一、超声波检测式涡流空气流量传感器

1.结构

超声波检测式涡流空气流量传感器主要由涡流发生器、超声波发生器、超声波接收器、集成控制电路、进气温度传感器和大气压力传感器组成，如图5-24所示。

图5-24 超声波检测式涡流空气流量传感器的安装位置与结构

2.工作原理

超声波检测式涡流空气流量传感器测量空气流量的工作原理如图5-25所示。

当发动机运转时，超声波发生器发出的超声波通过发射器不断向接收器发出一定频率（40kHz）的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时，由于受到气流移动速度及压力变化的影响，因此，从接收到的超声波信号的相位（时间间隔）以及相位差（时间间隔之差）就会发生变化，控制电路根据相位或相位差的变化就可计算出涡流的频率。

计算进气量的方法：涡流频率信号输入ECU后，ECU就可计算出进气量，如图5-26 所示。

超声波发生器之所以设定40kHz的超声波，这是因为在没有涡流的通道上，发送的超声波与接收到的信号相位和相位差完全相同，如图5-27b所示。

图5-25 超声波检测式涡流空气流量传感器工作原理电路

当进气通道上有涡流时，在接收到的超声波信号中，有的受加速作用而超前，有的受减速作用而滞后，如图5-27c、图5-27e所示，因此其相位和相位差就会发生变化。集成控制电路在信号相位超前时输出一个正向脉冲信号，在信号相位滞后时输出一个负向脉冲信号，如图5-27d、图5-27f所示，从而表明涡流的产生频率。

当发动机转速低时，进气量小，因此产生涡流的频率低；反之，当发动机转速高时，进气量大，产生涡流的频率就高。

图5-26 超声波通过卡曼涡流后的加、减速情况

3.与ECU的连接电路

三菱轿车的超声波检测式涡流空气流量传感器与ECU的连接电路如图5-28所示。

4.检测

现以三菱轿车为例对其检测方法进行介绍。

由图5-28可知，传感器的电源由燃油继电器通过2号端子提供，4号端子与ECU的14号端子接搭铁；5号端子是大气压力传感器输出信号，由16号端子输入ECU；6号端子与ECU的8号端子相连，ECU通过8号端子向传感器内的温度传感器提供5V电压；1号端子与ECU的10号端子相连，向ECU输入空气流量信号。空气流量传感器的信号电压平均值为2.2～3.2V。

空气流量传感器的检测方法如下：

图5-27 超声波检测涡流式空气流量传感器输出波形图

a)发射趟声波

b)兀涡流时接收的趟声波

c)低速时接收的超声波

d)低速时传感器输出波形

e)高速时接收的超声波

f)高速时传感器输出波形

1）点火开关转至“ON”位置，用万用表电压档测量传感器1号端子与搭铁间电压，正常应为5V。

2）点火开关转至“STAR”位置，起动发动机，并使发动机转到3000r/min，这时再用万用表电压档测量1号端子与搭铁间电压，正常应为2.2～3.2V。

3）点火开关转至“OFF”位置，用万用表电阻档测量传感器的4号端子与搭铁间电阻，正常应为0Ω。

如果与上述检测结果不符，则须更换传

图5-28 三菱轿车空气流量传感器与ECU的连接电路