費(fèi)斯托FESTO流量傳感器的工作原理

流量傳感器是測(cè)定吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的傳感器。電子控制汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)為了在各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下都能獲得*濃度的混合氣，必須正確地測(cè)定每一瞬間吸入發(fā)動(dòng) 機(jī)的空氣量，以此作為ECU計(jì)算(控制)噴油量的主要依據(jù)。如果空氣流量傳感器或線路出現(xiàn)故障，ECU得不到正確的進(jìn)氣量信號(hào)，就不能正常地進(jìn)行噴油量的 控制，將造成混合氣過(guò)濃或過(guò)稀，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。
電子控制汽油噴射系統(tǒng)的空氣流量傳感器有多種型式，目前常見(jiàn)的空氣流量傳感器按其結(jié)構(gòu)型式可分為葉片(翼板)式、量芯式、式、熱膜式、卡門(mén)渦旋式等幾種。
傳統(tǒng)的波許L型汽油噴射系統(tǒng)及一些中檔車(chē)型采用這種葉片式空氣流量傳感器，如豐田CAMRY(佳美)小轎車(chē)、豐田PREVIA(大霸王)小客車(chē)、馬自達(dá) MPV多用途汽車(chē)等。其結(jié)構(gòu)如圖 1所示，由空氣流量計(jì)和電位計(jì)兩部分組成?？諝饬髁坑?jì)在進(jìn)氣通道內(nèi)有一個(gè)可繞軸擺動(dòng)的旋轉(zhuǎn)翼片(測(cè)量片)，如圖 2所示，作用在軸上的卷簧可使測(cè)量片關(guān)閉進(jìn)氣通路。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣氣流經(jīng)過(guò)空氣流量計(jì)推動(dòng)測(cè)量片偏轉(zhuǎn)，使其開(kāi)啟。測(cè)量片開(kāi)啟角度的大小取決于進(jìn)氣氣流對(duì)測(cè)量片的推力與測(cè)量片軸上卷簧彈力的平衡狀況。進(jìn)氣量的大小由駕駛員操縱節(jié)氣門(mén)來(lái)改變。進(jìn)氣量愈大，氣流對(duì)測(cè)量片的推力愈大，測(cè)量片的開(kāi)啟角度也就愈 大。在測(cè)量片軸上連著一個(gè)電位計(jì)，如圖 3所示。電位計(jì)的滑動(dòng)臂與測(cè)量片同軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，把測(cè)量片開(kāi)啟角度的變化(即進(jìn)氣量的變化)轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。電位計(jì)通過(guò)導(dǎo)線、連接器與ECU連接。 ECU根據(jù)電位計(jì)電阻的變化量或作用在其上的電壓的變化量，測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量。

在葉片式空氣流量傳感器內(nèi)，通常還有一電動(dòng)汽油泵開(kāi)關(guān)，如圖 5所示。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量片偏轉(zhuǎn)，該開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)汽油泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，測(cè)量片在回轉(zhuǎn)至關(guān)閉位置的同時(shí)，使電動(dòng)汽油泵開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。此時(shí)，即使點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于開(kāi)啟位置，電動(dòng)汽油泵也不工作。
流量傳感器內(nèi)還有一個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器，用于測(cè)量進(jìn)氣溫度，為進(jìn)氣量作溫度補(bǔ)償。
葉片式空氣流量傳感器導(dǎo)線連接器一般有7個(gè)端子，如圖 5中的39、36、6、9、8、7、27。但也有將電位計(jì)內(nèi)部的電動(dòng)汽油泵控制觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)取消后，變?yōu)?個(gè)端子的。圖 6示出了日產(chǎn)和豐田車(chē)用葉片式空氣流量傳感器導(dǎo)線連接器端子的“標(biāo)記”。其端子“標(biāo)記”一般標(biāo)注在連接器的護(hù)套上。
式空氣流量傳感器的基本結(jié) 構(gòu)由感知空氣流量的白金(鉑金屬線)、根據(jù)進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正的溫度補(bǔ)償電阻(冷線)、控制電流并產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制線路板以及空氣流量傳感器的殼 體等元件組成。根據(jù)白金在殼體內(nèi)的安裝部位不同，式空氣流量傳感器分為主流測(cè)量、旁通測(cè)量方式兩種結(jié)構(gòu)形式。圖 18所示是采用主流測(cè)量方式的式空氣流量傳感器的結(jié)構(gòu)圖。它兩端有金屬防護(hù)網(wǎng)，取樣管置于主空氣通道中央，取樣管由兩個(gè)塑料護(hù)套和一個(gè)支承環(huán)構(gòu)成。線徑為70μm的白金絲(RH)，布置在支承環(huán)內(nèi)，其阻值隨溫度變化，是惠斯頓電橋電路的一個(gè)臂(圖 19)。支承環(huán)前端的塑料護(hù)套內(nèi)安裝一個(gè)白金薄膜電阻器，其阻值隨進(jìn)氣溫度變化，稱(chēng)為溫度補(bǔ)償電阻(RK)，是惠斯頓電橋電路的另一個(gè)臂。支承環(huán) 后端的塑料護(hù)套上粘結(jié)著一只精密電阻(RA)。此電阻能用激光修整，也是惠斯頓電橋的一個(gè)臂。該電阻上的電壓降即為式空氣流量傳感器的輸出信號(hào)電壓。惠斯頓電橋還有一個(gè)臂的電阻RB安裝在控制線路板上。
式空氣流量傳感器的工作原理是:溫度由混合集成電路A保持其溫度與吸入空氣溫度相差一定值，當(dāng)空氣質(zhì)量流量增大時(shí)，混合集成電路A使通過(guò)的電流加大，反之，則減小。這樣，就使得通過(guò)RH的電流是空氣質(zhì)量流量的單一函數(shù)，即電 流IH隨空氣質(zhì)量流量增大而增大，或隨其減小而減小，一般在50-120mA之間變化。波許LH型汽油噴射系統(tǒng)及一些小轎車(chē)采用這種空氣流量傳感器，如別克、日產(chǎn)MAXIMA(千里馬)、沃爾沃等。