汽車電子控制基礎(chǔ)6 空氣流量傳感器

第六章空氣流量

傳感器曹家喆汽車電子控制基礎(chǔ)概述空氣流量傳感器又稱為空氣流量計（MAF），用于測量發(fā)動機吸入的空氣量空氣流量傳感器的種類空氣流量傳感器按照工作原理分類流體振動法—卡曼渦旋式超聲波式反光鏡式

量熱法—熱線式熱絲式熱膜式卡曼渦流式空氣流量傳感器超聲波式卡曼渦流空氣流量傳感器氣體流速v與渦流頻率f成正比再根據(jù)流速v計算空氣流量1－整流網(wǎng)2－渦流發(fā)生器（擾流柱）3、6－渦流數(shù)量測量裝置4－旋渦5－至進(jìn)氣歧管v：流速；d：渦流發(fā)生器外徑；f：渦流頻率；s：常數(shù)卡曼渦流式空氣流量傳感器超聲波信號的轉(zhuǎn)換原理：受卡曼渦流影響，超聲波相位發(fā)生變化，形成疏密波。經(jīng)放大整形成為脈沖信號，與渦流頻率f有關(guān)，即與氣流速度有關(guān)。卡曼渦流式空氣流量傳感器反光鏡式卡曼渦流空氣流量傳感器1－反光鏡；2－發(fā)光二級管；3－簧片；4－光敏晶體管；5－旋渦；6－導(dǎo)壓孔；7－渦流發(fā)生器；8－整流網(wǎng)原理：受渦流影響，鏡片振動，反光方向周期變化，由光敏晶體管感受光束抖動頻率即渦流頻率卡曼渦流式空氣流量傳感器反光鏡式卡曼渦流空氣流量傳感器基本結(jié)構(gòu)渦流發(fā)生器導(dǎo)壓孔反光鏡光敏元件基本原理光敏元件所產(chǎn)生的光電脈沖信號頻率與渦流頻率以及氣流速度成正比發(fā)光二極管導(dǎo)壓孔渦流發(fā)生器反光鏡光敏三極管熱線式空氣流量傳感器熱線式空氣流量傳感器結(jié)構(gòu)1－防護(hù)網(wǎng)2－取樣管3－白金熱線4－溫度補償電阻5－空氣流6－控制線路板7－電連接器熱線式空氣流量傳感器基本原理圖6-9熱線式空氣流量計工作原理無氣流時Va=Vb當(dāng)發(fā)動機熄火后ECU瞬間將熱線加熱到1000℃以清除塵污RH－熱線電阻（白金），工作溫度約120℃

Rk－溫度補償電阻（冷線），消除進(jìn)氣溫度變化影響，保持其工作溫度低于熱線100℃。原理：無氣流時，熱線電阻和冷線電阻都處于各自的溫度狀態(tài)，電橋平衡。當(dāng)空氣流過，熱線電阻RH被吹冷，電橋失去平衡，經(jīng)比較器-處理器-調(diào)節(jié)管-Ic產(chǎn)生補償電流IA。此電流經(jīng)過RA產(chǎn)生的電壓Uout正比于空氣流量。氣流越大，電橋越不平衡，IA及Uout越大。ab熱膜式空氣流量傳感器（a）結(jié)構(gòu)1－控制電路2－至進(jìn)氣歧管3－熱膜4－補償電阻5－屏蔽網(wǎng)6－空氣（b）原理1－補償電阻2－熱膜3－屏蔽網(wǎng)4－進(jìn)氣5－電橋電路電阻6－濾網(wǎng)基本原理與熱線式類似，將熱膜鍍在陶瓷片上以增加強度逆流偵測型熱膜式空氣流量計（奧迪）作用可檢測由節(jié)氣門迅速開閉造成的逆流空氣質(zhì)量，滿足電子節(jié)氣門控制需要，混合氣控制更精確。逆流偵測型熱膜式空氣流量計（奧迪）基本結(jié)構(gòu)原理逆流偵測型熱膜式空氣流量計（奧迪）工作過程示意圖根據(jù)T1、T2感受的溫度不同識別正向、逆向氣流由此精確計算進(jìn)入氣缸的空氣量無氣流90℃150℃90℃30℃150℃90℃氣流從T1→T2約氣流從T2→T190℃150℃30℃