2．传感器结构及安装位置

（二）空气流量传感器解析
1．空气流量传感器的作用
    空气流量传感器安装在空气滤清器和节气门之间，用来测量进人气缸内空气量的多少，然后，将进气量信号转换成电压信号输人电控单元，从而由电控单元计算出喷油量，控制喷油器向节气门室（进气管）喷人与进气量成最佳比例（14.7 : 1 )的燃油。


2．空气流量传感器的分类
    目前汽车上所用的空气流量传感器主要有叶片式空气流量传感器、卡门涡旋式空气流量传感器、真空度一转速（压感式）空气流量传感器（进气歧管压力传感器）、热线式空气流量传感器和热膜式空气流量传感器等五种。其中真空度一转速空气流量传感器仅为进气歧管压力传感器。
叶片式传感器结构

卡门涡旋式传感器

量芯式传感器

热线/热膜式传感器

3．叶片式空气流量传感器

    叶片式空气流量传感器又称为翼片式空气流量传感器。它主要由叶片、电位器和接线端子3部分组成。结构如右图所示。油泵开关集成安装在空气流量传感器内，只有在发动机运转、空气流量传感器叶片转动时，油泵开关才闭合。只要发动机停止运转，油泵开关便处于断开状态，即使点火开关闭合，油泵也不工作。工作原理如下图所示。

    叶片式空气流量传感器常见故障有叶片总成摆动卡滞、电位器滑动触点磨损而与镀膜电阻接触不良、油泵触点烧蚀而接触不良等。传感器的机械故障可用手拨动叶片进行检查，如叶片摆动平稳、无卡滞或破损现象，说明机械部件良好。由于叶片式空气流量传感器电路均为纯电阻电路，因此无论传感器在车上或拆下后，其电器部件的技术状态可用万用表电阻档测量各端子之间的阻值并与维修手册提供的标准阻值比较判断。

叶片式空气流量传感器内部电路




静态检测法

叶片式空气流量传感器内部电路




动态检测法

    在汽车上检测叶片式空气流量传感器静态电阻的方法如左图所示。检测时，首先断开点火开关，然后拔下传感器线束插头，再用万用表电阻档测量传感器插座上各端子之间的阻值。由于不同车型传感器的阻值不尽相同，因此检测结果必须以该车型维修手册提供的数据为准。如检测结果偏差过大，就应更换传感器。

    在汽车上检测叶片式空气流量传感器动态电阻的方法如右图所示。检测时，首先断开点火开关，然后拔下传感器线束插头，在用万用表测量各端子之间阻值的同时，再用螺钉旋具拨动叶片。检测端子Fc与E之间油泵触点的阻值时，如叶片完全关闭，触点应当断开，阻值应为无穷大叶片稍微摆动后，触点应当闭合，阻值应当为零。检测端子Vs与E2之间的电位器的阻值时，在叶片摆动过程中，阻值应当连续变化。

4．量芯式空气流量传感
量芯式空气流量传感器结构及工作原理

    量芯式空气流量传感器具有进气阻力小、计量精度和工作可靠性高等优点，在马自达929型轿车中采用了此种传感器。
    量芯式空气流量传感器的结构与翼片式流量传感器相似，主要由量芯、电位器、进气温度传感器和线束插座等组成。

量芯式空气流量传感器的结构

量芯式空气流量传感器工作原理及图解

    当节气门开度增大时，发动机的进气量增大，进气道内空气气流对量芯产生的推力力矩增大，气流推力力矩克服复位弹簧的弹力力矩使量芯移动的距离增大，量芯带动电位计滑臂转动的角度增大，传感器输出端子Vs与E2之间的阻值减小，输出的信号电压降低；反之，当节气门开度减小时，传感器信号电压升高。发动机控制模块根据传感器输人信号电压的高低，即可计算出进气量的大小。

量芯式空气流量传感器的检测

    点火开关置于“OFF"位置，拔下量芯式空气流量传感器导线连接器。用万用表电阻档测量导线侧连接器VC-E,间的电压应为5V,否则为导线或者ECU故障，应检修或者更换导线或ECU。

    点火开关置于“OFF"位置，拔下空气流量传感器导线连接器，拆下与空气流量传感器进气口连接的空气滤清器，拆除传感器固定螺栓，从发动机上取下空气流量传感器。
    首先查看量芯式空气流量传感器本体有无开裂、量芯是否卡滞等。
    用万用表电阻档测量空气流量传感器连接器上各端子间的电阻值，看是否正常，若不正常，则须更换空气流量传感器。
    在测量空气流量信号端子（Vs-E1)间的电阻时，需缓慢移动量芯，观察万用表的电阻值变化情况。

5.卡门涡旋式空气流量传感器
卡门涡旋式空气流量传感器的分类及工作原理



工作原理：
    涡旋发生器使进气流产生涡旋，从而使发生器两侧压力产生变化。进气量的多少决定了涡旋的多少，进而决定了压力变化频率。压力的变化使得反光镜与张紧带产生振动，改变了光敏晶体管受光照的频率。信号处理电路将频率信号转换成方波信号输人ECU，ECU计算出进气流量的大小。

超生波检测涡旋式流量传感器结构及工作原理

工作原理：
    进气流的移动速度及压力变化影响了超声波发射器发出的超声波的相位和相位差。控制电路根据相位或相位差变化情况就可计量出涡旋的频率，并进一步计算出进气量。超声波是超过20kHz的机械波，一般为40kHz。

涡旋式流量传感器的检修
各型涡旋式流量传感器的检修方法基本相同，下面以雷克萨斯LS400轿车IUZ-FE型发动机装配的光电式检测涡旋式空气流量传感器为例说明。

测量电阻
    拔下空气流量传感器的导线连接器，用万用表测量空气流量传感器上THA与EZ端子之间的电阻，其标准电阻值见下表，如果不符，则应更换空气流量传感器。

测量电压
    插好空气流量传感器的导线连接器，用万用表测量发动机ECU各端子VHA-E2、Vc-E1、KS-E1间的电压值，其标准值见下表。如果电压值不符，则应检查连接线路、空气流量传感器、发动机ECU有无故障。
 

6．热线式/热膜式空气流量传感器

热线式/热膜式空气流量传感器的结构

    热线式空气流量传感器属质量型流量传感器，能直接测量通过进气歧管进人发动机的空气质量，不需要温度传感器修正；精度高；能在短时间内反映空气流量，响应速度快；无运动组件，进气阻力小，不易磨损，测量范围大，因此在汽车上广泛应用。热膜式空气流量传感

热线/热膜式空气流量传感器工作原理

    利用热线或热膜作为发热元件的空气流量传感器，发热元件（热丝或热膜）电阻RH和温度补偿电阻（进气温度传感器）RT分别连接在惠斯顿电桥电路的两个臂上。当发热元件的温度高于进气温度时，电桥电压才能达到平衡，并由具有电流放大作用的控制电路控制加热电流（50～120mA）来保持发热元件温度气与温度补偿电阻温度凤之差保持恒定（即T=RH-RT=120℃）。

    当空气气流流经发热元件使其受到冷却时，发热元件温度降低，阻值减小，电桥电压失去平衡，控制电路将增大供给发热元件的电流，使其温度保持高于温度补偿电阻温度100℃。电流增量的大小，取决于发热元件受到冷却的程度，也就是取决于流过传感器的空气量。当电桥电流增大时，取样电阻凤上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转换为电压信号US的变化。信号电压输人ECU后，ECU便可根据信号电压的高低计算出空气流量的大小。

    当发动机怠速或空气为热空气时，因为怠速时节气门关闭或接近全闭，所以空气流速低，空气量小；又因空气温度越高，空气密度越小，所以在体积相同的情况下，热空气的质量小，因此发热元件受到冷却的程度小，阻值减小幅度小，保持电桥平衡需要的电流小。

当发动机负荷增大或空气为冷空气时，节气门开度增大，空气流速加快使空气流量增大；而冷空气密度大，在体积相同的情况下冷空气质量大，所以发热元件受到冷却的程度增大，阻值减小幅度大，保持电桥平衡需要的电流增大，因此发动机负荷增大时，信号电压升高。

热线式/热膜式空气流量传感 感检测
热线式空气流量传感器检测方法：
    热线式空气流量传感器一般有5线和6线式两种。6线式传感器与5线式传感器相比，一个自洁信号端外，其余端子控制基本相同。

以日产千里马轿车发动机为例，说明热线式空气流量传感器的检测方法。其他装用热线式
按其测量元件的安装位置不同，热线式空气流量传感器可分为两种：
·将热线电阻安装在主进气道中，称为主流测量方式的热线式空气流量传感器。
·将热线安装在旁通气道中，称为旁通测量方式的热线式空气流量传感器。

    E端子：蓄电池供电电压输人端，一般为12V。
    B端子：热线式空气流量传感器信号输出端，输出的信号提供给电子集中控制装置ECCS作为控制检测信号。
    D端子：为热线式空气流量传感器接地端。
F端子：自洁信号输出端，信号来自ECCS控制电路。当点火开关关闭，ECCS通过F端子向传感器输人一个自洁信号，使传感器内的加热电阻丝在5s内升温至1000℃左右，并保持1s时间，以便将残留在热线上的污垢和油渍等烧掉，保证传感器的准确性。
A端子：调整CO（一氧化碳）的可变电阻输出端子。

输出信号检测
检查输出信号，如下图a所示，其端子B和D电压值应在1.1～2.1 V;测量如下图b所示，端子B和D之间电压应为2～4V，如不符，应更换。

自洁功能检测
检查自洁功能。装好热线式空气流量传感器及其导线连接器，拆下此空气流量传感器的防尘网，打开点火开关，起动发动机。当关闭点火开关发动机停转后5s，从空气流量传感器的进气口处，可以看到金属热线自动加热烧红约1s。温度达到近1000℃。

直观检查法
    a）起动发动机，并使其以2 500r/min以上的转速运转。
    b）使发动机怠速运转，拆下空气滤清器和空气流量传感器进口处的管道。
c）关闭点火开关，从空气流量传感器进口部位查看空气流量传感器内的铂丝热线是否在熄灭5s内被加热至发出红光，并持续1s时间。

万用表测量法

    a)使发动机冷却液温度上升至60℃以上，发动机转速超过1500r/min。
b）将万用表10v直流电压档的两表笔接在插座的F端子与D端子之间。
c）关闭点火开关，万用表的电压指示值应回零并在5s后又跳跃上升，1s后再回到零。

各车型空气流量传感感器检测
凯美瑞车系

    当发动机控制模块的A44 (MREL）端子输出高电平信号时，喷油继电器线圈供电，喷油继电器触点闭合。
蓄电池电压供电给空气流量传感器C2的3#，4＃接地；5＃为空气流量传感器输出信号脚。

检测空气流量传感器与ECM之间的连接

日产骊威车系质量型空气流量传

感器置于进气气流中。它通过测量部分的进气气流来测量进气速率。质量型空气流量传感器将电热丝的温度控制在某个值上。电热丝发出热量，而它周围的进气流又会把热量带走。进气流量越大，带走的热量就越多。因此，进气流量增加时，提供给电热丝的电流也会变大以维持电热丝的温度恒定。ECM通过此电流的变化检测到进气流量。







 

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