯式空氣流量計 體積流量型體積流量型 空氣流量傳感器安空氣流量傳感器安裝在空氣裝在空氣濾清器濾清器與與進氣進氣軟管軟管之間。

5、之間。第4頁/共44頁空氣空氣濾清器濾清器進氣管前段進氣管前段進氣管后段進氣管后段空氣空氣流量計流量計節(jié)氣門體節(jié)氣門體空氣流量傳感器的安裝位置空氣流量傳感器的安裝位置第5頁/共44頁例：桑塔納例：桑塔納20002000轎車發(fā)動機汽油噴射系統(tǒng)轎車發(fā)動機汽油噴射系統(tǒng) 油箱油箱汽油泵汽油泵燃燃 油油濾清器濾清器壓力調(diào)節(jié)器壓力調(diào)節(jié)器電控單元電控單元ECU冷起動閥冷起動閥節(jié)氣門節(jié)氣門開關(guān)開關(guān)節(jié)氣門節(jié)氣門輔助空氣閥輔助空氣閥油壓調(diào)節(jié)器油壓調(diào)節(jié)器噴油器噴油器燃燃 油油分配器分配器空氣溫度空氣溫度傳感器傳感器氧傳感器氧傳感器曲軸轉(zhuǎn)角曲軸轉(zhuǎn)角傳感器傳感器轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器空氣流量空氣流量傳感器傳感器水水 溫溫

6、傳感器傳感器第6頁/共44頁例：別克轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng)例：別克轎車電子控制汽油噴射系統(tǒng) 歧管壓力傳感器歧管壓力傳感器進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器水溫傳感器水溫傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器第7頁/共44頁第8頁/共44頁第9頁/共44頁第10頁/共44頁第二節(jié)第二節(jié) 翼片式空氣流量傳感器和卡爾曼翼片式空氣流量傳感器和卡爾曼 渦流式空氣流量傳感器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第11頁/共44頁（一）翼片式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理（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

7、器又稱為翼片式空氣流量傳感器又稱為葉片式葉片式、動片式動片式、風(fēng)門式風(fēng)門式、量板式量板式空氣流量傳空氣流量傳感器。感器。電位電位計計空氣旁通通道空氣旁通通道進氣岐管進氣岐管側(cè)側(cè)緩沖室緩沖室復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器接線插頭接線插頭緩沖翼片緩沖翼片測量翼片測量翼片空氣濾清器側(cè)空氣濾清器側(cè)CO調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘?shù)?2頁/共44頁測量翼片測量翼片緩沖翼片緩沖翼片1.1.結(jié)構(gòu)主要組成部件結(jié)構(gòu)主要組成部件(1)(1)檢測部件檢測部件 由測量葉片和緩沖葉片組成。由測量葉片和緩沖葉片組成。翼片總成固定在電位計轉(zhuǎn)軸上。翼片總成固定在電位計轉(zhuǎn)軸上。測量翼片在主測量翼片在主進氣道內(nèi)隨空氣流量的變化

8、而偏轉(zhuǎn)，緩沖翼片與緩沖室起到阻尼作用，當發(fā)動機進氣道內(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，當發(fā)動機吸入的空氣量急劇變化時，使翼片轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，減小翼片脈動。吸入的空氣量急劇變化時，使翼片轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，減小翼片脈動。 進氣岐管進氣岐管側(cè)側(cè)空氣濾清器側(cè)空氣濾清器側(cè)緩沖室緩沖室第13頁/共44頁 安裝在傳感器殼體上部。由帶安裝在傳感器殼體上部。由帶平衡配重平衡配重的的滑臂滑臂和印制電路板上的和印制電路板上的鍍膜電阻鍍膜電阻組組成，滑臂與翼片固定在同一轉(zhuǎn)軸上并一起轉(zhuǎn)動。成，滑臂與翼片固定在同一轉(zhuǎn)軸上并一起轉(zhuǎn)動。 電位計內(nèi)設(shè)有片狀螺旋形電位計內(nèi)設(shè)有片狀螺旋形復(fù)位彈復(fù)位彈簧簧、調(diào)節(jié)齒圈調(diào)節(jié)齒圈。

9、(2)(2)電位計電位計 平衡配重平衡配重燃油泵開關(guān)燃油泵開關(guān) 復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧調(diào)節(jié)齒圈調(diào)節(jié)齒圈電位計電位計印制電路板印制電路板 1）平衡配重）平衡配重 起到平衡作用，起到平衡作用，使滑臂平穩(wěn)偏擺。使滑臂平穩(wěn)偏擺。 有刻度標記，調(diào)有刻度標記，調(diào)整復(fù)位彈簧的預(yù)緊力，整復(fù)位彈簧的預(yù)緊力，從而調(diào)整傳感器的輸從而調(diào)整傳感器的輸出特性。出特性。2）調(diào)節(jié)齒圈）調(diào)節(jié)齒圈第14頁/共44頁 控制電動燃油泵。發(fā)動機運轉(zhuǎn)控制電動燃油泵。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時時翼片稍微偏轉(zhuǎn)，翼片稍微偏轉(zhuǎn)，其其觸點閉合，接通泵油。當觸點閉合，接通泵油。當發(fā)動機熄火后翼片關(guān)閉，觸點頂開，燃油泵停止轉(zhuǎn)動，發(fā)動機熄火后翼片關(guān)閉，觸點頂開，燃油泵停止

10、轉(zhuǎn)動，在在汽車發(fā)生事故汽車發(fā)生事故而而油管破油管破裂裂時時，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)。，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）接線插座1）燃油泵燃油泵開關(guān)開關(guān)(3)(3)其他部件其他部件2） CO調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘 旁通進氣道上設(shè)有改變旁通進氣量的旁通進氣道上設(shè)有改變旁通進氣量的CO(一氧化碳一氧化碳)調(diào)整螺釘，用來調(diào)節(jié)發(fā)動調(diào)整螺釘，用來調(diào)節(jié)發(fā)動機怠速時機怠速時CO排放量。排放量。 安裝在主進氣道的進氣口上，電阻兩端的引線分別與接線插座上的安裝在主進氣道的進氣口上，電阻兩端的引線分別與接線插座上的搭鐵搭鐵端端子子E2和溫度信號輸出端子和溫度信號輸出端子T

11、HA連接。連接。3)進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器第15頁/共44頁空氣空氣濾清器側(cè)濾清器側(cè)進氣進氣岐管岐管側(cè)側(cè)測量翼片測量翼片 空氣流過傳感器主進氣道時，翼空氣流過傳感器主進氣道時，翼片受到氣流壓力產(chǎn)生的推力矩和復(fù)位片受到氣流壓力產(chǎn)生的推力矩和復(fù)位彈簧力矩的作用，翼片偏轉(zhuǎn)直到彈簧力矩的作用，翼片偏轉(zhuǎn)直到彈簧彈簧力矩力矩與與推力力矩推力力矩平衡為止。平衡為止。 翼片受到的推力力矩與空氣流量翼片受到的推力力矩與空氣流量成正比。翼片偏轉(zhuǎn)角度成正比。翼片偏轉(zhuǎn)角度與進氣量成與進氣量成正比。正比。 電位計滑臂和翼片均固定在同一電位計滑臂和翼片均固定在同一轉(zhuǎn)軸上，電位計滑臂與翼片同時偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸上，電位計滑臂

12、與翼片同時偏轉(zhuǎn)。端子端子VcVc與與VsVs之間輸出電壓之間輸出電壓UsUs隨進氣量隨進氣量變化。變化。利用力矩平衡原理和電位計原理利用力矩平衡原理和電位計原理2.2.傳感器工作原理傳感器工作原理VBVBE2E2VCVCU US SVSVSU UB B第16頁/共44頁3.3.傳感器電路傳感器電路燃油泵燃油泵控制觸點控制觸點可變電阻可變電阻熱敏電阻熱敏電阻固定電阻固定電阻搭搭鐵鐵搭搭鐵鐵油油泵泵電電機機電電源源ECU熱敏電阻：熱敏電阻： 進氣溫度傳感器由進氣溫度傳感器由NTC熱敏電阻套裝在塑料殼體熱敏電阻套裝在塑料殼體內(nèi)構(gòu)成，安裝在主進氣道內(nèi)構(gòu)成，安裝在主進氣道的進氣口上，電阻兩端的的進氣口上

13、，電阻兩端的引線分別與接線插座上的引線分別與接線插座上的搭鐵端子搭鐵端子E2和溫度信號輸和溫度信號輸出端子出端子THA連接。連接。第17頁/共44頁（二）翼片式空氣流量傳感器檢測（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翼片式空氣流量傳感器檢測方法有開路檢測開路檢測和和在路檢測在路檢測兩種。以后其他章兩種。以后其他章節(jié)的傳感器檢測節(jié)的傳感器檢測開路檢測開路檢測：在傳感器與傳感器電路不連接的情況下，對傳感：在傳感器與傳感器電路不連接的情況下，對傳感 器內(nèi)部狀況進行檢測。一般通過檢測器內(nèi)部狀況進行檢測。一般通過檢測有關(guān)端子間有關(guān)端子間 的電阻值或通斷情況進行判斷。的電阻值或通斷

14、情況進行判斷。在路檢測在路檢測：傳感器在工作狀態(tài)時，通過檢測傳感器有關(guān)端子：傳感器在工作狀態(tài)時，通過檢測傳感器有關(guān)端子 的電壓、信號波形和電路導(dǎo)通情況等，對傳感器、的電壓、信號波形和電路導(dǎo)通情況等，對傳感器、 ECU及連接導(dǎo)線進行綜合檢測。及連接導(dǎo)線進行綜合檢測。第18頁/共44頁緩沖室緩沖室復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧緩沖翼片緩沖翼片測量翼片測量翼片進氣溫度進氣溫度傳感器傳感器空氣流空氣流ECU第19頁/共44頁1.1.開路檢測開路檢測燃油泵燃油泵控制觸點控制觸點可變電阻可變電阻熱敏電阻熱敏電阻固定電阻固定電阻搭搭鐵鐵搭搭鐵鐵油油泵泵電電機機電電源源ECU1）檢測有關(guān)端子間的）檢測有關(guān)端子間的 電阻值或

15、通斷。電阻值或通斷。2）通過加溫檢測熱敏）通過加溫檢測熱敏 電阻的阻值變化。電阻的阻值變化。 點火開關(guān)斷開，拔下傳感點火開關(guān)斷開，拔下傳感器的配線連接器。器的配線連接器。2.2.在路檢測在路檢測 點火開關(guān)接通，檢測電源、點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值和線路的導(dǎo)有關(guān)端子的電壓值和線路的導(dǎo)通。通。第20頁/共44頁名稱名稱測量測量端子端子測量條件測量條件電阻值電阻值/ /k 備注備注5M-E發(fā)動機發(fā)動機2TZ-FE發(fā)動機發(fā)動機燃油泵燃油泵觸點觸點FCE1翼片完全關(guān)閉翼片完全關(guān)閉 任何任何溫度溫度翼片任何開度翼片任何開度00空氣空氣流量流量傳感器傳感器VBE220C0.200.40VCE2

16、20C0.100.300.200.60VSE2翼片完全關(guān)閉翼片完全關(guān)閉0.020.100.100.3020C翼片任何開度翼片任何開度0.021.000.100.3020C進氣進氣溫度溫度傳感器傳感器THA E220C10.0020.0010.0020.000C4.007.004.007.0020C2.003.002.003.0040C0.901.300.901.30豐田汽車翼式空氣流量傳感器各端子之間的電阻值豐田汽車翼式空氣流量傳感器各端子之間的電阻值第21頁/共44頁 眾所周知，空氣的眾所周知，空氣的質(zhì)量質(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與其溫度和大氣壓力有關(guān)。溫度越低或大氣

17、壓力越高，空氣密度越大，空氣，空氣密度越大，空氣質(zhì)質(zhì)量就越大；反之，溫度越高或大氣壓力越低，空氣量就越大；反之，溫度越高或大氣壓力越低，空氣質(zhì)質(zhì)量量就越小。就越小。 翼片式流量傳感器檢測的是進氣氣流的翼片式流量傳感器檢測的是進氣氣流的體積流量體積流量，當進氣溫度或大氣壓力發(fā)，當進氣溫度或大氣壓力發(fā)生變化時，相同體積的空氣生變化時，相同體積的空氣質(zhì)質(zhì)量就會發(fā)生變化。量就會發(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為了避免環(huán)境溫度和大氣壓力變化給流量檢測帶來的的誤差，所有檢測體積流誤差，所有檢測體積流量的空氣流量傳感器都采用了量的空氣流量傳感器都采用了進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器和和

18、大氣壓力傳感器大氣壓力傳感器進行修正。進行修正。 翼片式空氣流量傳感器翼片式空氣流量傳感器已經(jīng)持續(xù)生產(chǎn)使用多年。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜已經(jīng)持續(xù)生產(chǎn)使用多年。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、可靠性高等優(yōu)點，目前許多車型仍采用翼片式、可靠性高等優(yōu)點，目前許多車型仍采用翼片式空氣流量傳感器空氣流量傳感器。第22頁/共44頁二、卡爾曼渦流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（一）卡爾曼渦流式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理發(fā)光二極管發(fā)光二極管板彈簧板彈簧反光鏡反光鏡光敏光敏晶體晶體管管導(dǎo)壓孔導(dǎo)壓孔渦流渦流發(fā)生器發(fā)生器光電檢測渦流式空氣流量傳感器光電檢測渦流式空

19、氣流量傳感器 第23頁/共44頁1.1.結(jié)構(gòu)主要組成部件結(jié)構(gòu)主要組成部件1) 蜂窩狀整流網(wǎng)柵蜂窩狀整流網(wǎng)柵：使進氣在渦流發(fā)生器之前形成比較穩(wěn)定：使進氣在渦流發(fā)生器之前形成比較穩(wěn)定 的氣流，在傳感器氣流入口處。的氣流，在傳感器氣流入口處。 2) 渦流發(fā)生器渦流發(fā)生器：周期性地產(chǎn)生穩(wěn)定的卡爾曼渦流，在渦流發(fā)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)有一個生器上設(shè)有一個穩(wěn)流槽穩(wěn)流槽和兩個和兩個導(dǎo)壓孔導(dǎo)壓孔。5) 發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)：發(fā)出光：發(fā)出光束束，設(shè)置在鏡面上部。設(shè)置在鏡面上部。6)光敏晶體管光敏晶體管：接受反光鏡的反射發(fā)光：接受反光鏡的反射發(fā)光束束，變換成電信號。變換成電信號

20、。3) 反光鏡反光鏡：反射發(fā)光二極管的光，用反光能力強的金屬箔片：反射發(fā)光二極管的光，用反光能力強的金屬箔片 制成，并用細薄的制成，并用細薄的 張緊帶張緊帶張緊在張緊在導(dǎo)壓腔導(dǎo)壓腔的外表面上。的外表面上。4) 板簧片板簧片：給張緊帶施加適當?shù)念A(yù)緊力，防止張緊帶和反光：給張緊帶施加適當?shù)念A(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。鏡振幅過大而損壞。設(shè)在導(dǎo)壓腔內(nèi)，并緊貼張緊帶。7) 集成信號處理電集成信號處理電：路將頻率信號變換成方波信號后，再輸：路將頻率信號變換成方波信號后，再輸 入到入到ECU進行運算處理。進行運算處理。第24頁/共44頁2.2.傳感器工作原理傳感器

21、工作原理 當氣流流過渦流發(fā)生器時，其后部就會產(chǎn)生渦流，渦流引起發(fā)生器后部壓當氣流流過渦流發(fā)生器時，其后部就會產(chǎn)生渦流，渦流引起發(fā)生器后部壓力變化。進氣量越大，渦流頻率越高，壓力變化頻率就越高。力變化。進氣量越大，渦流頻率越高，壓力變化頻率就越高。 變化的壓力經(jīng)導(dǎo)壓變化的壓力經(jīng)導(dǎo)壓孔引向金屬膜反光鏡使其孔引向金屬膜反光鏡使其產(chǎn)生振動，其振動頻率與產(chǎn)生振動，其振動頻率與渦流頻率相等。反光鏡將渦流頻率相等。反光鏡將發(fā)光二極管的光束反射到發(fā)光二極管的光束反射到光敏晶體管上，通過光敏光敏晶體管上，通過光敏晶體管檢測渦流頻率，該晶體管檢測渦流頻率，該頻率信號輸入到頻率信號輸入到ECU。反光鏡反光鏡發(fā)光二極

22、發(fā)光二極管管板彈簧板彈簧渦流發(fā)生器渦流發(fā)生器導(dǎo)壓孔導(dǎo)壓孔光敏晶體管光敏晶體管進氣流進氣流第25頁/共44頁流體渦流效應(yīng)流體渦流效應(yīng)第26頁/共44頁 信號處理電路將頻率信號輸入信號處理電路將頻率信號輸入ECU之后，之后，ECU便可計算出進氣流量的大小便可計算出進氣流量的大小。豐田皇冠。豐田皇冠30型轎車上實測光電檢測渦流式空氣流量傳感器的輸出信號周期型轎車上實測光電檢測渦流式空氣流量傳感器的輸出信號周期值，見表值，見表2-4。可見，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，吸人氣缸的進氣量越大，產(chǎn)生渦流的頻。可見，發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高，吸人氣缸的進氣量越大，產(chǎn)生渦流的頻率就越高。率就越高。第27頁/共44頁超聲波檢測渦流式空

23、氣流量傳感器超聲波檢測渦流式空氣流量傳感器 渦流發(fā)生器渦流發(fā)生器渦流穩(wěn)定板渦流穩(wěn)定板超聲波超聲波發(fā)生器發(fā)生器超聲波超聲波接收器接收器與渦流數(shù)對應(yīng)的疏密超聲波與渦流數(shù)對應(yīng)的疏密超聲波整型后的方波整型后的方波卡爾曼渦流卡爾曼渦流超聲波發(fā)生電路超聲波發(fā)生電路來自空氣來自空氣濾清器濾清器流向流向發(fā)動機發(fā)動機空氣旁通通道空氣旁通通道ECU 渦流發(fā)生器設(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)主空氣道的流渦流發(fā)生器設(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)動機的流量檢測要求。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)動機的流量檢測要

24、求。超聲波接收電路超聲波接收電路第28頁/共44頁1.1.結(jié)構(gòu)主要組成部件結(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、進氣主要由渦流發(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，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，防止超聲波出現(xiàn)不規(guī)則反射現(xiàn)象而影響正常檢測。防止超聲波出現(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）超聲波發(fā)生器：用于產(chǎn)生和發(fā)射超聲波信號：用于產(chǎn)生和發(fā)射超聲波信號2）超聲波接收器）超聲波接收器：用于接收超聲波信號。：用于接收超聲波信

25、號。 當當40kHz頻率超聲波穿過進氣氣流到達超聲波接收器時，由于受到氣流頻率超聲波穿過進氣氣流到達超聲波接收器時，由于受到氣流移動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的相位移動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的相位(時間間隔時間間隔)及相位差及相位差(時間間隔之差時間間隔之差)就會發(fā)生變化，控制電路根據(jù)相位或相位就會發(fā)生變化，控制電路根據(jù)相位或相位差的變化情況就可計量出渦流頻率。渦流頻率信號輸入差的變化情況就可計量出渦流頻率。渦流頻率信號輸入ECU后，后，ECU就可計就可計算出進氣量。算出進氣量。 2.2.傳感器工作原理傳感器工作原理第29頁/

26、共44頁（二）渦流式空氣流量傳感器檢測（二）渦流式空氣流量傳感器檢測1.1.開路檢測開路檢測 點火開關(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點火開關(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。度傳感器的阻值變化。2.2.在路檢測在路檢測 點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值電壓值、信號波形信號波形和線路的導(dǎo)和線路的導(dǎo)通。通。 由于兩類由于兩類渦流式空氣流量傳感器檢測的均是進氣的體積流量，渦流式空氣流量傳感器檢測的均是進氣的體積流量，兩類兩類傳感器傳感器均有均有進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器和和大氣壓力傳感器大氣壓力傳

27、感器修正流量檢測帶來誤差。修正流量檢測帶來誤差。第30頁/共44頁 渦流式空氣流量傳感器的輸出信號是與旋渦頻率對應(yīng)的脈沖數(shù)字信號，其渦流式空氣流量傳感器的輸出信號是與旋渦頻率對應(yīng)的脈沖數(shù)字信號，其響應(yīng)速度是幾種空氣流量傳感器中最快的一種，幾乎能同步反映空氣流速的變響應(yīng)速度是幾種空氣流量傳感器中最快的一種，幾乎能同步反映空氣流速的變化，因此特別適用于數(shù)字式計算機處理。化，因此特別適用于數(shù)字式計算機處理。渦流式空氣流量傳感器的優(yōu)點渦流式空氣流量傳感器的優(yōu)點 渦流式空氣流量傳感器還具有測量精度高、進氣阻力小、無磨損等優(yōu)點，渦流式空氣流量傳感器還具有測量精度高、進氣阻力小、無磨損等優(yōu)點，長期使用時，性

28、能不會發(fā)生變化。其缺點是制造成本較高，因此目前只有在少長期使用時，性能不會發(fā)生變化。其缺點是制造成本較高，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，所以需要對空氣溫度和大氣壓進數(shù)中高檔轎車中采用，因為是檢測體積流量，所以需要對空氣溫度和大氣壓進行修正。行修正。 如豐田凌志如豐田凌志LS400型轎車、皇冠型轎車、皇冠30型轎車、三菱吉普車、長風(fēng)獵豹吉型轎車、三菱吉普車、長風(fēng)獵豹吉普車和現(xiàn)代轎車采用。普車和現(xiàn)代轎車采用。 第31頁/共44頁第三節(jié)第三節(jié) 熱線式和熱膜式空氣流量傳感器熱線式和熱膜式空氣流量傳感器 一、一、熱線式和熱膜式熱線式和熱膜式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)、原理空氣流量傳感器

29、結(jié)構(gòu)、原理( (一一) )熱線式空氣流量傳感器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主流測量方式和和旁通測量方式旁通測量方式兩種。兩種。第32頁/共44頁防護網(wǎng)防護網(wǎng)空氣流空氣流白金熱線白金熱線取樣管取樣管溫度溫度補償電阻補償電阻控制電路板控制電路板連接器連接器主流測量方式的主流測量方式的熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器1.1.結(jié)構(gòu)主要組成部件結(jié)構(gòu)主要組成部件 如圖所示為如圖所示為主流測量方式主流測量方式傳感器的結(jié)構(gòu)組成。傳感器的結(jié)構(gòu)組成。 取樣管安裝在主進氣道中取樣管安裝在主進氣道中央

30、，取樣管安裝有一根直徑為央，取樣管安裝有一根直徑為70 m的鉑金絲，兩端有金屬防的鉑金絲，兩端有金屬防護網(wǎng)固定在殼體上。護網(wǎng)固定在殼體上。 控制線路板上有六端子插控制線路板上有六端子插座與座與ECU連接，用于輸入信號連接，用于輸入信號。第33頁/共44頁旁通測量方式的旁通測量方式的熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器旁通測量方式熱線式空旁通測量方式熱線式空氣流量傳感器與主流測量方氣流量傳感器與主流測量方式熱線式空氣流量傳感器的式熱線式空氣流量傳感器的主要區(qū)別是，它把鉑金熱線主要區(qū)別是，它把鉑金熱線和補償電阻和補償電阻(冷線冷線)安裝在旁安裝在旁通空氣道上。通空氣道上。 熱線和溫度補償電阻用

31、熱線和溫度補償電阻用鉑線纏繞在陶瓷螺旋管上。鉑線纏繞在陶瓷螺旋管上。控制電路板控制電路板熱線熱線冷線冷線陶瓷螺旋管陶瓷螺旋管熱線和冷線熱線和冷線旁通空氣道旁通空氣道主空氣道主空氣道流向流向節(jié)氣門節(jié)氣門第34頁/共44頁2.2.傳感器工作原理傳感器工作原理則要增加流過則要增加流過電阻電阻RH的電流的電流，恢復(fù)，恢復(fù)RH的的溫度和電阻值，溫度和電阻值，加熱電流通過密電阻加熱電流通過密電阻RA兩端的兩端的電壓電壓UO相應(yīng)增加。該電壓的大小相應(yīng)增加。該電壓的大小與流過與流過電阻電阻RH空氣空氣質(zhì)量質(zhì)量流量流量成正比。成正比。UO 輸輸送送 ECU 確定確定空氣空氣質(zhì)量質(zhì)量流量，流量， 溫度補償電阻溫度

32、補償電阻RK用來消除進氣溫度用來消除進氣溫度的變化對空氣流量測量結(jié)果的影響。的變化對空氣流量測量結(jié)果的影響。控控制電路制電路將將RH與與RK之間的之間的溫溫差保持不變，差保持不變，該該溫溫差差一般一般為為100。RHARKRBRAUO熱線式空氣流量傳感器工作原理圖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控制電路板上的精密電阻RA和和RB與熱線電阻與熱線電阻RH和溫度補償電阻和溫度補償電阻RK組成惠登電組成惠登電橋。橋。當空氣流過當空氣流過鉑鉑熱線熱線電阻電阻RH時，時，RH的的溫度降低，溫度降低，其其電阻減小，電橋失去平衡。電阻減小，電橋失去平衡。若要若要電橋恢復(fù)平衡電橋恢復(fù)平衡

33、，第35頁/共44頁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。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膜，再引出電極引線即制成。蓋一層絕緣保護膜，再引出電極引線即制成。 ( (二二) )熱膜式空氣流量傳感器熱膜式空氣流量傳感器第36頁/共44頁空空氣氣流流

34、控制電路板控制電路板熱膜熱膜金屬網(wǎng)金屬網(wǎng)溫度傳感器溫度傳感器1.1.結(jié)構(gòu)主要組成部件結(jié)構(gòu)主要組成部件在傳感器內(nèi)部的進氣通道上設(shè)有一個在傳感器內(nèi)部的進氣通道上設(shè)有一個矩形護套矩形護套( (相當于取樣管相當于取樣管) )，熱膜電阻熱膜電阻設(shè)設(shè)在護套中。護套的空氣人口一側(cè)設(shè)有空氣過濾層防止污物沉積到熱膜電阻上影響在護套中。護套的空氣人口一側(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。測量精度。在熱膜電阻附近的氣流上在熱膜電阻附近的氣流上游設(shè)有鉑金屬膜式溫度補償電游設(shè)有鉑金屬膜式溫度補償電阻，防止進氣溫度變化使測量阻，防止進氣溫度變化使測量精度受到影響。精度受到影響。 補償電阻和熱膜電阻與傳補

35、償電阻和熱膜電阻與傳感器內(nèi)部控制電路連接，線束感器內(nèi)部控制電路連接，線束連接器插座連接，線束插座設(shè)連接器插座連接，線束插座設(shè)在傳感器殼體中部。在傳感器殼體中部。第37頁/共44頁二、二、熱線式與熱膜式熱線式與熱膜式空氣流量傳感器檢測空氣流量傳感器檢測1.1.開路檢測開路檢測 點火開關(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點火開關(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。度傳感器的阻值變化。2.2.在路檢測在路檢測 點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的點火開關(guān)接通，檢測電源、有關(guān)端子的電壓值電壓值和線路的導(dǎo)通。和線路的導(dǎo)通。與熱絲式流量傳感器相比，熱膜電

36、阻的阻值較大，所以消耗電流較小，使用與熱絲式流量傳感器相比，熱膜電阻的阻值較大，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。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薄膜，因此響應(yīng)特性稍差。由于其發(fā)熱元件表面有一層絕緣保護薄膜，因此響應(yīng)特性稍差。第38頁/共44頁主流測量主流測量熱線式空氣流量傳感器連接電路熱線式空氣流量傳感器連接電路空空氣氣流流量量傳傳感感器器儲電池電源儲電池電源輸出電壓輸出電壓可變電阻器可變電阻器搭鐵搭鐵自清污信號自清污信號ECCSECCS微機集中微機集中控制裝置控

37、制裝置點火開關(guān)點火開關(guān)電子燃油電子燃油噴射繼電器噴射繼電器第39頁/共44頁熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器其敏感元件分別是鉑金屬絲和鉑金屬膜，鉑熱絲式與熱膜式空氣流量傳感器其敏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氣氣流脈動的影響。具有進氣阻力小、無磨損部件等優(yōu)點。因此目前精度不受進氣氣流脈動的影響。具有進氣阻力小、無磨損部件等優(yōu)點。因此目前大多數(shù)中高檔轎車都采用了這種傳感器。大多數(shù)中高檔轎車都采用了這種傳感器。 如博世如博世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沃等轎車采用了熱絲式