汽车空气流量计在线检测与评价系统的研制

　　前言

　　汽车空气流量计是现代电控汽车进气系统中不可或缺的重要设备，用来测量发动机的进气流量，并转换为电压信号提供给发动机的控制单元(ECU)，作为ECU计算发动机每个工况下最佳喷油量的主要依据之一。

　　据统计，我国生产汽车空气流量计的企业近百家，所生产的汽车空气流量计品种多达几百种，为评价其质量的好坏，需要相应的检测平台对其进行检测和评价。据文献资料显示，国内对汽车空气流量计的检测平台还处于起步研究阶段，绝大多数厂家对生产的流量计要么采用价格昂贵的进口检测设备(检测成本高而且维修保养难)，要么采用自制简易式检测台(只检测被测流量计的电压，无法检测通过被测流量计的流量或者对被测流量计进行评价)。因此作者研究了智能化汽车空气流量计在线检测评价系统，设计了空气流量计智能检测台，它可实现被测汽车流量计的快速加装，收集被测流量计电压、被测流量计前后压差、标准流量计质量流量、进气压力、进气温度和进气湿度等6个信号，并通过所设计的集成电路板将其送入到数据采集卡中，通过Delphi软件实现计算机上的模拟数据表显示和数据存储、分析功能，并最终通过打印程序，直接生成评价报告。

　　1 汽车空气流量计特性

　　汽车空气流量计安装在空气滤清器和节气门体之间，用来测定发动机吸入的空气量，作为决定基本喷油量的参数。电喷式发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度(空燃比)的混合气，必须正确地测量每一瞬间发动机吸入的空气量，作为ECU计算并控制喷油量的主要依据。在汽车整个电喷系统中，空气流量计是决定系统控制精度的重要元件之一。一般来讲，汽车空气流量计应满足流量与电压之间的关系，并与理想数据吻合度好。图1为热线式汽车空气流量计的结构及位置示意图。

　　2 汽车空气流量计测试系统

　　检测台以某型号的汽车空气流量计为测试对象，以同型号德国BOSCH公司生产的汽车空气流量计为理想数据源进行对比。通过测取汽车空气流量计输出电压以及标准质量流量计实际空气质量流量，形成电压2质量流量曲线。将该曲线与理想数据曲线进行对比，从而实现被测汽车空气流量计的测试。

　　测试系统由大功率风机、可编程变频器、工控机、测试管道、电磁阀、标准数字质量流量计、电机输入、各式传感器、数据采集系统、Delphi软件和接口电缆等部分组成。其中控制部分主要是工控机，其内部主要为NI数据采集卡，提供方便的接口，为软件运行提供特定的环境，在软件的支持下成为过程通信、数据采集与分析处理的中心。信号可由各式传感器提取，数据采集卡在软件的控制下采集数据，再经过工控部分加以保存和处理。具体试验设备结构示意图见图2。