空氣流量傳感器及其相關(guān)電路檢測

空氣流量傳感器及其相關(guān)電路檢測第1頁/共50頁是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的重要傳感器之一第2頁/共50頁一、空氣流量傳感器（MAF）結(jié)構(gòu)與原理（一）空氣計(jì)量器的主要類型第3頁/共50頁1、壓力型——絕對(duì)壓力測量方式間接測量方式——通過其他參數(shù)的測量值推算出空氣流量，又稱為速度-密度方式。根據(jù)用壓力傳感器測量的進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，推算出進(jìn)氣流量，從而確定燃油噴射量。特點(diǎn)：采用間接測量方式的汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)氣阻力小，但是測量精度低，受外界條件影響大，需要對(duì)大氣壓力和進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正。第4頁/共50頁

第5頁/共50頁2、流量型——流量測量方式采用熱線式或熱膜式空氣流量計(jì)直接測量單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的空氣質(zhì)量流量，電控單元根據(jù)測出的空氣質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算每一循環(huán)的進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量，再計(jì)算出該循環(huán)基本噴油量。特點(diǎn)：測量精度高，反應(yīng)速度快。無需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。第6頁/共50頁

第7頁/共50頁（二）空氣流量傳感器概述1、功用——直接測量單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸的空氣質(zhì)量，并將空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送給ECU，作為該循環(huán)基本噴油量的主控制信號(hào)。第8頁/共50頁2、特點(diǎn)（1）測量精度高。（2）反應(yīng)速度快。（3）無需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。第9頁/共50頁3、安裝位置——空氣濾清器與進(jìn)氣管之間。第10頁/共50頁4、類型（1）翼片式空氣流量計(jì)（淘汰）（2）量芯式空氣流量計(jì)（淘汰）（3）卡門渦流式空氣流量計(jì)（淘汰）（4）熱線式空氣流量傳計(jì)（部分采用）（5）熱膜式空氣流量傳計(jì)（應(yīng)用廣泛）第11頁/共50頁（三）熱線式空氣流量計(jì)

第12頁/共50頁1、基本組成（1）鉑金熱線電阻RH——感知空氣流量（2）溫度補(bǔ)償電阻（冷線）RK——溫度補(bǔ)償（3）控制電路板——控制熱線電流并產(chǎn)生輸出信號(hào)（4）空氣流量計(jì)殼體第13頁/共50頁

第14頁/共50頁2、熱線式空氣流量計(jì)的類型（1）主流測量方式的熱線式空氣流量計(jì)（2）旁通測量方式的熱線式空氣流量計(jì)第15頁/共50頁3、工作原理

第16頁/共50頁基本工作原理：當(dāng)空氣流過熱線式空氣流量計(jì)時(shí)，鉑金熱線向空氣散熱，溫度降低，鉑金熱線的電阻減小，使電橋失去平衡。這時(shí)混合電路將自動(dòng)增加供給鉑金熱線的電流，以使其恢復(fù)原來的溫度和電阻值，直至電橋恢復(fù)平衡。流過鉑金熱線的空氣流量越大，混合電路供給鉑金熱線的加熱電流也越大，即加熱電流是空氣流量的單值函數(shù)。加熱電流通過精密電阻產(chǎn)生的電壓降作為電壓輸出信號(hào)傳輸給電控單元，電壓降的大小即是對(duì)空氣流量的度量。第17頁/共50頁溫度補(bǔ)償電阻的作用：溫度補(bǔ)償電阻的阻值也隨進(jìn)氣溫度的變化而變化，起到一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)的作用，用來消除進(jìn)氣溫度的變化對(duì)空氣流量測量結(jié)果的影響。一般將鉑金熱線通電加熱到高于溫度補(bǔ)償電阻溫度100℃。

總之：測量進(jìn)氣量的精度不會(huì)受到進(jìn)氣溫度的影響。第18頁/共50頁工作過程：當(dāng)空氣質(zhì)量流量增大時(shí)，由于空氣帶走的熱量增多，為保持熱線溫度，混合集成電路使熱線電阻通過的電流增大，反之，則減小。這樣，使得通過熱線電阻的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù)，即熱線電流隨著空氣質(zhì)量流量的增大而增大，隨空氣質(zhì)量流量減小而減小。第19頁/共50頁4、信號(hào)輸出特點(diǎn)（1）隨著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的增加，傳感器輸出的電壓也隨之增加。（2）直接測量進(jìn)氣管空氣的質(zhì)量流量。（3）不需溫度和大氣壓力補(bǔ)償。（4）根據(jù)進(jìn)氣溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償。（5）無運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)氣阻力小。（6）響應(yīng)特性好。第20頁/共50頁輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系

第21頁/共50頁5、熱線式空氣流量計(jì)的線路連接

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，ECU將自動(dòng)接通此電路，將熱絲加熱到1000℃并持續(xù)1s，使粘附在熱絲上的塵埃燒掉。第22頁/共50頁6、熱線式空氣流量計(jì)的常見故障（1）熱線沾污→熱線散熱下降，空氣流量計(jì)信號(hào)電壓下降，噴油器噴油量減小，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，動(dòng)力不足。（2）熱絲斷路→傳感器無信號(hào)輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)易熄火。（3）溫度補(bǔ)償電阻不良→空氣流量計(jì)信號(hào)電壓不準(zhǔn)確，使發(fā)動(dòng)機(jī)油秏過高或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。

第23頁/共50頁（四）熱膜式空氣流量計(jì)

第24頁/共50頁1、基本組成

第25頁/共50頁2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)發(fā)熱體由熱線改為熱膜，由發(fā)熱金屬鉑固定在薄的樹脂膜上構(gòu)成的。將熱線、補(bǔ)償電阻、精密電阻用厚膜工藝鍍?cè)谝粔K陶瓷基片上。用熱膜代替熱線提高了空氣流量計(jì)的可靠性和耐用性，并且熱膜不會(huì)被空氣中的灰塵沾附。第26頁/共50頁3、結(jié)構(gòu)及電路

第27頁/共50頁4、工作原理熱膜式空氣流量計(jì)的電橋電路第28頁/共50頁熱膜式空氣流量計(jì)引腳與內(nèi)部電路關(guān)系

第29頁/共50頁工作過程：加熱電阻和環(huán)境補(bǔ)償電阻組成惠斯頓電橋，控制電路使加熱電阻的溫度始終保持比空氣流的溫度高出一定值（如保持120℃的溫度差）。當(dāng)空氣流量增大時(shí)，對(duì)加熱電阻吹拂使其冷卻，電阻值減小，從而改變了電橋的電壓平衡，控制電路立即增大通過加熱電阻的電流量給予修正。并將其修正量通過晶體管控制電路進(jìn)行控制、放大、整形，輸出信號(hào)給ECU。加熱電流大小就反映了空氣質(zhì)量流量數(shù)?？刂齐娐愤€將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化輸入電腦，電腦根據(jù)電壓的大小計(jì)算出進(jìn)氣量。第30頁/共50頁輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系

第31頁/共50頁5、工作特點(diǎn)（1）熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理與熱線式空氣流量計(jì)的的工作原理基本相同。（2）測量精度高、響應(yīng)速度快、進(jìn)氣阻力小。（3）而且可靠、耐用。（4）不會(huì)因粘附污物而影響測量精度。第32頁/共50頁6、常見熱膜式空氣流量計(jì)SANTANA轎車空氣流量傳感器第33頁/共50頁寶來汽車空氣流量傳感器

第34頁/共50頁奔馳轎車空氣流量傳感器

第35頁/共50頁NISSAN轎車空氣流量傳感器

第36頁/共50頁7、熱膜式空氣流量計(jì)的常見故障（1）熱線沾污→熱線散熱下降，空氣流量計(jì)信號(hào)電壓下降，噴油器噴油量減小，使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)，動(dòng)力不足。（2）熱絲斷路→傳感器無信號(hào)輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)易熄火。（3）溫度補(bǔ)償電阻不良→空氣流量計(jì)信號(hào)電壓不準(zhǔn)確，使發(fā)動(dòng)機(jī)油秏過高或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。第37頁/共50頁（一）熱線式空氣流量計(jì)的檢測1、日產(chǎn)汽車VG30E發(fā)動(dòng)機(jī)電路A為進(jìn)氣溫度信號(hào)輸入端，B為空氣流量電信號(hào)輸出端，F(xiàn)是與ECU相連的自清信號(hào)端。二、空氣流量計(jì)檢測第38頁/共50頁作業(yè)：1、簡述熱模式空氣流量計(jì)的工作過程。第39頁/共50頁（1）在線檢測打開點(diǎn)火開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，測量E、D之間的電壓應(yīng)為12V。若無電壓，再測量E、C之間的電壓，其值若為12V，則說明D端搭鐵不良，應(yīng)檢查D與ECU之間的線路或ECU的搭鐵電路。測量B、D之間的信號(hào)電壓值，在發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)時(shí)應(yīng)小于0．5V；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速(熱機(jī))時(shí)為1．0—1．3v；發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)3000r／min時(shí)應(yīng)為1．8—2．0V。若不符合要求，應(yīng)拆下空氣流量計(jì)，作進(jìn)一步的檢測。2、檢測第40頁/共50頁（2）元件檢測拔去空氣流量計(jì)插頭，將蓄電池的電壓施加于D、E兩端子之間(注意正負(fù)極)，測量B、D之間的電壓應(yīng)為1．1—2．1V。用嘴或電吹風(fēng)將風(fēng)送至空氣流量計(jì)，B、D之間的電壓應(yīng)上升至2-4V。信號(hào)電壓應(yīng)隨風(fēng)量的增加而靈敏地變大，如果信號(hào)電壓在風(fēng)量變化時(shí)不變、變化極小或緩慢則為熱線污損。空氣流量計(jì)拆下后，應(yīng)檢查熱線有無斷絲或臟污、護(hù)網(wǎng)有無堵塞或破裂，如有異常，應(yīng)更換空氣流量計(jì)。第41頁/共50頁（3）自清信號(hào)的檢查使發(fā)動(dòng)機(jī)水溫升高至正常工作溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過1500r／min，然后用電壓表測量F、D之間的電壓。關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，電壓應(yīng)回零并在5s后又跳躍上升，1s后再回零，這說明自清控制信號(hào)正常。若拆下流量計(jì)的防塵金屬網(wǎng)，從流量計(jì)進(jìn)氣口處觀察熱線，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火5s后會(huì)自動(dòng)加熱至發(fā)出紅光(約1000℃)，并持續(xù)1s(注意有些車型上的熱線式空氣流量計(jì)無此功能)。第42頁/共50頁（4）波形檢查起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，怠速穩(wěn)定后，檢查怠速輸出信號(hào)電壓波形，如圖左側(cè)波形。做加速和減速試驗(yàn)，穩(wěn)定波形，如圖右側(cè)波形。第43頁/共50頁（二）熱膜式空氣流量計(jì)的檢測

1、桑塔納3000發(fā)動(dòng)機(jī)熱膜式空氣流量計(jì)電路ECU(J220)上的端子11為電源線(＋5V)，端子12為信號(hào)負(fù)極線，端子13為信號(hào)正極線。

第44頁/共50頁（1）故障診斷儀檢測用故障診斷儀的“讀取數(shù)據(jù)流”功能檢查空氣流量計(jì)的工作情況選擇“讀取數(shù)據(jù)流”功能，讀取空氣流量計(jì)的數(shù)據(jù)流，當(dāng)冷卻液溫度大于80℃，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，空氣流量的標(biāo)準(zhǔn)值為2.0-4.0g/s。實(shí)際在2.7-2.9g/s左右為正常。2、檢測第45頁/共50頁（2）檢測ECU供給空氣流量計(jì)的供電電壓拔下空氣流量計(jì)插頭，用汽車萬用表連接空氣流量計(jì)插頭端子4和發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)，打開點(diǎn)火開關(guān)或起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其電壓值應(yīng)為5V左右。用汽車萬用表連接空氣流量計(jì)插頭端子2和4，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其電壓值應(yīng)為9V左右。第46頁/共50頁（3）測試空氣流量計(jì)的工作電壓拔下空氣流量計(jì)插頭，用發(fā)光二極管測試燈連接空氣流量計(jì)插頭端子2和發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測試燈應(yīng)閃亮。若測試燈不閃亮，應(yīng)檢查附加熔絲S至空氣流量計(jì)插頭端子1之間的線路有無斷路或接觸不良。若線路正常，應(yīng)檢查燃油泵繼電器。拔下空氣流量計(jì)插頭，用汽車萬用表連接空氣流量計(jì)插頭端子2和發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其電壓值應(yīng)為14V左右。第47