流量计响应速度测试装置的研制

　　1 引言

　　空气流量计是用来计算发动机进气量的传感器,在汽车电子燃油喷射系统中,空气流量信号是决定发动机喷油量的重要信号。

　　空气流量计将吸入的空气转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一,是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为 ECU 计算(控制)喷油量的主要依据。在电子控制燃油喷射装置上,测定发动机所吸进的空气量的传感器,即空气流量传感器是决定系统控制精度的[1]重要部件之一。当规定发动机所吸进的空气、混合气的空燃比(A/F)的控制精度为±1.0 时,系统的允许误差为± 6%~7%,将此允许误差分配至系统的各构成部件上时,空气流量传感器所允许的误差为± 2%~3%。

       汽油机需要的标准混合气是空气和汽油的质量比例是14.7:1,这一比例称为标准的空燃比。也就是说,要拿出14.7kg 的空气和1kg 的汽油混合后能做到两者的完全燃烧。电喷发动机由 ECU 控制喷油器喷油, 而ECU 要收到的一个主要信号就是空气流量计获得的发动机当时状态下的进气量。所以空气流量计在发动机是一个非常重要的传感器。空气流量计的响应速度直接影响电子系统控制喷油喷射装置的精确性,响应速度优良的流量计能及时调整喷油量,使空气和汽油的比例尽可能的接近最佳比例。这样既提高了效率,又节约了能源。所以空气流量计响应速度的快慢对汽车系统是一个相当重要的参数。

　　给流量计一个稳定空气流量激励,把它第一次到达稳定流量 63% 的响应时间称为响应速度。单位一般为毫秒,简写ms.响应速度如图1 所示,一般给出的响应速度的值是小于多少毫秒。

　　选定一个响应速度很快的 BOSCH 公司生产的空气流量传感器作为标准流量计,用待测流量计与其同步测量相同的空气流量,二者的差值即为待测流量计的响应速度。众所周知,BOSCH 公司生产的流量计响应速度[2]跟国内流量计相比,性能明显好一些,这从我们最终的实验结果可以清晰看出来。

　　目前各种品牌的空气流量计很少会给出响应速度这一参数,相关流量计响应速度测量的方法和装置的研究也比较少,目前市场上也没有测试空气流量计响应速度的装置,研制测量汽车空气质量流量计响应速度的装置,对于提高我国汽车空气流量计的生产水平,具有积极意义。

　　2 系统工作原理及功能

　　本装置主要有气体发生模块、通道控制模块、数据采集、发生模块组成,首要目标就是产生稳定、可持续的气源。在把各阀门关掉的同时,用真空泵将真空罐内的气体抽成真空,当我们打开阀门的时候,由于大气压力的作用,将气体压入装置,通过流量计,然后得到流量计的响应曲线,并分析比较。