新型汽车传感器执行器原理与故障检测第2版全套配套课件 第二章 空气流量传感器.ppt

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1、第二章空气流量传感器新型汽车传感器、执行器原理与故障检测第二章空气流量传感器一、热膜式空气流量传感器结构热膜式空气流量传感器热线式空气流量传感器的改进型（大众CC、新帕萨特），它的发热体是热膜（由发热金属铂固定在薄的树脂膜上制成），而不是热线。热膜式空气流量传感器发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了流量计的可靠性。同时与热线式流量传感器相比，热膜式流量计的热膜电阻的阻值较大，消耗电流较小，使用寿命也较长。但是由于其发热元件表面的一层保护薄膜存在辐射热传导作用，因此响应特性稍差。热膜式空气流量传感器的结构如图2-1所示

2、。第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器二、热膜式空气流量传感器工作原理热膜式空气流量传感器与热线式空气流量传感器的工作原理大致一样。传感器的热膜电阻RH、温度补偿电阻RT、精密电阻R1及R2、信号取样电阻Rs在电路板上以惠斯顿电桥的方式连接，如图2-2所示。当空气气流流经发热元件并使其受到冷却时，发热元件即热膜电阻温度降低，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一个固定值（一般仍为100℃）。电流增量的大小取决于发热元件受到冷却的程度，即取决于流过传感器的空气量。当电桥电流增大时，信号取

3、样电阻Rs上的电压就会升高，从而将空气流量的变化转化为电压信号Us的变化。信号电压输入ECU后，ECU可根据信号电压的高低计算出空气流量的大小。第二章空气流量传感器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，所以空尔流速低，空气量少；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，因此发热元件受到冷却的程度小，阻值减小的幅度小，所以电桥平衡需要的电流小，如图2-3所示，故信号取样电阻上的信号电压低。控制单元ECU根据信号电压即可计算出空气量。当发动机负荷增大或空气为冷空气时，因为节气门开度增大，空气流速加快使空气流量增大

4、；冷空气密度大，在体积相同的情况下冷空气质量大，所以茇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，因此当发动机负荷增大时，信号电压升高。第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器三、新型的热膜式空气流量传感器大众直喷发动机使用的是第6代热膜式（HFM6）空气流量计如图2-4所示。这种流量计安装在发动机的进气道内，与前一代一样，也是根据热量测量的原理来工作的。特点：①带有回流识别的微型传感器元件；②具有温度补偿的信号处理；③测量精度高；④传感器稳定性好。第二章空气流量传感器1）工作过程空气流量计的传感器元

5、件耸立在发动机吸入的气流中。一部分空气流经空气流量计的旁通气道。旁通气道内有传感器电子装置，该电子装置上集成有一个加热电阻和两个温度传感器。这两个温度传感器用来识别空气的流动方向：①吸入的空气首先经过温度传感器1如图2-5所示；②从关闭的气门回流的空气首先经过温度传感器2如图2-6所示；③与加热电阻合用，发动机控制单元就可计算出吸入空气中的氧含量。2）信号应用发动机控制单元用空气流量计信号来计算充气系数（容积效率）。根据充气系数，再考虑到λ值和点火时刻，控制单元就可以计算出发动机的扭矩。3）信号中断的影响空气流量计信号中断后，发动机管理系统会计算

6、出一个替代值。第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器四、热膜式空气流量传感器检测方法1.大众迈腾1.8TSI发动热膜式空气流量传感器G70检测大众迈腾1.8TSI发动机使用是热膜式空气流量传感器G70，计量发动机的进气量，图2-6为传感器的插头，图2-7、2-8所示为该传感器与J519车载电网控制单元、ECU的连接电路。第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器第二章空气流量传感器（1）热膜空气各插头的端子说明：1）TH5/5为空气流量传感器信号线，电压在0～5V之间变化。2）TH5/4为搭铁线，在车身线束中B702中。3）TH5/3为电源线，打

7、开点火开关时，由点火开关15号线向J527向转向转向柱电子装置控制单元提供电源信号再向J519提供电源号，J519向J329提供电源继电器吸合，并经保险丝SC22（5A）向空气流量传感器提供蓄电池电压。4）TH5/2为进气温度传感器信号线（温度低时电压高，温度高时电压低，如在20℃时电压在0.5～3V之间）。5）TH5/1为电源信号线，由发动控制单元J623提供5V参电压。第二章空气流量传感器（2）检测传感器的供电电压及信号电压1）检测电源电压关闭点火开关，拆下空气滤清器，打开点火开关，即置于“ON”位置不起动发动机。用万用表的电压挡测量空气流量

8、传感器插头中的TH5/3端子（正信号线）与TH5/4为搭铁线端子(负信号线)之间的电压值为蓄电池电压。然后用万用表测量插头TH5/5端子