空氣流量傳感器及其相關(guān)電路檢測(cè)

1、是電噴發(fā)動(dòng) 機(jī)的重要傳 感器之一 一、一、空氣流量傳感器（空氣流量傳感器（MAFMAF）結(jié)構(gòu)與原理）結(jié)構(gòu)與原理 l（一）空氣計(jì)量器的主要類(lèi)型 ）空氣流量傳感器（型）流量型（ ）進(jìn)氣壓力傳感器（型）壓力型（ MAF MAP L D 1、壓力型、壓力型絕對(duì)壓力測(cè)量方式絕對(duì)壓力測(cè)量方式 l 間接測(cè)量方式通過(guò)其他參數(shù)的測(cè)量值推算出 空氣流量，又稱(chēng)為速度-密度方式。 l 根據(jù)用壓力傳感器測(cè)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。 l 特點(diǎn)：采用間接測(cè)量方式的汽油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，進(jìn)氣阻力小，但是測(cè)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。 2

2、 2、流量型、流量型流量測(cè)量方式流量測(cè)量方式 l 采用熱線(xiàn)式或熱膜式空氣流量計(jì)直接測(cè)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(cè) 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。 l 特點(diǎn)：測(cè)量精度高，反應(yīng)速度快。無(wú)需進(jìn)行大氣 壓力和溫度修正。 l（二）空氣流量傳感器概述（二）空氣流量傳感器概述 l1 1、功用、功用直接測(cè)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)。 2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) l（1）測(cè)量精度高。 l（2）反應(yīng)速度快。 l（3）無(wú)需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。 3、安裝位置 l空

3、氣濾清器與進(jìn)氣管之間。 4 4、類(lèi)型、類(lèi)型 l（1）翼片式空氣流量計(jì)（淘汰） l（2）量芯式空氣流量計(jì)（淘汰） l（3）卡門(mén)渦流式空氣流量計(jì)（淘汰） l（4）熱線(xiàn)式空氣流量傳計(jì)（部分采用） l（5）熱膜式空氣流量傳計(jì)（應(yīng)用廣泛） （三）熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)（三）熱線(xiàn)式空氣流量計(jì) 1 1、基本組成、基本組成 l （1）鉑金熱線(xiàn)電阻RH感知空氣流量 l （2）溫度補(bǔ)償電阻（冷線(xiàn)）RK溫度補(bǔ)償 l （3）控制電路板控制熱線(xiàn)電流并產(chǎn)生輸出信號(hào) l （4）空氣流量計(jì)殼體 2 2、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的類(lèi)型、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的類(lèi)型 （1 1）主流測(cè)量方式的）主流測(cè)量方式的 熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì) （2

4、2）旁通測(cè)量方式的）旁通測(cè)量方式的 熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì) 3 3、工作原理、工作原理 基本工作原理：基本工作原理： l 當(dāng)空氣流過(guò)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)時(shí)，鉑金熱線(xiàn)向空氣 散熱，溫度降低，鉑金熱線(xiàn)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(xiàn)的 電流，以使其恢復(fù)原來(lái)的溫度和電阻值，直至電橋 恢復(fù)平衡。 l 流過(guò)鉑金熱線(xiàn)的空氣流量越大，混合電路供給鉑金 熱線(xiàn)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(guò)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。 溫度補(bǔ)償電阻的作用：溫度補(bǔ)償電阻的作用： l 溫度補(bǔ)償電阻的阻

5、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(lái)消除進(jìn)氣溫度的變化 對(duì)空氣流量測(cè)量結(jié)果的影 響。一般將鉑金熱線(xiàn)通電 加熱到高于溫度補(bǔ)償電阻 溫度100。 l 總之：測(cè)量進(jìn)氣量的精度 不會(huì)受到進(jìn)氣溫度的影響。 工作過(guò)程：工作過(guò)程： l 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(xiàn)溫度，混合集成電路使熱線(xiàn)電阻 通過(guò)的電流增大，反之，則減小。這樣，使得通 過(guò)熱線(xiàn)電阻的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù)， 即熱線(xiàn)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。 4 4、信號(hào)輸出特點(diǎn)、信號(hào)輸出特點(diǎn) l（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。 l（2

6、）直接測(cè)量進(jìn)氣管空氣的質(zhì)量流量。 l（3）不需溫度和大氣壓力補(bǔ)償。 l（4）根據(jù)進(jìn)氣溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償。 l（5）無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)氣阻力小。 l（6）響應(yīng)特性好。 輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系 5 5、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的線(xiàn)路連接、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的線(xiàn)路連接 l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。 6 6、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障 l （1）熱線(xiàn)沾污熱線(xiàn)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。 l （2）熱絲斷路傳感器無(wú)

7、信號(hào)輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速 不穩(wěn)易熄火。 l （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(guò)高或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。 （四）熱膜式空氣流量計(jì)（四）熱膜式空氣流量計(jì) 1 1、基本組成、基本組成 2 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) l 發(fā)熱體由熱線(xiàn)改為熱膜，由發(fā)熱金屬鉑固定在薄 的樹(shù)脂膜上構(gòu)成的。 l 將熱線(xiàn)、補(bǔ)償電阻、精密電阻用厚膜工藝鍍?cè)谝?塊陶瓷基片上。 l用熱膜代替熱線(xiàn)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。 3 3、結(jié)構(gòu)及電路、結(jié)構(gòu)及電路 4 4、工作原理、工作原理 l 熱膜式空氣流量計(jì)的電橋電路熱膜式空氣流量計(jì)的電橋電路 熱膜式空氣流量計(jì)引腳與內(nèi)部電路關(guān)系熱膜

8、式空氣流量計(jì)引腳與內(nèi)部電路關(guān)系 工作過(guò)程：工作過(guò)程： l 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(guò)加熱電阻的電流量給予修正。并將其修 正量通過(guò)晶體管控制電路進(jìn)行控制、放大、整形， 輸出信號(hào)給ECU。 l 加熱電流大小就反映了空氣質(zhì)量流量數(shù)?？刂齐?路還將電流的變化轉(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。 輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系 5 5、工作特點(diǎn)、

9、工作特點(diǎn) l （1）熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理與熱線(xiàn)式空氣 流量計(jì)的的工作原理基本相同。 l （2）測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、進(jìn)氣阻力小。 l （3）而且可靠、耐用。 l （4）不會(huì)因粘附污物而影響測(cè)量精度。 6 6、常見(jiàn)熱膜式空氣流量計(jì)、常見(jiàn)熱膜式空氣流量計(jì) lSANTANASANTANA轎車(chē)空氣流量傳感器轎車(chē)空氣流量傳感器 寶來(lái)汽車(chē)空氣流量傳感器寶來(lái)汽車(chē)空氣流量傳感器 奔馳轎車(chē)空氣流量傳感器奔馳轎車(chē)空氣流量傳感器 NISSANNISSAN轎車(chē)空氣流量傳感器轎車(chē)空氣流量傳感器 7 7、熱膜式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障、熱膜式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障 l （1）熱線(xiàn)沾污熱線(xiàn)散熱下降，空氣流量計(jì)信號(hào) 電壓下

10、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。 l （2）熱絲斷路傳感器無(wú)信號(hào)輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速 不穩(wěn)易熄火。 l （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(guò)高或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。 l（一）熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的檢測(cè)熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的檢測(cè) l1、日產(chǎn)汽車(chē)VG30E發(fā)動(dòng)機(jī)電路 lA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(cè)二、空氣流量計(jì)檢測(cè) l作業(yè)：1、簡(jiǎn)述熱模式空氣流量計(jì)的工作過(guò) 程。 （1 1）在線(xiàn)檢測(cè)）在線(xiàn)檢測(cè) l 打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，測(cè)量E、D之間的電壓應(yīng)為 12V。若無(wú)電壓，再測(cè)量E、C之間的電壓，其值若

11、為12V， 則說(shuō)明D端搭鐵不良，應(yīng)檢查D與ECU之間的線(xiàn)路或ECU的搭 鐵電路。 l 測(cè)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 05V；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，怠速(熱機(jī))時(shí)為1013v；發(fā)動(dòng) 機(jī)達(dá)3000rmin時(shí)應(yīng)為1820V。若不符合要求，應(yīng) 拆下空氣流量計(jì)，作進(jìn)一步的檢測(cè)。 l2、檢測(cè) （2 2）元件檢測(cè)）元件檢測(cè) l 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(cè)量B、D之間的電壓應(yīng)為1121V。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(xiàn)污

12、損。 l 空氣流量計(jì)拆下后，應(yīng)檢查熱線(xiàn)有無(wú)斷絲或臟污、護(hù)網(wǎng)有無(wú)堵 塞或破裂，如有異常，應(yīng)更換空氣流量計(jì)。 （3 3）自清信號(hào)的檢查）自清信號(hào)的檢查 l 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(guò) 1500rmin，然后用電壓表測(cè)量F、D之間的電壓。關(guān)閉點(diǎn) 火開(kāi)關(guān)，電壓應(yīng)回零并在5s后又跳躍上升，1s后再 l 回零，這說(shuō)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(guān)察熱線(xiàn)，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(chē) 型上的熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)無(wú)此功能)。 （4 4）波形檢查）波形檢查 l 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

13、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。 （二）熱膜式空氣流量計(jì)的檢測(cè)（二）熱膜式空氣流量計(jì)的檢測(cè) 1、桑塔納3000發(fā)動(dòng)機(jī)熱膜式空氣流量計(jì)電路 l ECU(J220)上的端子11為電源線(xiàn)(5V)，端子12為 信號(hào)負(fù)極線(xiàn)，端子13為信號(hào)正極線(xiàn)。 （1 1）故障診斷儀檢測(cè)）故障診斷儀檢測(cè) l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 l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。 l實(shí)際在2.7-2.9g/s左右為正常。 l2 2、檢測(cè)、檢測(cè) （2 2）檢測(cè)）檢測(cè)

14、ECUECU供給空氣流量計(jì)的供電電壓供給空氣流量計(jì)的供電電壓 l 拔下空氣流量計(jì)插頭，用汽車(chē)萬(wàn)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(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或 起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其電壓值應(yīng)為5V左右。 l 用汽車(chē)萬(wàn)用表連接空氣流量計(jì)插頭端子2和4，起起 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其電壓值應(yīng)為9V左右。 （3 3）測(cè)試空氣流量計(jì)的工作電壓）測(cè)試空氣流量計(jì)的工作電壓 l 拔下空氣流量計(jì)插頭，用發(fā)光二極管測(cè)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(cè)試燈應(yīng)閃亮。若測(cè)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(xiàn)路有無(wú) 斷路或接觸不良。若線(xiàn)路正常，應(yīng)檢查燃油泵

15、繼 電器。 l 拔下空氣流量計(jì)插頭，用汽車(chē)萬(wàn)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。 （4 4）檢測(cè)空氣流量計(jì)的信號(hào)電壓）檢測(cè)空氣流量計(jì)的信號(hào)電壓 l 拆下空氣流量計(jì)，將空氣流量計(jì)插座2和4接5V直 流電壓，3和5接電壓表，用吹風(fēng)機(jī)向空氣流量計(jì) 進(jìn)氣口吹風(fēng)，吹風(fēng)機(jī)靠近過(guò)程中電壓逐漸增大， 吹風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離過(guò)程中電壓逐漸減小。（約為1.4- 2.4V之間） l作業(yè)：1、畫(huà)出桑塔納3000發(fā)動(dòng)機(jī)熱膜式空 氣流量計(jì)電路圖，并說(shuō)明每個(gè)端子的含義 。 l2、 是電噴發(fā)動(dòng) 機(jī)的重要傳 感器之一 2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) l（1）測(cè)量精度高。 l（2）反應(yīng)速度快。 l（3）無(wú)需進(jìn)行大氣壓力和溫度修正。 4 4、類(lèi)型、類(lèi)型 l（1）翼片式空氣流量計(jì)（淘汰） l（2）量芯式空氣流量計(jì)（淘汰） l（3）卡門(mén)渦流式空氣流量計(jì)（淘汰） l（4）熱線(xiàn)式空氣流量傳計(jì)（部分采用） l（5）熱膜式空氣流量傳計(jì)（應(yīng)用廣泛） 3 3、工作原理、工作原理 輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系輸出信號(hào)電壓與空氣流量之間的關(guān)系 6 6、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障、熱線(xiàn)式空氣流量計(jì)的常見(jiàn)故障 l （1）熱線(xiàn)沾污熱線(xiàn)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。 l （2）熱絲斷路傳感器無(wú)信號(hào)輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速 不穩(wěn)易