理论教育 汽车发动机电子控制系统检修:空流计的结构和工作原理

汽车发动机电子控制系统检修:空流计的结构和工作原理

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:空气流量计用于测量进入发动机进气歧管的进气总量,以及进气气流的温度,为发动机ECU提供负荷信息,由ECU根据这些信息再结合其他传感器送来的信息,控制喷油脉宽。空气流量计在电喷轿车上的重要作用是提供喷油控制的基本信号,也是决定信号。发动机ECU根据空气流量计得知发动机负荷的变化,进而控制喷油脉宽、电子节气门的开度。

汽车发动机电子控制系统检修:空流计的结构和工作原理

1.空气流量计元件位置

L型电喷系统采用空气流量计(Mass Air Flow Meter,MAF)测量进气量,目前常见车型上安装热膜式MAF。MAF位于空气滤清器之后节气门体之前的进气软管内。MAF安装位置如图1-2-18所示。

2.空气流量计功能

一般空气流量计由空气流量传感器和进气温度传感器组成。空气流量计用于测量进入发动机进气歧管的进气总量,以及进气气流的温度,为发动机ECU提供负荷信息,由ECU根据这些信息再结合其他传感器送来的信息,控制喷油脉宽。空气流量计在电喷轿车上的重要作用是提供喷油控制的基本信号,也是决定信号。此信号的好坏将影响混合气的配比,也直接影响发动机的动力性、稳定性。

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图1-2-18 MAF安装位置

3.空气流量计工作原理

空气流量计是将一些微电子电器元件集成在一块陶瓷基片上,当发动机工作时膜片上就会发热,进气经过膜片时就会将热量带走,膜片上集成的惠斯顿电桥就会增加电流而将损失的热量重新补充,从而引起电信号的变化。

空气流量计结构如图1-2-19所示,原理电路如图1-2-20所示,电阻RH用铂丝制成,RH和温度补偿电阻RK均置于空气通道中的取气管内,与RARB共同构成桥式电路。RHRK阻值均随温度化。当空气流经RH时,使热线温度发生变化,电阻减小或增大,使电桥失去平衡,若要保持电桥平衡,就必须使流经热线电阻的电流改变,以恢复其温度与阻值,精密电阻RA两端的电压也相应变化,并且该电压信号作为热膜式空气流量计输出的电压信号送往ECU。

发动机ECU根据空气流量计得知发动机负荷的变化,进而控制喷油脉宽、电子节气门的开度。进气温度传感元件是一个负温度系数(NTC)的热敏电阻,传感器在热膜两边安装了两个同样的传感器,当进气气流流经膜片时,膜片前端的传感器温度相对后端的传感器温度要低一些,根据这个特征,ECU就可以判断出气流的方向。

注意

该类型的传感器要求传感器之后到发动机燃烧室之间不能出现漏气现象,否则将导致发动机怠速不稳,甚至出现熄火现象。

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图1-2-19 热膜式空气质量计剖视图(www.daowen.com)

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图1-2-20 空气质量计原理电路

进气量信号是电控单元精确计算喷油量的主要依据,如果空气流量计发生故障,电控单元将启动备用模式,把空气流量值设定在备用值,同时记录故障码。此时将造成怠速不稳、发动机喘抖、怠速游车、怠速转速偏高、燃油脉宽增加、行驶费油、点火推迟、尾气排放恶劣等。

4.电路分析

图1-2-21所示为某车型电路原理图,可以看到空气流量计共有5个接线脚。其中一个为空脚,一个为从燃油泵继电器来的12V供电脚,一根线为电控单元为空气流量计供给的5V电压,一根由空气流量计反馈给电子控制单元的信号线,一根为电控单元的搭铁线。

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图1-2-21 MAF电路原理

1—空脚 2—12V电源线 3—ECU内搭铁 4—5V参考电压 5—传感器信号

课程互动

1.请问MAF是否能检测到节气门后方的进气管道的漏气量?

2.如果节气门后方的进气道漏气会使发动机产生什么影响?

故障案例

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