【检修知识】电喷汽车的宽量程氧传感器

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电喷汽车宽量程氧传感器浅析

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1。普通氧传感器的缺陷

普通的氧传感器一般有四根线，其中两根是电热丝，第三根是信号线，另一根是接地线。其特点是在陶瓷体两面贴错二氧化硅涂层，在350℃或更高的温度下能传导氧离子。传感器两侧氧气的浓度差造成两个表面之间的电位差，工作曲线非常陡峭。当混合气空燃比接近理论空燃比时，输出0.45v的电压。尾气稍浓时，输出电压突然变为0.6v ~ 0.9v；相反，废气稀释后，输出电压突然变为0.3v~0.1v(图1)。我们来分析一下:如果尾气进一步变浓，氧传感器的电压会不会再次升高？0.9v的输出电压已经封顶。另外，如果废气被进一步稀释，氧传感器的电压会不会再次降低？0.1v的输出电压已经是谷底了。从上面的分析可以看出，对于普通的氧感测来说，过浓和过稀的废气已经无法测量了。0.1v~0.9v的双态电压信号已经不能满足汽车排放的控制。它只能在混合气燃烧后理论空燃比为14.7:1的情况下，在一个很窄的范围内检测废气的含氧量，所以这是普通氧传感器的缺陷。

二。宽量程氧传感器的结构和操作

为了克服普通氧传感器的缺陷，新一代宽量程氧传感器诞生了。宽量程氧传感器的结构如图2所示。它由一个普通的窄范围浓度电压型氧传感器(氧化误差参考电池、极限电流型氧传感器、氧化误差泵电池)、扩散孔和扩散室组成。它需要一个特别设计的传感器控制器来控制它的正常运行。传感器控制器在图2中用a和b表示。尾气通过扩散孔进入扩散室。尾气可能富含油或富含氧。在错误的参考电池感测到尾气浓度后，产生电压us。根据尾气浓度的不同，油的浓混合气会产生高于参考电压usref的us，传感器控制器会产生一个单向的泵电流ip，将氧气泵入扩散室进行化学分解反应，在废气中生成水、一氧化碳和一些氧化物，附着在泵氧元件表面。过量的碳氢化合物在化学反应中被分解，从而降低废气的浓度，使扩散室恢复到us电压为0.45v V的废气氧浓度平衡状态，反之，富氧的稀混合气会产生低于参考电压usref的us，传感器控制器会产生相反方向的泵电流ip，将氧泵出扩散室。当hc燃料或氧气被中和时，参考电池产生的电压us等于参考电压usref。此时，泵电流ip反映了废气的浓度。传感器控制器将泵电流ip转换成输出电压uout。通过改变泵电流的极性(电流流动方向)和大小，可以平衡扩散室中废气的氧含量。如何控制改变后的泵电流/ECU来调整喷油器的喷油时间？控制回路中有一个dsp(数字信号处理器)电路，它有两路输出，一路通过放大的数模转换将变化的泵电流信号转换成线性电压，该电压从0V到5V连续变化，控制发动机ecu.的空燃比调节另一路输出脉宽调制信号控制com场效应开关晶体管的通断时间，并向加热器提供电流加热氧传感器。

从图3中，我们可以看到宽量程氧传感器的特性。工作曲线平滑，可从10到20连续检测空燃比，相当于0.686到1.405的大范围过量空气系数。当线性电压为2.5v时，理论空燃比控制在14.7。

检测宽量程氧传感器时，不能用万用表电压档和示波器直接测量氧传感器端口线束的电压。只有相关的特殊检测器才能用于数据流分析。安装在新本田汽车系列三元催化转化器上游的空燃比(afr)传感器是电流(ma)值(图4)。

三。宽量程氧传感器的测试方法

宽量程氧传感器单件检测只有一项:端子3、4是加热器，不应该是开路，加在上面的电压是12v，端子1是信号输出，端子5、6是参考电压，端子2是泵电流输入。一些宽量程氧传感器端子5和6作为同一端子输出。

维护站的方法是通过读取数据流进行分析。以宝来为例到illustrate:/きだよよよよ0/控制单元将宽量程氧传感器的电流信号转换成电压值并显示出来。宽量程氧传感器的规定电压为1.0v~2.0v当电压大于1.5v时，混合气过稀(氧气较多)；当电压小于1.5v时，混合气过浓(氧气较少)。0v，1.5v，4.9v的恒定电压都说明氧传感器电路有问题。示波器观察到的峰值电压可能达到4.9v，这是正常的。

错误氧传感器的规定电压为0.0v~1.0v，当电压值大于0.45v时，混合气过浓；当电压值小于0.45v时，混合气过稀；当电压值为0v，0.4 V ~ 0.5 V，1.1v时，都说明氧传感器电路有故障。(完)