卡门涡旋式空气流量传感器通常与空气滤清器外壳安装成一体。在进气管道中间设有流线型或三角形的涡流发生器,当空气流经涡流发生器时,在其后部的气流中会不断产生不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。根据卡门涡流理论,这个旋涡行列是紊乱的,依次沿气流流动方向移动,其移动的速度与空气流速成正比,即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的涡流数量与空气流速成正比。因此,通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速,再将空气通道的有效截面积与空气流速相乘,就可以知道吸入空气的量。 根据测量方法不同,卡门涡旋式空气流量传感器可分为反光镜检测式和超声波检测式两种。反光镜式卡门涡旋式空气流量传感器的结构如图4-21所示。 传感器内只有一只发光二极管和一只光敏晶体管。发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏晶体管上。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。涡流发生器由于发生旋涡而产生的压力变化通过压力导向孔作用在金属簧片上,在进气气流旋涡的压力作用下金属簧片振动。由于反光镜随簧片一同振动,因此被反射的光束也以相同的频率变化,光敏晶体管也随光束以同样的频率导通、截止。进气流速越大,涡旋强度也越大,光敏电压信号的频率越高;反之,频率低。ECU根据所接收的电压信号的频率高低来判断进气流量的大小,然后再向喷油器发出喷油指令。 超声波检测式如图4-22所示,是利用卡门涡旋引起的空气密度变化进行测量。空气流动方向的
垂直方向安装超声波信号发生器,在其对面安装超声波接收器。从信号发生器发出的超声波因受卡门涡旋造成的空气密度变化的影响,到达接收器时有的变早,有时变晚,而测出其相位差,利用放大器使之形成矩形波,则矩形波的脉冲频率即为卡门涡旋的频率
。
下面以丰田雷克萨斯LS400轿车1UZ-FE发动机用反光镜检测式空气流量传感器为例进行讲解,传感器与发动机控制单元之间的连接电路如图4-23所示。
关闭点火开关,拔下空气流量传感器的插头,用万用表电阻挡测量传感器上进气温度传感器信号“THA”与接地端子“E2”之间的电阻,其标准值如表4-6所示。如果电阻值不符合标准值,则更换空气流量传感器。
连接好传感器插头,用万用表电压挡检测发动机ECU端子THA-E2、KS-E、VC一E间的电压,其标准电压值见表4-7。若电压不符合要求,则应检查传感器与ECU间的线路连接情况。
