第一节 量板式空气流量传感器

一、量板式空气流量传感器的测量原理

1.量板式空气流量传感器的基本组成

量板式空气流量传感器的感受元件是测量板，它将进气管中的空气流量转换为测量板的转角，再通过电位计将测量板的转角转换为相应的电信号。因此，量板式空气流量传感器可将其分为流量计和电位计两大部分，如图3-1所示。流量计主要由测量板和带复位弹簧的转轴组成，电位计的主要部件则是滑片电阻和滑片。

2.量板式空气流量传感器的工作原理

发动机不工作时，测量板转轴的复位弹簧使测量板保持在初始的位置。发动机工作时，在进气流的推力作用下，使置于进气通道中的测量板转动，并通过转轴带动固定在轴上方的电位计滑片转动。流量计测量板转动的角度与进气流量成正比，而电位计将测量板的转动角度转变为相应的电位计电阻的变化，并通过测量电路输出与进气流量相对应的电压。

图3-1 量板式空气流量传感器测量原理

1—复位弹簧 2—电位计电阻 3—电位计滑片 4—流量计测量板

二、量板式空气流量传感器的结构

量板式空气流量传感器的结构如图3-2所示。除流量计和电位计外，量板式空气流量传感器还设有进气温度传感器、阻尼板与缓冲室、怠速旁通道与调整螺钉等附件。

图3-2 量板式空气流量传感器的结构

1—进气温度传感器 2—燃油泵触点 3—复位弹簧 4—调节齿轮 5—电位计滑片 6—印制电路板 7—插接器 8—怠速CO调整螺钉 9—流量计量板

1.进气温度传感器的作用

量板式流量计测得的是体积流量，在温度不同时空气密度也不同，这会使流量传感器输出信号的精度受进气温度的影响。进气温度传感器的作用是向电子控制器提供进气温度电信号，以便对进气流量信号进行进气温度修正。

2.阻尼板与缓冲室的作用

当有冲击进气流通过时，会使测量板产生颤动，导致传感器信号不稳定。阻尼板和缓冲室（图3-3）用来稳定传感器信号电压，在量板转动时，与之连为一体的阻尼板在缓冲室转动而形成阻尼，可减缓进气管内出现冲击气流时测量板的颤动，以减小传感器信号电压波动。

图3-3 怠速旁通道及阻尼板的作用

a）怠速时空气经旁通道 b）大负荷时空气经主通道

1—量板 2—转轴 3—缓冲室 4—阻尼板 5—进气主通道 6—怠速旁通道 7—怠速CO调整螺钉

3.怠速旁通道及调整螺钉的作用

怠速旁通道用于改善发动机怠速和小负荷时的空燃比，因为通过旁通道的空气未经流量计量板计量，会使喷油量有所减少，以适应怠速和小负荷工况空燃比的实际需要。怠速CO调整螺钉用于改变怠速旁通道的截面积，以调整发动机怠速时的混合气浓度。该调整螺钉在传感器出厂时已经调好，使用过程中不要随便调整，否则，容易导致怠速空燃比不当而排放超标。

三、量板式空气流量传感器的内部电路

量板式空气流量传感器的内部电路通常连接有温度传感器、串联电阻，早期的量板式空气流量传感器还有燃油泵开关，典型的传感器电路如图3-4所示。

图3-4所示的量板式空气流量传感器插接器有7个端子，其中，VB为电源端子，VC和VS为信号端子，E2为传感器的搭铁端子。传感器以相对电压US/UB表示空气流量，就消除了电源电压波动对传感器测量精度的影响。

FC为燃油泵开关端子，E1为燃油泵开关搭铁端子，通过这两个端子，将燃油泵开关串联于燃油泵继电器线圈电路中，用以实现对燃油泵的控制：当发动机熄火（无进气）时，燃油泵开关断开，燃油泵随即自动停止工作。

THA为进气温度传感器信号端子，发动机电子控制器根据此端子输出的信号判断进气温度，并进行进气温度修正。

图3-4 量板式空气流量传感器内部电路

1—燃油泵开关 2—电位计滑片 3—电位计电阻 4—进气温度传感器

量板式空气流量传感器结构简单、价格便宜、具有良好的工作可靠性，在发动机空气流量的变化范围内其测量精度稳定。其缺点是进气阻力大，信号的反应比较迟缓，由于信号反映的是体积流量，大气压力及进气温度变化时，需要对信号进行修正。

四、量板式空气流量传感器的检测方法

1.量板式空气流量传感器常见故障及影响

量板式空气流量传感器可能出现的故障有：电位计滑片与电阻接触不良、流量计有故障、燃油泵开关接触不良及温度传感器失效等，常见的故障及影响见表3-1。

表3-1 量板式空气流量传感器的常见故障及影响

2.量板式空气流量传感器的检测方法

量板式空气流量传感器的一般检测方法如下：

1）直观检查。检查传感器本体有无开裂、传感器插接器有无松动、插接器端子有无弯曲或锈蚀、测量板转动是否卡滞、转轴有无松旷等，若有不良，更换传感器。

2）检查传感器电源。接通点火开关（ON），用万用表直流电压档测量传感器插头（线束侧）VB端子的电压，看是否为5V，如果电压为0V或太低，则需检查电源连接线路，若线路良好，则需检查或更换发动机ECU。

3）检查传感器电位计电阻。用万用表电阻档测量传感器VC与E2两端子之间的电阻，若不在正常范围之内，更换传感器。

4）检测传感器信号端子电阻。用万用表电阻档测量传感器VS与E2两端子之间的电阻，在测量板关闭或全开时的电阻是否正常；在测量板慢慢转动时，电阻有无忽大忽小或间歇出现无穷大。若有不良，更换传感器。

5）检测进气温度传感器的电阻。用万用表电阻档测量传感器THA与E2两端子之间的电阻，同时测量温度，在各种温度下的电阻值是否与规定值相符。

6）检测燃油泵开关。测量FC与E1两端子之间的电阻，在测量板关闭时应为无穷大，在测量板稍有打开时应为0，否则，更换传感器。不设燃油泵开关的新型量板式空气流量传感器则无需进行此项检查。

3.量板式空气流量传感器的检测实例

（1）丰田汽车量板式空气流量传感器的检测

丰田汽车量板式空气流量传感器的内部电路与插接器端子排列如图3-5所示。

在有故障码提示空气流量传感器或线路有故障时，首先应检查传感器电源线路。检查方法如下：

1）直观检查。查看传感器插接器有无松动、插接器端子有无锈蚀、线束有无破损等。

2）检测传感器电源端子的电压。断开传感器插接器，在接通点火开关时，用直流电压表测量插头（线束侧）电源端子VB与E2之间的电压，应为5V左右。如果电压低或无，检查传感器电源线路。

3）检测传感器的电阻。通过检测传感器各端子的电阻，如果电阻值不正常，则说明传感器内的相关部件有故障，需更换传感器。丰田汽车量板式空气流量传感器各端子间的电阻参数见表3-2。

图3-5 丰田汽车量板式空气流量传感器插接器端子排列

1—燃油泵开关 2—电位计 3—进气温度传感器 4—插接器

表3-2 丰田汽车量板式空气流量传感器各端子间电阻

（续）

（2）日产汽车量板式空气流量传感器的检测

日产汽车量板式空气流量传感器的内部电路与插接器端子排列如图3-6所示。日产汽车新型的空气流量传感器不带燃油泵开关，由发动机电子控制器的FC端子控制燃油泵的工作。日产汽车量板式空气流量传感器的检测方法及各端子检测参数见表3-3、表3-4。

图3-6 日产汽车量板式空气流量传感器插接器端子排列

a）传感器内部电路 b）传感器端子排列

1—燃油泵开关 2—电位计 3—进气温度传感器 4—定值电阻 5—端子号 6—插接器端子排列

表3-3 日产汽车量板式空气流量传感器（老式）各端子间电阻

表3-4 日产汽车量板式空气流量传感器（新式）各端子间电阻

（续）