1空气流量传感器概述电控汽油喷射发动机为了获得各种工况下的最佳混合气浓度，必须正确测量每一时刻吸入发动机的空气量，这是ECU计算(控制)喷射量的主要依据。如果空气流量传感器或电路出现故障，ECU得不到正确的进气信号，就不能正常控制喷射量，就会造成混合气过浓或过稀，使发动机运转异常。控制电控汽油喷射系统的空气流量传感器有很多种。常见的空气流量传感器可分为叶片(翼板)式、芯测式、热线式、热膜式、卡门涡街式等。2空气流量传感器的结构原理在电控燃油喷射装置上，测量发动机吸入空气量的传感器，即空气流量传感器，是决定系统控制精度的重要部件之一。当发动机吸入的空气和混合气的空燃比(A/F)控制精度为1.0时，系统的允许误差为6 ~ 7。当这个允许误差分配到系统的所有元件上时，空气流量传感器的允许误差为2 ~ 3。汽油机吸入的最大和最小空气流量之比max/min在自然进气系统中为40~50，在增压系统中为60~70。在此范围内，空气流量传感器应能保持2 ~ 3的测量精度。用于电控燃油喷射装置的空气流量传感器不仅要在较宽的测量范围内保持测量精度，而且要有良好的测量响应性，能测量脉动空气流量。根据空气流量传感器的特性，燃油控制系统分为直接测量进气的L型控制和间接测量进气的D型控制(根据进气歧管负压和发动机转速间接测量进气)。在D型控制模式中，微型计算机ROM以发动机转速和进气管中的压力作为参数预先存储各种状态下的进气量。根据各种工作状态下测得的进气压力和速度，参考ROM中存储的进气量，微机可以计算出，L型控制油量所用的空气流量计与一般工业用流量传感器基本相同，但能适应汽车的恶劣环境，只是由于踩油门时对流量突变的反应要求和传感器前后进气歧管的形状所致。起初，电子燃油喷射控制系统不是微型计算机。这是一个模拟电路。当时使用的是阀式空气流量传感器。然而，随着微型计算机用于控制燃油喷射，出现了其他几种空气流量传感器。阀式空气流量传感器的结构。阀式空气流量传感器安装在汽油发动机上，在空气滤清器和节气门之间。它的作用是检测发动机的进气量，并将检测结果转换成电信号，然后输入微机。该传感器由空气流量计和电位计组成。先看空气流量传感器的工作过程。空气滤清器吸入的空气冲向阀门，阀门停在进气量与回位弹簧平衡的位置，即阀门的开度与进气量成正比。阀门的转轴上还装有电位器，电位器的滑臂与阀门同步转动。利用滑动电阻的压降将测量片的开度转换成电信号，然后输入控制电路。为了克服阀式空气流量传感器的缺点，即在保证测量精度、扩大测量范围、消除滑动接触的前提下，卡门涡卷式空气流量传感器研制了一种体积小、重量轻的空气流量传感器，即卡门涡卷式空气流量传感器。卡门涡流是一种物理现象。涡流的检测方法和电控电路与检测精度无关。测量精度取决于空气的流通面积和涡流发生器柱体的尺寸变化。因为该传感器的输出是电信号(频率)，所以当信号输入到系统的控制电路时，可以省略AD转换器。因此，从本质上来说，卡尔曼涡流空气流量传感器是一种适合微机处理的信号。 这种传感器具有以下三个优点：测试精度高，信号输出线性，信号处理简单；长期使用，性能不会改变；因为检测的是体积流量，所以不需要修正温度和大气压。这种空气流量传感器的流量检测原理电路，当有卡门涡街时，随着速度和压力的变化而变化。流量检测的基本原理是利用速度变化。该信号是方波和数字信号。进气量越多，卡门涡街的频率越高，空气流量传感器输出信号的频率也越高。温压补偿式空气流量传感器主要用于测量工业管道介质的流量，如气体、液体、蒸汽等介质。其特点是压力损失小，测量范围大，精度高，在测量工况下的体积流量时，几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。没有运动的机械部件，所以可靠性高，维护量小。仪器的参数可以长期稳定。该仪器采用压电应力传感器，可靠性高，可在-10 ~ 300的工作温度范围内工作。有模拟标准信号和数字脉冲信号，便于与计算机等数字系统配合使用。这是一个先进而理想的流程。空气流量传感器最大的优点是仪表系数不受被测介质物理性质的影响，可以从一种典型介质推广到其他介质。但由于液体和气体的速度范围差别很大，频率范围也有很大差别。在处理涡街信号的放大电路中，滤波器的通带不同，电路参数也不同，不能用相同的电路参数来测量不同的介质。3空气流量传感器的测量范围空气流量传感器的仪表通道和测量范围见下表：仪表通道代码标准范围代码DN25(1’)s 2.5-25 m3/HW4-40 m3/hdn 40(1.5’)S5-50m 3/HW6-60 m3/hdn 50(2’)S16-65 m3/HW15。hW28-100 m3/hdn 80(3 ')S113-250 m3/HW 110-160 m3/hs 220-400 m3/hw2dn 100(4 ')S120-400 m3/HW 113-250 m3/hs 232-650 m3/hw2dn 150(6 ')S132-650 m3/HW 180-1600 m3/hs 250-1000 m3/hw2dn 200(8 ')S180-180这是因为涡流是在空气流过导线后形成的。这种现象会发生在液体、气体等流体中。利用这一现象，可以制成涡流传感器。管道内排列圆柱后形成两排涡流，根据涡流的频率可以测量流量。因为漩涡是两排平行的，而且左右交替出现，类似于街道两旁的路灯，所以叫涡街。由于这一现象是由卡曼首先发现的，所以也被称为卡曼涡流超声波空气流量传感器。超声波空气流量传感器具有两个进气通道，一个主通道和一个旁路通道。进气流量的检测部分位于主通道上，设置旁通通道以调节主通道的流量，使得主通道的检测特性处于理想状态。也就是说，对于不同排量的发动机，通过改变空气流量传感器通道的横截面尺寸，可以用一个规格的空气流量传感器覆盖各种发动机。主通道上的三角柱和几块涡流放大板构成了卡门涡流发生器。在产生卡门涡街的地方两侧，属于电子检测装置的超声波发射器和超声波接收器相对布置，这两部分也可以归为传感器。这两个电子传感器产生的电信号经过空气流量传感器的控制电路(混合集成电路)整形放大成理想的波形，然后输入微机。为了用超声波检查涡流，在涡流通道内壁粘贴吸声材料，防止超声波的不规则反射。 压力检测型卡曼涡流空气流量传感器的涡流从涡流发生器的两端交替出现，所以涡流发生器的两端交替产生涡流，所以涡流发生器两端的压力也交替变化。这种压力变化通过涡流发生器下游侧的锥形柱上的压力引导孔被引导到镜腔中。镜腔中的镜子被一条细的张力带拉紧，所以张力带扭曲振动。此外，板簧用于向张紧带施加适当的张力，使得除了振动和涡流压力之外的压力变化难以影响，并且因此可以获得稳定的扭转和振动。涡流的出现引起的压力通过导压孔流入反射器腔内，与反射器腔内的压力变化同步，反射器在张力带上形成扭转和振动。反射器很轻，即使在低流量、压力变化不大的情况下也会动作。在反射镜的上部，对应设置有由发光二极管和光电晶体管组成的光传感器。当二极管发出的光被反射器反射，打在光电晶体管上，就会变成电流，通过波形电路输出。4空气流量传感器的保养要领空气流量信号是发动机电控单元(ECU)控制混合蒸汽浓度的主要信号之一。如果进气量增加，ECU控制的喷油量也会增加，反之亦然。