第一節 量板式空氣流量傳感器

一、量板式空氣流量傳感器的測量原理

1.量板式空氣流量傳感器的基本組成

量板式空氣流量傳感器的感受元件是測量板，它將進氣管中的空氣流量轉換為測量板的轉角，再通過電位計將測量板的轉角轉換為相應的電信號。因此，量板式空氣流量傳感器可將其分為流量計和電位計兩大部分，如圖3-1所示。流量計主要由測量板和帶復位彈簧的轉軸組成，電位計的主要部件則是滑片電阻和滑片。

2.量板式空氣流量傳感器的工作原理

發動機不工作時，測量板轉軸的復位彈簧使測量板保持在初始的位置。發動機工作時，在進氣流的推力作用下，使置于進氣通道中的測量板轉動，并通過轉軸帶動固定在軸上方的電位計滑片轉動。流量計測量板轉動的角度與進氣流量成正比，而電位計將測量板的轉動角度轉變為相應的電位計電阻的變化，并通過測量電路輸出與進氣流量相對應的電壓。

圖3-1 量板式空氣流量傳感器測量原理

1—復位彈簧 2—電位計電阻 3—電位計滑片 4—流量計測量板

二、量板式空氣流量傳感器的結構

量板式空氣流量傳感器的結構如圖3-2所示。除流量計和電位計外，量板式空氣流量傳感器還設有進氣溫度傳感器、阻尼板與緩沖室、怠速旁通道與調整螺釘等附件。

圖3-2 量板式空氣流量傳感器的結構

1—進氣溫度傳感器 2—燃油泵觸點 3—復位彈簧 4—調節齒輪 5—電位計滑片 6—印制電路板 7—插接器 8—怠速CO調整螺釘 9—流量計量板

1.進氣溫度傳感器的作用

量板式流量計測得的是體積流量，在溫度不同時空氣密度也不同，這會使流量傳感器輸出信號的精度受進氣溫度的影響。進氣溫度傳感器的作用是向電子控制器提供進氣溫度電信號，以便對進氣流量信號進行進氣溫度修正。

2.阻尼板與緩沖室的作用

當有沖擊進氣流通過時，會使測量板產生顫動，導致傳感器信號不穩定。阻尼板和緩沖室（圖3-3）用來穩定傳感器信號電壓，在量板轉動時，與之連為一體的阻尼板在緩沖室轉動而形成阻尼，可減緩進氣管內出現沖擊氣流時測量板的顫動，以減小傳感器信號電壓波動。

圖3-3 怠速旁通道及阻尼板的作用

a）怠速時空氣經旁通道 b）大負荷時空氣經主通道

1—量板 2—轉軸 3—緩沖室 4—阻尼板 5—進氣主通道 6—怠速旁通道 7—怠速CO調整螺釘

3.怠速旁通道及調整螺釘的作用

怠速旁通道用于改善發動機怠速和小負荷時的空燃比，因為通過旁通道的空氣未經流量計量板計量，會使噴油量有所減少，以適應怠速和小負荷工況空燃比的實際需要。怠速CO調整螺釘用于改變怠速旁通道的截面積，以調整發動機怠速時的混合氣濃度。該調整螺釘在傳感器出廠時已經調好，使用過程中不要隨便調整，否則，容易導致怠速空燃比不當而排放超標。

三、量板式空氣流量傳感器的內部電路

量板式空氣流量傳感器的內部電路通常連接有溫度傳感器、串聯電阻，早期的量板式空氣流量傳感器還有燃油泵開關，典型的傳感器電路如圖3-4所示。

圖3-4所示的量板式空氣流量傳感器插接器有7個端子，其中，VB為電源端子，VC和VS為信號端子，E2為傳感器的搭鐵端子。傳感器以相對電壓US/UB表示空氣流量，就消除了電源電壓波動對傳感器測量精度的影響。

FC為燃油泵開關端子，E1為燃油泵開關搭鐵端子，通過這兩個端子，將燃油泵開關串聯于燃油泵繼電器線圈電路中，用以實現對燃油泵的控制：當發動機熄火（無進氣）時，燃油泵開關斷開，燃油泵隨即自動停止工作。

THA為進氣溫度傳感器信號端子，發動機電子控制器根據此端子輸出的信號判斷進氣溫度，并進行進氣溫度修正。

圖3-4 量板式空氣流量傳感器內部電路

1—燃油泵開關 2—電位計滑片 3—電位計電阻 4—進氣溫度傳感器

量板式空氣流量傳感器結構簡單、價格便宜、具有良好的工作可靠性，在發動機空氣流量的變化范圍內其測量精度穩定。其缺點是進氣阻力大，信號的反應比較遲緩，由于信號反映的是體積流量，大氣壓力及進氣溫度變化時，需要對信號進行修正。

四、量板式空氣流量傳感器的檢測方法

1.量板式空氣流量傳感器常見故障及影響

量板式空氣流量傳感器可能出現的故障有：電位計滑片與電阻接觸不良、流量計有故障、燃油泵開關接觸不良及溫度傳感器失效等，常見的故障及影響見表3-1。

表3-1 量板式空氣流量傳感器的常見故障及影響

2.量板式空氣流量傳感器的檢測方法

量板式空氣流量傳感器的一般檢測方法如下：

1）直觀檢查。檢查傳感器本體有無開裂、傳感器插接器有無松動、插接器端子有無彎曲或銹蝕、測量板轉動是否卡滯、轉軸有無松曠等，若有不良，更換傳感器。

2）檢查傳感器電源。接通點火開關（ON），用萬用表直流電壓檔測量傳感器插頭（線束側）VB端子的電壓，看是否為5V，如果電壓為0V或太低，則需檢查電源連接線路，若線路良好，則需檢查或更換發動機ECU。

3）檢查傳感器電位計電阻。用萬用表電阻檔測量傳感器VC與E2兩端子之間的電阻，若不在正常范圍之內，更換傳感器。

4）檢測傳感器信號端子電阻。用萬用表電阻檔測量傳感器VS與E2兩端子之間的電阻，在測量板關閉或全開時的電阻是否正常；在測量板慢慢轉動時，電阻有無忽大忽小或間歇出現無窮大。若有不良，更換傳感器。

5）檢測進氣溫度傳感器的電阻。用萬用表電阻檔測量傳感器THA與E2兩端子之間的電阻，同時測量溫度，在各種溫度下的電阻值是否與規定值相符。

6）檢測燃油泵開關。測量FC與E1兩端子之間的電阻，在測量板關閉時應為無窮大，在測量板稍有打開時應為0，否則，更換傳感器。不設燃油泵開關的新型量板式空氣流量傳感器則無需進行此項檢查。

3.量板式空氣流量傳感器的檢測實例

（1）豐田汽車量板式空氣流量傳感器的檢測

豐田汽車量板式空氣流量傳感器的內部電路與插接器端子排列如圖3-5所示。

在有故障碼提示空氣流量傳感器或線路有故障時，首先應檢查傳感器電源線路。檢查方法如下：

1）直觀檢查。查看傳感器插接器有無松動、插接器端子有無銹蝕、線束有無破損等。

2）檢測傳感器電源端子的電壓。斷開傳感器插接器，在接通點火開關時，用直流電壓表測量插頭（線束側）電源端子VB與E2之間的電壓，應為5V左右。如果電壓低或無，檢查傳感器電源線路。

3）檢測傳感器的電阻。通過檢測傳感器各端子的電阻，如果電阻值不正常，則說明傳感器內的相關部件有故障，需更換傳感器。豐田汽車量板式空氣流量傳感器各端子間的電阻參數見表3-2。

圖3-5 豐田汽車量板式空氣流量傳感器插接器端子排列

1—燃油泵開關 2—電位計 3—進氣溫度傳感器 4—插接器

表3-2 豐田汽車量板式空氣流量傳感器各端子間電阻

（續）

（2）日產汽車量板式空氣流量傳感器的檢測

日產汽車量板式空氣流量傳感器的內部電路與插接器端子排列如圖3-6所示。日產汽車新型的空氣流量傳感器不帶燃油泵開關，由發動機電子控制器的FC端子控制燃油泵的工作。日產汽車量板式空氣流量傳感器的檢測方法及各端子檢測參數見表3-3、表3-4。

圖3-6 日產汽車量板式空氣流量傳感器插接器端子排列

a）傳感器內部電路 b）傳感器端子排列

1—燃油泵開關 2—電位計 3—進氣溫度傳感器 4—定值電阻 5—端子號 6—插接器端子排列

表3-3 日產汽車量板式空氣流量傳感器（老式）各端子間電阻

表3-4 日產汽車量板式空氣流量傳感器（新式）各端子間電阻

（續）