项目7.空气流量计及其控制电路检修

1、 学习目标：学习目标： 了解空气流量传感器的的分类、作用、工了解空气流量传感器的的分类、作用、工作原理等作原理等 掌握气流量传感器及控制电路的检测维修掌握气流量传感器及控制电路的检测维修 项目7 空气流量计及控制电路检修功用：功用： 检测吸入空气量的多少，并把检测结果转换成电信号。类型：类型：叶片式空气流量计；热线式空气流量计；热膜式空气流量计；卡门旋涡式空气流量计 空气流量计安装在空气滤清器和节气门之间的进气管路上。一、空气流量计一、空气流量计 AFMAFM 项目7 空气流量计及控制电路检修（1 1）叶片式空气流量计构造：）叶片式空气流量计构造： 项目7 空气流量计及控制电路检修 项目7 空

2、气流量计及控制电路检修 电位计部分结构：电位计部分结构： 项目7 空气流量计及控制电路检修（2 2）工作原理：工作原理： 进气气流推动叶片转动电位计滑臂转动电阻值变化电压US变化。 当进气压力与测量叶片回位弹簧的弹力平衡时，测量叶片和电位计滑臂即停在某一位置，US有一个相应的固定值。此值输送给ECU，以确定进气量。 项目7 空气流量计及控制电路检修（3 3）检测：）检测： VC-E2、VS-E2、THA-E2的电阻应符合原车标准，否则应更换空气流量计。 也可在发动机工作时，检查电源电压和信号电压，以确定空气流量计是否正常。参考p27 项目7 空气流量计及控制电路检修（1 1）构造：）构造：2

3、2、热线式空气流量计、热线式空气流量计 项目7 空气流量计及控制电路检修（2 2）工作原理：）工作原理： RA、RB、RH、RK组成惠斯登电桥电路。 空气流过RH RH温度降低 RH电阻值减小电桥失去平衡控制电路增大流经RH的电流以恢复RH的阻值，使电桥重新平衡RA两端的电压增大，此电压即为热线式空气流量计的传感信号。 项目7 空气流量计及控制电路检修（3 3）热线式空气流量计的自洁功能：）热线式空气流量计的自洁功能： 发动机停机后，微电脑集中控制装置将热线自动加热到约1000 ，烧掉附着在热线上的灰尘。（4 4）检测：）检测： 拆下空气流量计，将蓄电池电压接到D、E端子，测量B和D之间的电压

4、；向空气流量计吹风，同时测量B和D之间的电压。 项目7 空气流量计及控制电路检修（1 1）构造及工作原理：）构造及工作原理：3 3、热膜式空气流量计、热膜式空气流量计 项目7 空气流量计及控制电路检修 与热线式类似，都是用惠斯通电桥工作的。 不同的是：热膜式不使用铂丝作为热线，而是将热线电阻、温度补偿电阻、桥路电阻用厚膜工艺制作在同一陶瓷基片上构成的。 项目7 空气流量计及控制电路检修 卡尔曼涡流： 在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时，在这一物体的下游就会产生两列旋转方向相反，并交替出现的旋涡。4 4、卡尔曼涡流式空气流量计、卡尔曼涡流式空气流量计 项目7 空气流量计及控制电路检修 产生涡流

5、的柱状物体叫涡流发生器。当其尺寸一定时，涡流发生的频率与流速成正比，即根据涡流的频率可计算出流体的流速。当进气管的尺寸一定时，便可计算出流体的流量。 在汽车空气流量计中测量涡流频率的方法有两种：光电式和超声波式。 项目7 空气流量计及控制电路检修 （1 1）光电式空气流量计：）光电式空气流量计：结构：结构： 项目7 空气流量计及控制电路检修 （1 1）光电式空气流量计：）光电式空气流量计：结构：结构： 涡流发生器、整流栅、发光二极管、光敏晶体管、反射镜。 发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡流频率的检测器。 项目7 空气流量计及控制电路检修 工作原理：工作原理： 空气流过涡流发生器时，其后面

6、产生卡尔曼涡流。涡流发生器两侧的压力发生变化，导压孔将压变引向镜面，反射镜的振动频率等于涡流的频率。 当发光二极管产生的光线经镜反射到光敏晶体管上时导通；当光线不能反射到光敏晶体管上时截止。 光敏晶体管导通与截止的频率与反射镜振动的频率成正比，同样与涡流的频率成正比。通过光敏晶体管可测到涡流的频率，频率信号转换成方波信号输入微电脑，据此计算出空气量。 项目7 空气流量计及控制电路检修 （2 2）超声波式空气流量计：）超声波式空气流量计：结构：结构： 涡流发生器、涡流稳定板、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器、大气压力感器。 超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路用于检测

7、卡尔曼涡流的频率。 项目7 空气流量计及控制电路检修结构：结构：1-1-大气压力传感器；大气压力传感器；2-2-集成控制电路；集成控制电路；3-3-涡流发生器；涡流发生器；4-4-涡流稳定板；涡流稳定板；5-5-涡流；涡流；6-6-超声波接收器；超声波接收器；7-7-主空气道；主空气道；8-8-旁通空气道；旁通空气道；9-9-进气温度传感器；进气温度传感器；10-10-超声波发生器。超声波发生器。 项目7 空气流量计及控制电路检修 工作原理：工作原理： 项目7 空气流量计及控制电路检修 工作原理：工作原理： 发动机工作时，发生器就不断地向接收器发出一定频率的超声波。与此同时，进气流通过涡流发生

8、器，并在其后产生涡流。 由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时间和时间差（相邻波间的相位差）发生变化，且此变化与涡流频率成正比。集成控制电路据此可计算出涡流的频率。 项目7 空气流量计及控制电路检修二、空气流量传感器检测二、空气流量传感器检测 1.故障分析故障分析流量传感器失效流量传感器失效 项目7 空气流量计及控制电路检修 流量信号错误，流量信号错误，ECU不采纳，失效保护程序采用计数值。不采纳，失效保护程序采用计数值。进气流量计算值随发动机转速的增大而增大进气流量计算值随发动机转速的增大而增大. 项目7 空气流量计及控制电路检修 2. 使用使用优点：进气阻力小；响应速度快，测量准确。

9、优点：进气阻力小；响应速度快，测量准确。缺点：热丝易坏，易污染。缺点：热丝易坏，易污染。自动自动“烧净烧净”作用作用： 起动，怠速，提速至起动，怠速，提速至3000r/min，再怠速，关闭，再怠速，关闭点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升点火开关；控制电路发出控制电流，使热线升至至1000 ，加热，加热1s1s。( (热机、一定转速，熄火热机、一定转速，熄火后自动后自动“烧净烧净”） 应用：广泛，国产别克应用：广泛，国产别克动画（ 项目7 空气流量计及控制电路检修 3.检测（别克）检测（别克） 项目7 空气流量计及控制电路检修电源电源搭铁搭铁 信号信号 项目7 空气流量计及控制电路检修 项

10、目7 空气流量计及控制电路检修（1）万用表检测）万用表检测 信号线：拔下连接器，点火开关信号线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头，测量插头A与搭铁与搭铁间的电压，应为间的电压，应为5V；插好连接器，起动，测量；插好连接器，起动，测量A与搭铁间与搭铁间的信号频率，频率应随进气流量的增大而增大。怠速时，的信号频率，频率应随进气流量的增大而增大。怠速时，频率为频率为2.3KHz z； 转速为转速为2500rpm时，频率为时，频率为4.2KHz z； 全负荷时，频率为全负荷时，频率为8.0KHz z。（否则，线路、传感器、（否则，线路、传感器、ECUECU故障）故障） 搭铁线：拔下连接器，点火开关搭

11、铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头，测量插头B与搭铁与搭铁间的电阻，应为间的电阻，应为0。 电源线：拔下连接器，点火开关电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头，测量插头C与搭铁与搭铁间的电压，应为间的电压，应为12V。 项目7 空气流量计及控制电路检修（2 2）示波器检测（信号）示波器检测（信号）1 1）模拟信号）模拟信号 输出信号电压随进气流量的输出信号电压随进气流量的增大而增大。增大而增大。 通常热线（热膜）式空气流通常热线（热膜）式空气流量传感器输出信号电压范围量传感器输出信号电压范围是从怠速时超过是从怠速时超过0.2V0.2V变至节变至节气门全开时超过气门全开时超过4V4V

12、，当急减，当急减速时输出信号电压应比怠速速时输出信号电压应比怠速时的电压稍低。时的电压稍低。 项目7 空气流量计及控制电路检修2）数字信号）数字信号 输出信号频率随进气流输出信号频率随进气流量的增大而增大。量的增大而增大。 波形的幅值大多数应满波形的幅值大多数应满5V，波形的形状要适当，波形的形状要适当一致，矩形的拐角和垂一致，矩形的拐角和垂直沿的一致性要好。直沿的一致性要好。 项目7 空气流量计及控制电路检修4.检测：桑塔纳检测：桑塔纳AJR发动机热膜式流量传感器发动机热膜式流量传感器起动、运起动、运行行12V起动，运起动，运行时行时5V 搭铁搭铁 信号信号 项目7 空气流量计及控制电路检修

13、 项目7 空气流量计及控制电路检修4.检测（同热丝式）：桑塔纳检测（同热丝式）：桑塔纳AJR发动机热膜式空气流量传发动机热膜式空气流量传感器感器 发动机怠速运转，读测量数据块显示组发动机怠速运转，读测量数据块显示组02，检查进气流量。，检查进气流量。标准值应为标准值应为2.04.0g/s。如果不在标准范围内或者查询。如果不在标准范围内或者查询到空气质量计有故障，应检查空气质量计及其电路。到空气质量计有故障，应检查空气质量计及其电路。 流量信号线：插好连接器，起动，测量插头流量信号线：插好连接器，起动，测量插头5与搭铁间的与搭铁间的电压，怠速时，为电压，怠速时，为1.5V，并随进气流量的增大而增

14、大。，并随进气流量的增大而增大。 搭铁线：拔下连接器，点火开关搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头，测量插头3与搭铁与搭铁间的电阻，应小于间的电阻，应小于1。 电源线：拔下连接器，起动，测量插头电源线：拔下连接器，起动，测量插头2与搭铁间的电压，与搭铁间的电压，应为应为12V；插头；插头4与搭铁间的电压，应为与搭铁间的电压，应为5V. 项目7 空气流量计及控制电路检修5.检测（丰田凌志检测（丰田凌志LS400）（1）万用表检测）万用表检测 信号线：插好连接器，点火信号线：插好连接器，点火开关开关ON，测量接脚，测量接脚Ks与与 E2间的电压，发动机不起动时间的电压，发动机不起动时应为应

15、为4.5V5.5V；发动机运；发动机运转时应为转时应为2V4V，并随进气，并随进气流量的增大而增大。流量的增大而增大。 搭铁线：拔下连接器，点火搭铁线：拔下连接器，点火开关开关OFF，测量插头，测量插头E2与搭与搭铁间的电阻，应为铁间的电阻，应为0。 电源线：拔下连接器，点火电源线：拔下连接器，点火开关开关ON，测量插头，测量插头V与搭与搭铁间的电压，应为铁间的电压，应为5V。图图 凌志凌志LS400卡门漩涡式空卡门漩涡式空气流量传感器的控制电路气流量传感器的控制电路 项目7 空气流量计及控制电路检修（2）示波器检测）示波器检测 数字信号：输出信数字信号：输出信号频率随进气流量号频率随进气流量

16、增大而增大，占空增大而增大，占空比、脉冲宽度也改比、脉冲宽度也改变。变。 项目7 空气流量计及控制电路检修3.使用 性能：计量比较准确，成本低。性能：计量比较准确，成本低。 燃油泵微动开关触点：控制燃油泵。燃油泵微动开关触点：控制燃油泵。 加速感知：加速加浓。加速感知：加速加浓。 应用：德国应用：德国BOSCH传统传统L型燃油喷射系统、一些型燃油喷射系统、一些中档车型丰田佳美、大霸王、马自大中档车型丰田佳美、大霸王、马自大MPV等。等。 项目7 空气流量计及控制电路检修电源线：拔下连接器，点火开关电源线：拔下连接器，点火开关ON，测量插头，测量插头V与搭铁间的与搭铁间的电压，应为电压，应为5V

17、，插头，插头F与搭铁与搭铁间的电压，应为间的电压，应为12V 。传感器静态电阻：拔下连接器，传感器静态电阻：拔下连接器，点火开关点火开关OFF，测量插座各接脚，测量插座各接脚间的电阻。间的电阻。4.检测（丰田检测（丰田PREVIA大霸王大霸王2TZ-FE发动机）发动机）（1）万用表检测）万用表检测信号线：插好连接器，点火开关信号线：插好连接器，点火开关ON，测量各接脚间的电压。，测量各接脚间的电压。搭铁线：拔下连接器，点火开关搭铁线：拔下连接器，点火开关OFF，测量插头，测量插头E2、E1与搭铁间的电与搭铁间的电阻，应为阻，应为0。 项目7 空气流量计及控制电路检修（2）示波器检测）示波器检测

18、模拟信号：输出信号电压随进模拟信号：输出信号电压随进气流量的增大而增大气流量的增大而增大怠速时输出电压约为怠速时输出电压约为lV，节气，节气门全开时应超过门全开时应超过4V，急减速时，急减速时输出电压并不是非常快地回到输出电压并不是非常快地回到怠速电压。怠速电压。在急加速时波形中的小尖峰是在急加速时波形中的小尖峰是由于叶片过量摆动造成的由于叶片过量摆动造成的 项目7 空气流量计及控制电路检修 热线式：杂波多。热线式：杂波多。 项目7 空气流量计及控制电路检修 三、案例三、案例 进气流量传感器脏污进气流量传感器脏污 故障：某发动机，采用博世故障：某发动机，采用博世M3.8.2电喷系统，发动机急加速电喷系统，发动机急加速回火、行驶无力。回火、行驶无力。 检查：油路检查：油路/点火点火/进气管道正常。检查进气流量传感器。检测进