0031电控系统空气流量传感器

空气流量传感器结构原理与检修,主讲：舒华教授军事交通学院,第三章发动机传感器,第一节空气流量传感器第二节压力传感器第三节曲轴与凸轮轴位置传感器第四节节气门位置传感器第五节温度传感器第六节氧传感器第七节爆震传感器第八节开关信号,第一节空气流量传感器AFS,名称：空气流量传感器AFS（AirFlowSensor）空气流量计AFM（AirFlowMeter）进气歧管空气流量传感器MAFS（ManifoldAirFlowSensor）功用：检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电控单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间（即点火提前角）。,空气流量传感器AFS分类,压力型：D（Druck）型、或速度-密度型进气歧管绝对压力传感器MAP：ManifoldAbsolutelyPressureSensor流量型：L（Luftmengen）型翼片式AFS量芯式AFS涡流式AFS热丝式AFS热膜式AFS,空气流量传感器AFS分类,体积流量型：翼片式AFS量心式AFS涡流式AFS质量流量型：热丝式AFS热膜式AFS,一、翼片式空气流量传感器,采用车型：皇冠CROWN2.8（5M-E）佳美CAMRY子弹头PREVIA马自达（MAZDA）MPV多用途汽车,翼片式AFS结构,翼片式AFS组成,（1）检测部件：翼片：检测翼片、缓冲翼片转轴：连接翼片与滑臂复位弹簧：电位计上（2）电位计：镀膜电阻：印刷电路板上滑臂：连接转轴（3）调整部件：调整齿圈：调整输出特性CO调整螺钉：调整怠速时的CO调弹簧预紧力传感器输出特性变化调空燃比A/F怠速时的CO变化（4）接线插座：7端子插座：带油泵控制触点5端子插座：不带油泵控制触点（5）进气温度传感器IATS：负温度系数电阻,检测部件结构,翼片：检测翼片、缓冲翼片转轴：由翼片带动偏转复位弹簧：电位计上,电位计与调整部件,电位计：镀膜电阻：印刷电路板上滑臂：与轴连接，带滑动触点调整部件：调整齿扇：调整输出特性调弹簧预紧力传感器输出特性变化CO调整螺钉：调整怠速时的CO调空燃比A/F怠速时的CO变化,线束插座与温度传感器,接线插座：7端子插座：带油泵控制触点5端子插座：不带油泵控制触点进气温度传感器IATS：负温度系数电阻,原理电路,（a）模拟控制系统采用；（b）数字控制系统采用1-油泵触点；2-电位计；3-限流电阻；4-进气温度传感器；UB12V；UC5V,工作原理分析,空气流量Q气流压力P翼片转角滑臂转角电阻RCS信号电压USUS/UB空气流量Q气流压力P翼片转角滑臂转角电阻RCS信号电压USUS/UB,进气量的计算,翼片式AFS的检修,二、涡流式空气流量传感器,采用车型：丰田凌志LEXUSLS400car丰田皇冠CROWN3.0car日本三菱MitsubishiJeep中国长风猎豹CheetahJeep韩国现代HYUNDAIcar,卡尔曼涡流产生原理,产生原理：在流体中放置一个柱状物体（称为涡流发生器）后，在其下游流体中就会形成两列平行状旋涡，并且左右交替出现，如图39所示。测量原理：测量旋涡出现的频率来测量流体的流量。涡街：旋涡与街道两旁的路灯类似，故称为“涡街”。卡尔曼涡街或卡尔曼涡流：这种现象首先被卡尔曼发现。,卡尔曼涡流测量原理,涡流传感器测量原理,测量原理：根据卡尔曼涡流理论，利用超声波或光电信号，通过检测旋涡频率来测量空气流量。测量方式：光电检测式：凌志LEXUS400皇冠CROWN3.0超声波检测式：长风猎豹CheetahJeep南韩现代（HYUNDAI）三菱（Mitsubishi）,光电检测涡流式AFS结构,（a）外形结构；（b）内部结构1-发光二极管；2-反光镜；3-张紧带；4-进气温度传感器；5-涡流；6-光敏三极管；7-导压孔；8-涡流发生器；9-整流网栅,光电检测涡流式AFS内部结构,（a）进气气流方向剖视图；（b）进气气流垂直方向剖视图1-涡流发生器；2-导压孔；3-板簧片（反光镜）；4-进气温度传感器；5-厚膜IC电路；6-光敏三极管；7-发光二极管LED；8-线束插座；9-导压腔导压孔2：将发生器前后压力变化引向反光镜反光镜3：薄金属片，振动反射LED光线发光二极管7：发射光线光电三极管6：接受光线，转换成电信号,光电检测涡流式AFS测量原理,检测原理：根据气流压力变化来检测旋涡频率气流压力变化，振动频率变化，旋涡频率变化n（r/min）700100020003000400050006000f（Hz）284272130218261436,超声波检测涡流式AFS结构,图3-12超声波检测涡流式流量传感器的结构1-大气压力传感器；2-集成控制电路；3-涡流发生器；4-涡流稳定板；5-旋涡；6-超声波接收器；7-主空气道；8-旁通空气道；9-进气温度传感器；10-超声波发生器。,超声波检测涡流式AFS原理电路,图3-13超声波检测涡流式流量传感器原理电路1-整流网栅；2-涡流发生器；3-超声波；4-超声波发射器；5-超声波接收器；6-信号处理电路,超声波检测涡流式AFS测量原理,旋涡使超声波信号受加速作用而超前，受减速作用而滞后，如图（c）、（e）所示。因此，相位和相位差会发生变化。IC在相位超前时输出一个正向脉冲信号，在相位滞后时输出一个负向脉冲信号（d）（f），表明旋涡的产生频率。当转速低时，进气量小，涡流频率低；反之，当发动机转速高时，进气量大，产生涡流的频率就高。700r/min时，f=2545Hz；2000r/min时，f=为7090Hz,丰田涡流式AFS的检修,三、热丝式与热膜式AFS,热线式：通用别克（Buick）尼桑千里马（MAXIMA）尼桑风度（CEFIRO）瑞典沃尔沃（VOLVO）热膜式：马自达（MAZDA）626捷达都市先锋（GETTAAT）新捷达王（GETTAGTX）捷达前卫（GETTAGIX）红旗CA7220E桑塔纳时代超人（SANTANA2000GSi）,热丝式AFS结构,取样管7：护套，空气通道中央热丝电阻6：铂金丝，直径70微米RH冷丝电阻5：温补电阻RT取样电阻2：镀膜电阻RS控制电路2：控制惠斯顿电桥R2接线插座10：5或6线插座,热膜式AFS结构,图3-18热膜式AFS的结构1-接线插座；2-护套；3-铂金属膜；4-防护网,热丝与热膜式AFS的测量电路,图3-20热丝与热膜式AFS（a）电路；（b）电桥RT-温度补偿电阻（进气温度传感器）；A-控制电路；RH-发热元件（热丝或热膜）电阻；UCC-电源电压；R1、R2-精密电阻；RS-信号取样电阻；US-信号电压,热丝与热膜式AFS的测量原理,电桥电压平衡时：控制电路A供给RH的电流IH使其TH保持恒定（120左右）。TH120（IH50120mA）,热丝与热膜式AFS的电流变化,负荷小流速v低Q少冷却程度小RH减小少IH小US低负荷vQ冷却程度大RH多IHUS,捷达轿车热膜式AFS输出特性,输出电压与空气流量近似于4次方根的关系,温度补偿原理：AFS恒温差控制,控制电路使RH的温度与温补电阻RT的温度差保持恒定（100）TTH-TT100当进气温度IHTH时：控制电路A使ITTT，从而使T恒定,捷达轿车热膜式AFS检修,端子1备用端子2电源端子3ECU12端子4ECU11端子5ECU13接通点火开关，电源电压U2E=11.5V（E：搭铁）检测导线断路、短路,思考题（3）,（16）空气流量传感器AFS的功用是什么？根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为哪两种类型？（17）汽车上采用的