Der HFM7-Luftmassenmesser

HFM7-Sensoren liefern dank zusätzlicher Messgrößen präzisere Daten für ein effizienteres Motormanagement – und mit dem kommenden HFM8 steht bereits die nächste Sensor-Generation bereit.

Derzeit werden von der Automobilindustrie Heißfilm-Luftmassenmesser (HFM) der siebten Generation eingesetzt, sogenannte HFM7-Luftmassenmesser. Die Sensoren können optional mit einem zusätzlichen Luftfeuchtesensor und einem Luftdrucksensor ausgestattet sein.

Je nach Motormanagementsystem kommen HFM7-Luftmassenmesser mit einem frequenzmodulierten Signal für die angesaugte Luftmasse (wie bei der sechsten Generation) zum Einsatz. Zur Übertragung der Sensorinformation der Ansauglufttemperatur kann bei HFM7-Sensoren, je nach Wunsch des Automobilherstellers, ein analoges Spannungssignal oder ein pulsweitenmoduliertes Spannungssignal genutzt werden.

Die Standardausführung des HFM7 zur Erfassung der Ansaugluftmasse und der Ansauglufttemperatur hat lediglich fünf Anschlusspins. Der HFM7 mit zusätzlichen Sensorelementen für die Luftfeuchte und den Luftdruck verfügt über acht Pins. Er bietet den Vorteil, dass aufgrund der Messgrößen Luftmasse, Lufttemperatur, Luftdruck und Luftfeuchte einen Rückschluss auf den Sauerstoffgehalt der angesaugten Luftmasse gezogen werden kann. Dies dient der Optimierung des gesamten Motormanagements. Eine Verbesserung der Leistung bei gleichzeitiger Senkung der Schadstoffemissionen ist die Folge.

Bei dem HFM7-Sensor des Opel Astra K dient Pin 1 dem Stecker der Signalleitung des Luftfeuchtesensors. Sie leitet ein Rechtecksignal an das Motorsteuergerät weiter. Es kann in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit sowohl im Tastverhältnis als auch in der Signalfrequenz variabel sein.

An Pin 2 des HFM7 liegt die Signalspannung des Absolutdrucksensors (der sich ebenfalls im Luftmassenmesser befindet) vor der Drosselklappe an. Die Werte werden als frequenzmoduliertes Rechtecksignal an das Motorsteuergerät weitergeleitet.

An Pin 3 des Luftmassenmessers liegt ebenfalls ein frequenzmoduliertes Rechtecksignal an. Es liefert dem Motorsteuergerät den Wert der angesaugten Luftmasse. Pin 4 am Stecker des Luftmassenmessers ist für die Masse und den Luftfeuchtesensor verantwortlich.

Pinbelegung: Anschlussplan des HFM7 (Opel Astra K).

Darstellung mit dem Oszilloskop: Rechtecksignal des integrierten Luftfeuchtesensors an Pin 1.

Darstellung mit dem Oszilloskop: Signalspannung der angesaugten Luftmasse an Pin 3.

An Pin 5 des Steckers liegt die abgesicherte 12V Spannungs­versorgung an. Pin 6 ist für die Spannungsversorgung (5V) des Absolutdrucksensors, Pin 7 für die Masseverbindung zum Drucksensor und zum Ansaugluft­temperatursensor verantwortlich. Das Signal für die Ansauglufttemperatur liegt an Pin 8 an.

Neueste Generation: HFM8

Die neueste Generation von Luftmassenmessern (HFM8) ist bereits entwickelt, wird jedoch momentan noch nicht verbaut. HFM8-Sensoren weisen die zusätzliche Besonderheit einer SENT-­Schnittstelle auf.

Die Sensorinformationen können mittels SENT-Protokoll übertragen werden (SENT= Single-Edge-­Nibble-Transmission). So wird eine noch bessere Präzision durch eine hohe Pulsationsgenauigkeit (+/– zwei Prozent) sowie eine verbesserte Diagnosefähigkeit erreicht.

Es können ebenfalls – je nach Kundenanforderung – neben der eigentlichen Luftmasse die Temperatur, der Druck und die Luftfeuchtigkeit gemessen werden.

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