空氣流量傳感器(也稱空氣流量計)是電噴發(fā)動機(jī)的重要傳感器之一。它將吸入的空氣流量轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元(ECU),作為決定噴油的基本信號之一,是測定吸入發(fā)動機(jī)的空氣流量的傳感器。
概述
電子控制汽油噴射發(fā)動機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得最佳濃度的混合氣,必須正確地測定每一瞬間吸入發(fā)動機(jī)的空氣量,以此作為ECU計算(控制)噴油量的主要依據(jù)。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障,ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號,就不能正常地進(jìn)行噴油量的控制,將造成混合氣過濃或過稀,使發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式,常見的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片(翼板)式、量芯式、熱線式、熱膜式、卡門渦旋式等幾種。
結(jié)構(gòu)原理
在電子控制燃油噴射裝置上,測定發(fā)動機(jī)所吸進(jìn)的空氣量的傳感器,即空氣流量傳感器是決定系統(tǒng)控制精度的重要部件之一。當(dāng)規(guī)定發(fā)動機(jī)所吸進(jìn)的空氣、混合氣的空燃比(A/F)的控制精度為±1.0時,系統(tǒng)的允許誤差為±6[%]~7[%],將此允許誤差分配至系統(tǒng)的各構(gòu)成部件上時,空氣流量傳感器所允許的誤差為±2[%]~3[%]。
汽油發(fā)動機(jī)所吸進(jìn)空氣流量的最大值與最小值之比max/min在自然進(jìn)氣系統(tǒng)中為40~50,在帶增壓的系統(tǒng)的中為60~70,在此范圍內(nèi)的,空氣流量傳感器應(yīng)能保持±2~3[%]的測量精度,電子控制燃油噴射裝置上所用的空氣流量傳感器在很寬的測定范圍上不僅應(yīng)能保持測量精度,而且測量響應(yīng)性也要優(yōu)秀,可測量脈動的空氣流,輸出信號的處理應(yīng)簡單。
根據(jù)空氣流量傳感器特征的不同,將燃油控制系統(tǒng)按進(jìn)氣量的計量方式分為直接測量進(jìn)氣量的L型控制與間接計量進(jìn)氣量的D型控制(根據(jù)進(jìn)氣歧管負(fù)壓與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速間接計量進(jìn)氣量。D型控制方式中的微機(jī)ROM內(nèi),預(yù)先儲存著以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣管內(nèi)的壓力為參數(shù)的的各種狀態(tài)下的進(jìn)氣量,微機(jī)根據(jù)所測的各運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的進(jìn)氣壓力與轉(zhuǎn)速,參照ROM所記憶的進(jìn)氣量,可以算出燃油量L型控制所用的空氣流量計與一般工業(yè)流量傳感器基本相同,但它能適應(yīng)汽車的苛環(huán)境,但對踏油門時出現(xiàn)的流量的急劇變化的響應(yīng)要求及在傳感器前后進(jìn)氣歧管的形狀引起的不均勻氣流中也能高精度檢測的要求。
最初的電子燃油噴射控制系統(tǒng)的采用的不是微機(jī)。而是模擬電路,那時采用的是活門式的空氣流量傳感器,但隨著微機(jī)用于控制燃油噴射,也出現(xiàn)了其他幾種的空氣流量傳感器。
活門式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)
活門式空氣流量傳感器裝在汽油發(fā)動機(jī)上,安裝于空氣濾清器與節(jié)氣門之間,其功能是檢測發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量,并把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號,再輸入微機(jī)中。該傳感器是由空氣流量計與電位計兩部分組成。
先看空氣流量傳感器的工作過程。由空氣濾清器吸入的空氣沖向活門,活門轉(zhuǎn)到進(jìn)氣量與回位彈簧平衡的位置處停止,也就是說,活門的開度與進(jìn)氣量成成正比。在活門的轉(zhuǎn)動軸還裝有電位計,電位計的滑動臂與活門同步轉(zhuǎn)動,利用滑動電阻的電壓降把測量片的開度轉(zhuǎn)換成電信號,然后輸入到控制電路中。