【正文】 曹老師不僅在設(shè)計(jì)上給予我們無(wú)私教誨、真切引導(dǎo)。電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)205 結(jié)論與展望經(jīng)過(guò)一系列的步驟，基于空氣流量傳感器的示教板設(shè)計(jì)完工。待傳感器與 ECU 等安裝到對(duì)應(yīng)位置之后，在各元件的相應(yīng)處標(biāo)出其名稱，并用油漆噴繪到面板上。如圖 41 所示：電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)15圖 41 熱膜式空氣流量傳感器原圖及改造如上所示：左圖為熱膜式空氣流量傳感器原理圖，右圖為熱膜式空氣流量傳感器線路改造圖。示教板面板上各元件都標(biāo)出其名稱并繪有彩色噴繪電路圖，噴繪圖由有機(jī)玻璃保護(hù)，采用高強(qiáng)度高粘性的噴繪底膜材料，不易脫落掉色，學(xué)員可直觀對(duì)照電路圖和實(shí)物，認(rèn)識(shí)和分析空氣流量傳感器的工作原理。①電阻檢測(cè)。首先關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，拆下空氣濾清器。ECU 根據(jù)接收器測(cè)出的相應(yīng)變化的頻率，計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的旋渦的數(shù)量，從而求得空氣流速和流量，然后根據(jù)該信號(hào)確定基準(zhǔn)空氣量和基準(zhǔn)點(diǎn)火提前角。如圖 210 所示。進(jìn)氣量的大小由駕駛員操縱節(jié)氣門來(lái)改變。它兩端有金屬防護(hù)網(wǎng)，取樣管置于主空氣通道中央，取樣管由兩個(gè)塑料護(hù)套和一個(gè)熱線支承環(huán)構(gòu)成。因此，各種傳感器的示教板也出現(xiàn)在市場(chǎng)上。為了教學(xué)而設(shè)計(jì)的電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器故障模擬示教板，不僅解決了教學(xué)需求與學(xué)校條件不足的矛盾，并且能使學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)和掌握各種空氣流量傳感器的基本組成和工作原理，學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)和排除故障的基本方法，有利于提高他們的實(shí)際操作技能，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤的各部件。電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)4熱線式空氣流量傳感器安裝在空氣濾清器和進(jìn)氣軟管之間，基本結(jié)構(gòu)由感知空氣流量的白金熱線（鉑金屬線） 、根據(jù)進(jìn)氣溫度進(jìn)行修正的溫度補(bǔ)償電阻（冷線） 、控制熱線電流并產(chǎn)生輸出信號(hào)的控制線路板以及空氣流量傳感器的殼體等元件組成。在進(jìn)氣通道內(nèi)有一個(gè)可繞軸擺動(dòng)的旋轉(zhuǎn)葉片（測(cè)量片） ，如圖 25 所示，作用在軸上的回位彈簧可使測(cè)量片關(guān)閉進(jìn)氣通路。圖 29 表示出了日產(chǎn)和豐田車用葉片式空氣流量傳感器導(dǎo)線連接器端子的“標(biāo)記” 。在其后半部的兩側(cè)有一個(gè)超聲波發(fā)射器和一個(gè)超聲波接收器。接上傳感器插頭和空氣濾清器，檢測(cè)空氣流量傳感器上端子 5 與發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 上相關(guān)端子 1113 間的線路電阻，其電阻值應(yīng)小于 1Ω。圖 33 葉片式空氣流量傳感器電位計(jì)電阻的檢測(cè)。各傳感器波形圖：圖 35 熱膜式空氣流量傳感器波形電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)13圖 36 葉片式空氣流量傳感器波形圖 37 卡門渦旋式空氣流量傳感器4 空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì) 示教板的總體布局示教板總長(zhǎng) 1400mm，總寬為 480mm,總高 800mm，面板厚度為 230mm(在本設(shè)計(jì)中把面板之后的空間作為存放零件的空間，所以厚度較厚)。最后空氣流量傳感器的短路故障設(shè)置采用的方法是：將原本正常連接的線路短接并設(shè)置短路的斷開(kāi)式開(kāi)關(guān)。由于空氣流量傳感器示教板本身的部件較少，就不單獨(dú)設(shè)置箱子，而在示教板面板之后開(kāi)設(shè)一個(gè)箱子，作為存儲(chǔ)部件的空間。但是在排除故障時(shí)要注意到：有時(shí)系統(tǒng)雖然沒(méi)有顯示空氣流量傳感器的故障碼，但實(shí)際上空氣流量傳感器的信號(hào)已經(jīng)超出正常范圍，而因?yàn)?ECU 不能察覺(jué)到傳感器信號(hào)的微量變化，導(dǎo)致人們忽視了對(duì)傳感器的檢查。所以設(shè)計(jì)示教板時(shí)此方面有待研究。另外我還要感謝汽教 071 班的全體同學(xué)。并且該示教板能夠模擬大部分的空氣流量傳感器的故障。學(xué)員可直接觀察其外形及組成。從兩圖可明顯的看出故障設(shè)置點(diǎn)，如下：表 42 葉片式空氣流量傳感器故障設(shè)置點(diǎn)故障開(kāi)關(guān) 故障設(shè)置點(diǎn) 故障診斷1進(jìn)氣溫度傳感器 THA 線路斷路、短路電阻超出正常范圍檢測(cè)進(jìn)氣溫度傳感器線路實(shí)車上表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、排放超標(biāo)等2空氣流量傳感器信號(hào) VsE2輸出信號(hào)線路斷路檢測(cè) VsE2檢測(cè)輸出信號(hào)線路實(shí)車上表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)、加速不良、排氣管冒黑煙等3空氣流量傳感器信號(hào) VsE2輸出電路電阻超出正常范圍發(fā)動(dòng)機(jī)加速不良、進(jìn)氣管回火等4空氣流量傳感器信號(hào)輸出電路短路空 氣 流 量 傳 感 器 輸 出 信 號(hào) 偏 高 、 發(fā)動(dòng) 機(jī) 怠 速 不 穩(wěn) 、 排 氣 管 冒 黑 煙 、 自動(dòng) 變 速 器 無(wú) 法 升 入 超 速 擋5 基 準(zhǔn) 電 壓 Vc 電 路 斷 路 空 氣 流 量 傳 感 器 信 號(hào) 輸 出 不 準(zhǔn) 確 導(dǎo)電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)17致 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 怠 速 不 穩(wěn) 、 加 速 不 良6基 準(zhǔn) 電 壓 Vc 電 路 短 路 空 氣 流 量 傳 感 器 輸 出 信 號(hào) 偏 高 、 發(fā)動(dòng) 機(jī) 怠 速 不 穩(wěn) 、 排 氣 管 冒 黑 煙7 汽油泵電路 FcE1斷路 發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng) 卡門渦旋式空氣流量傳感器的故障設(shè)置在深刻理解卡門渦旋式空氣流量傳感器的工作原理以及檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行卡門渦旋式空氣流量傳感器的故障設(shè)置。另外為了方便做動(dòng)態(tài)試驗(yàn)（如采用電吹風(fēng)模擬工作狀態(tài)時(shí)），將空氣流量傳感器均橫置在示教板上。圖 34 LS400 1UZFE 發(fā)動(dòng)機(jī)卡門渦旋式空氣流量傳感器與 ECU 的連接端子與連接電路表 34 豐田凌志 LS400 1UZFE 卡門渦旋式空氣流量傳感器 THAE2 端子間的電阻端子 標(biāo)準(zhǔn)電阻（kΩ） 溫度（℃） 20 0 20 40THAE2 60②電壓檢測(cè)。④當(dāng)用 VAG1551 或 VAG1552 進(jìn)行數(shù)據(jù)流讀取時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，讀測(cè)量數(shù)據(jù)塊顯示組 02，檢查進(jìn)氣質(zhì)量參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為 ~。圖圖31 空氣流量傳感器連接電路及插頭端子①檢測(cè)供電電壓。因此，通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)渦流的數(shù)量就可計(jì)算出空氣流速和流量。電位計(jì)的滑動(dòng)臂與測(cè)量片同軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，把測(cè)量片開(kāi)啟角度的變化（即進(jìn)氣量的變化）轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。熱線支承環(huán)后端的塑料護(hù)套上粘結(jié)著一只精密電阻（R A） 。示教板伴隨著這些問(wèn)題出現(xiàn)之后，由于其成本低、直觀方便，受到熱捧，在各個(gè)行業(yè)飛速發(fā)展。它檢測(cè)的進(jìn)氣量信號(hào)是控制單元計(jì)算噴油時(shí)間和點(diǎn)火時(shí)間的主要依據(jù)。在一定程度上緩解了汽車教學(xué)在理論與實(shí)際無(wú)法緊密結(jié)合的尷尬局面，同時(shí)填補(bǔ)了條件不足的空白，成為了理論與實(shí)際的連接紐帶?；诖耍O(shè)計(jì)單獨(dú)傳感器的示教板很有必要。其結(jié)構(gòu)如圖 23 所示?？諝饬髁總鞲衅鲀?nèi)還有一個(gè)進(jìn)氣溫度傳感器，用于測(cè)量進(jìn)氣溫度，為進(jìn)氣量作溫度補(bǔ)償。ECU 根據(jù)光敏三極管導(dǎo)通、截止的頻率即可計(jì)算出進(jìn)氣量。檢測(cè)時(shí)，用發(fā)光二極管試燈連接空氣流量傳感器插頭端子 2 和發(fā)動(dòng)機(jī)搭鐵點(diǎn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，燈應(yīng)亮。THA進(jìn)氣溫度傳感器信號(hào) Vs空氣流量傳感器輸出信號(hào) Vc基準(zhǔn)電壓 VB電源電壓 E 2搭鐵 Fc燃油泵開(kāi)關(guān) E 1搭鐵電控發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量傳感器示教板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)10表 31 豐田 PREVIA 葉片式空氣流量傳感器各端子間的電阻端子 標(biāo)準(zhǔn)電阻（kΩ） 溫度（℃）VSE2 VCE2 20 0 20 40THAE2 60FCE1 不定 ②單件檢測(cè)。因此，已成為現(xiàn)代汽車電子控制燃油噴射系統(tǒng)較流行的空氣流量傳感器。示教板的立體效果圖見(jiàn)附圖 3. 空氣流量傳感器故障設(shè)置點(diǎn) 空氣流量傳感器的斷路故障設(shè)置采用的方式為：在需要設(shè)置斷路的線路上設(shè)置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。檢測(cè)的端子布置在傳感器與 ECU 的線路中間。一般采用解碼儀直接讀取故障代碼，初步了解故障發(fā)生的大概部位及原因。但是有時(shí)因?yàn)檠鮽鞲衅鞯绕渌考膿p壞，會(huì)表征到空氣流量傳感器上。最后，特別感謝王丹同學(xué)給予我 UG 技術(shù)上的指導(dǎo)。從而使學(xué)生牢固掌握空氣傳感器各種故障診斷方法，形成一種自動(dòng)化思維。設(shè)置故障之后，觀察傳感器工作情況，并按照故障碼讀取的方法讀出故障。故障開(kāi)關(guān) 故障設(shè)置點(diǎn) 故障現(xiàn)象1進(jìn)氣溫度傳感器線路斷路電阻超出正常范圍發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)、排放超標(biāo)2卡門渦旋式信號(hào)輸出電路短路 空 氣 流 量 傳 感 器 輸 出 信 號(hào) 偏 高 。示教板面板的布置見(jiàn)附圖 2。葉片式空氣流量傳感器在二十世紀(jì) 70 年代應(yīng)用較廣，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、且具有良好的可靠性?？諝饬髁總鞲衅鞯娜f(wàn)用表檢測(cè)有就車檢測(cè)和單件檢測(cè)兩種方法，如圖 32豐田大霸王 2TZFE 發(fā)動(dòng)機(jī)用葉片式空氣流量傳感器電路原理圖，以它為例加以說(shuō)明。用萬(wàn)用表檢測(cè)端子 4 與搭鐵間的電壓，應(yīng)為 5V。發(fā)光二極管發(fā)出的光束被一片反光鏡反射到光敏三極管上，使光敏三極管導(dǎo)通。根