汽车传感器原理与检修：反光镜式涡流空气流量传感器解析

1.反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器结构与原理

（1）反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器结构

反光镜式卡尔曼涡流空气流量计（图5-12）主要由涡流发生器、发光二极管LED、光电晶体管、反光镜、张紧带、厚膜集成控制电路和进气温度传感器组成。其中涡流发生器后面设置有导压孔，用来将变化的涡流压力导入导压腔内。反光镜安装在张紧带上，发光二极管和光电晶体管设置在反光镜的上面，发光二极管发出的光经反光镜反射后使光电晶体管导通。丰田雷克萨斯LS400型和丰田皇冠3.0型轿车安装了反光镜式卡尔曼涡流空气流量计。

图5-12 反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器的结构

（2）反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器的工作原理

反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器的空气入口处设有蜂窝状整流网栅，其作用是使吸入的空气在涡流发生器上游形成比较稳定的气流，从而保证气流经涡流发生器后产生与其流速成正比的涡流。涡流发生器用合成树脂与厚膜集成控制电路封装成一体。

当进气气流流过涡流发生器时，发生器两侧就会交替产生涡流，两侧的压力就会交替发生变化。进气量越大，产生的涡流数量越多，压力变化频率就越高。变化的压力被导压孔引导到导压腔中使张紧带产生振动，从而带动张紧带上面的反光镜一起振动，且振动频率与单位时间内产生的涡流数量（即旋涡频率f）成正比。由于反光镜的振动，被反光镜反射的光束也以同样频率变化，使得光电晶体管也随光束的变化以同样的频率导通和截止，所以光电晶体管导通与截止的频率与旋涡频率成正比。信号处理电路将涡流频率信号转换成方波电压信号输入ECU后，ECU便可计算出进气量的大小。

2.反光镜式卡尔曼涡流式空气流量传感器的检测

现以丰田轿车反光镜式卡尔曼涡流空气流量计为例，说明反光镜式卡尔曼涡流式空气流量传感器的检测方法。(www.xing528.com)

丰田雷克萨斯LS400型轿车采用反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器，空气流量传感器与ECU的连接电路如图5-13所示。

丰田轿车的反光镜式卡尔曼涡流空气流量传感器的检测方法如下：

1）静态检测。关闭点火开关，拔下空气流量传感器线束插头，用万用表电阻档测量传感器插座上端子“THA”与“E”之间的电阻值，检测结果应当符合表5-2的规定。若不符，则应更换传感器。

图5-13 空气流量传感器与ECU的连接电路

表5-2 丰田轿车涡流空气流量计的检测标准参数

2）动态检测。将空气流量传感器线束插头与插座插好，用万用表直流电压档测量传感器插接器端子“THA”与“E₂”、“U_C”与“E₁”和“K_S”与“E₁”之间的电压，这些电压值应当符合表5-2标准值。如检测结果与标准电压值不符，应检查传感器与ECU之间的线束是否断路。如线束良好，则拔下传感器插头并接通点火开关，检查电源端子“U_C”与“E₁”和信号输入端子“K_S”与“E₁”之间的电压。如在4.5～5.5V内，说明ECU工作正常且空气流量传感器损坏，应当更换空气流量传感器；如所测电压不在4.5～5.5V内，说明ECU有故障，应检测或更换ECU。