1. 研究目的与意义
空气流量测量的基本结构及性能特点随着对发动机汽车尾气排放要求的提高，越来越多的发动机采用精密的空气计量传感器计量进入发动机的空气量，发动机空气流量大小是决定喷油的重要因素，发动机ECU根据空气计量传感器信号初步设定基本供油量，以满足发动机各种工况空燃比，进而保证发动机各种工况对混合气的要求。流量的检测有多种方法，如机械式空气流量计、卡尔曼涡流式空气流量计、热线式空气流量计等，不同的汽车各有其特点。通过分析现代汽车空气流量测量的不同方式，比较其优缺点，从而归纳总结出未来汽车空气流量测量的发展方向 。
2. 国内外研究现状分析
汽车用空气流量传感器是现代汽车汽油喷射系统中控制喷油量的重要电子器件。电控汽油喷射式发动机必须能够正确地测定计算每一瞬间进入发动机空气量的多少，以便在各种运转工作下获得最佳浓度的混合气，此参数将作为电控单元用来计算和控制喷油量。到目前为止，用来测量进气空气量的方法主要有：节流差压法、速度密度法、节气门速度法、质量流量法等四种。节流差压法是一种较早的测量发动机进气量的方法。它是在管道中安装节流装置，通过测量气体通过节流件前后的压差来测量流量的方法，但由于压差流量计一旦安装不符合将会造成非常大的测量误差，因此现在基本不用；节气门速度法是利用节气门开度和发动机转速推算发动机每一循环进气量，由于直接测量节气门开度的角位移，所以这种方法动态响应特别好，但由于进气量与节气门开度和发动机转速间是复杂的函数关系，难以精确测量；速度密度法就是利用进气歧管绝对压力传感器测得的进气歧管中的绝对压力和发动机转速推算出每一循环的进气量，并以此计算燃油基本喷射量。由于每一循环进气量不是线性关系，所以要准确的测定进气量并不是很容易；质量流量法是一种目前普遍采用的方法，它是利用流量计直接测量吸入的空气质量，并将空气质量转换成电信号输送给ECU，从而计算喷油量。目前汽车上所用的空气流量计主要有叶片式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计和热线式、热模式四种，其中热式空气流量计占主导地位。第一代车用热式空气流量传感器采用的是一根细铂线作为加热电阻，放在传感器的通道中作为传感器的单元。第二代车用热式空气流量传感器在第一代的的产品上对传感单元稍微做一些改进，将加热铂线电阻缠绕在陶瓷上加强了铂丝的强度，提高了产品可靠性。第三代车用热式空气流量传感器相比于前两代有很大改变，采用热模式传感器，在传感器的气体流到中采用过滤整流设计，传感器的可靠性稳定性又进一步提高。
相比于国外的飞速发展，我国的电控燃油喷射技术起步较晚。我国产的空气流量传感器大体经过四个阶段：第一阶段采用钨丝做的，由于钨丝寿命短，容易断，很快被市场淘汰。第二阶段是采用铂电阻pt20和pt1000做传感器，由于铂电阻性能稳定，得到了很多厂家推广。但由于铂电阻价格高，利润低，逐渐也被淘汰。第三阶段是采用热膜做的流量传感器。第四阶段是采用bosch探头做的流量传感器。我国空气流量测量的研究大都是在借用国外比较成熟的技术，但是也是相当落后的技术，极少有新型的制作工艺和设备出现。
3. 研究的基本内容与计划
内容：首先在了解现代汽车发动机电控原理和工作方式的基础上，分析主流汽车中叶片式、卡门旋涡式、热线式、热模式等四种空气流量传感器的监测方法及电控原理，并分析空气流量的大小是如何控制的。通过对比，对不同检测方法的优缺点进行比较分析。最后提出优化和提高测量精度及控制结果的措施和方法。
计划：第12周：阅读相关文献资料，完成开题报告；
第34周：查阅资料了解发动机空气流量测量的类型及工作原理；
第57周：分析发动机空气流量的大小是如何控制；
4. 研究创新点
通过分析不同的流量测量原理，提出优化和提高测量精度及控制结果的措施和方法。
