型燃油喷射系统,控制系统利用该绝对压力和发动机转速来计算吸入汽缸的空气量。“L”型来源于德文“Luftmengen(空气流量)”的第一个字母,是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。汽车采用的“L”型传感器分为体积流量型(如翼片式、涡流式)传感器和质量流量型(如热丝式和热膜式)传感器。 一、翼片式空气流量传感器
翼片式空气流量传感器是一种体积式空气流量传感器。结构简单、工作可靠、价格便宜,但体积大、进气阻力大、急加速反应迟缓。
1.翼片式空气流量传感器的结构
翼片式空气流量传感器(又称叶片式空气流量传感器)安装在空气滤清器与节气门之间的进气管路上。翼片式空气流量传感器主要由翼片组件和电位计组件两部分组成。翼片组件和电位计组件是同轴结构,轴端有盘形回位弹簧。
翼片组件主要由计量翼片和缓冲翼片构成。
调整齿轮用来调整回位弹簧的预紧力矩,对流量传感器的输出特性进行调整。
旁通气道的流通截面积可由一个CO调整螺钉进行调整。 汽油泵开关设置在空气流量传感器内,由滑臂控制。
在空气流量传感器内还设有进气温度传感器。 2.翼片式空气流量传感器的测量原理
电阻转变成ECU接收的电压信号的方法有两种(即空气流量信号的选择方法有两种):
方法一:蓄电池通过VB端子向传感器提供电源电压;VC端子是两电阻之间的一个电压输出端,在两电阻值不变时,其电压值仅与VB端子的蓄电池电压有关;VS是滑臂在电阻膜片滑动时得到的电压,该电压随节气门开度的增大而增大,同时当蓄电池电压变化时,该电压值也变化。
在这种电路中,一般用(VC-VS)/VB作为传感器的输出信号,该信号与空气流量成反比而且线性下降。采用(VC-VS)/VB作为传感器的输出信号可以消除蓄电池电压VB的波动对测量结果的影响。
方法二:在该传感器电路中,直接用传感器滑臂上的输出电压作为传感器的输出信号电压。该电路中的电源电压由ECU的稳压电路提供。
3.翼片式空气流量传感器的工作电路 4.翼片式空气流量传感器的检测
翼片式空气流量传感器的常见故障有:翼片轴卡滞、气道脏污、插接器松动、导线断开、无工作电压、油泵触点接触不良、电位计滑臂与电阻片接触不良等。
(1)检查空气流量传感器的工作电压 (2)检查空气流量传感器
二、卡尔曼涡流式空气流量传感器
1.涡流式空气流量传感器的测量原理
在稳定的流体中放置一圆柱状物体后,在其下游的流体就会产生相互平行的两列涡旋,而且涡旋交替出现,这种物理现象叫卡尔曼涡流。
2.涡流式空气流量传感器的结构
根据涡流频率的检测方法不同,汽车用涡流式空气流量传感器分为光电式和超声波式两种类型。
(1)光电式空气流量传感器
光电式空气流量传感器主要由整流栅、涡流发生器、发光二极管、光敏晶体管、反射镜等组成。
(2)超声波式空气流量传感器
超声波式空气流量传感器主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成电路、进气温度传感器、大气压力传感器等组成。
当发动机工作时,超声波发生器就不断地向超声波接收器发出一定频率的(40Hz)的超声波。与此同时,进气流通过涡流发生器,并在其后产生涡流,涡流使进气流的移动速度和压力(其实就是进气流的密度)发生变化。当由发射器发射的超声波通过进气流到达到超声波接收器时,由于涡流的影响,使接收器接收到超声波信号的时间(即单个波的相位)和时间之差(即相邻波之间的相位差)发生变化,而且此时间和时间之差的变化与涡流频率成正比。集成电路据此可计算出涡流的频率。
整流栅的作用是使吸入空气在涡流发生器上游形成稳定的气流,减小外界气流的干扰。
卡尔曼涡流式传感器输出的信号是与涡流频率同步的脉冲数字信号,其响应速度是空气流量传感器中最快的,几乎能同步反映空气流速的变化,因此特别适用于数字式计算机处理。
3.涡流式空气流量传感器的工作电路
图2-11所示为丰田凌志轿车1UZ-FE型发动机采用的光电涡流式空气流量传感器与ECU的连接电路图。
4. 涡流式空气流量传感器的检测
(1)检查空气流量传感器的电阻 (2)检查整流栅(蜂窝状零件) (3)检查空气流量传感器电压
三、热线及热膜式空气流量传感器
热线和热膜式空气流量传感器属质量式流量计,响应速度快、进气阻力小,但测量精度不够稳定。
1.热线式空气流量传感器的结构
热线式空气流量传感器主要由热线铂丝电阻RH、温度补偿电阻RK(又叫冷线)、控制电路板(包括RA、RB两个固定电阻)、防护网以及空气流量传感器外壳等组成。传感器工作时控制电路将热线铂丝加热到高于进气温度100~120℃,这也是将铂丝称为热线的原因。RA为一精密电阻,产生热线式空气流量传感器输出电压信号;RB为电桥调整电阻,用于调整空气流量传感器的输出特性。
2.热线式空气流量传感器的工作原理
铂丝热线和其他几个电阻组成惠斯通桥形电路。铂丝热线的电阻值与其本身的温度成正比。在环境温度一定时,给惠斯通桥形电路供电,电桥会达到平衡。当有空气流过取样管中的铂丝热线时,进气会带走热线的热量,使其温度降低,热线的电阻值随即也降低,桥形电