文档介绍：电控汽车波形分析 ——氧传感器波形分析
基本概念
①上流动系统(Upstream System)
上流动系统是指位于氧传感器前的,包括传感器、执行器和发动机ECU的发动机各系统(包括辅助系统),即在氧传感器之前的影响尾气的所有机械部件和电子部件,例如:进气系统、废气再循环系统和发动机电子控制系统等。
②下流动系统(Downstream System)
下流动系统是指位于氧传感器后面的排气系统部件,包括三效催化转化器、排气管和消声器等。
③闭环(Close Loop)
闭环是指发动机ECU根据氧传感器的反馈信号不断地调整混合气的空燃比,使其值符合规定。根据氧传感器的信号波形可以判断系统是否已经进入闭环控制状态。
用波形测试设备测得的发动机起动后的氧传感器输出的信号电压波形如图所示。
发动机起动后的氧传感器输出的信号电压波形
由图可以看出发动机起动后氧传感器输出的信号电压先逐渐升高到450 mV,然后进入升高和下降(混合气变浓和变稀)的循环(右侧图形),后者表示燃油反馈控制系统进入了闭环状态。
当然,只有当氧传感器在无故障的时候氧传感器的信号电压波形才能反映燃油反馈控制系统的状况;
如果氧传感器有故障,那么它所产生的波形就不反映燃油反馈控制系统的状况。
氧传感器信号波形的检测
测试氧传感器信号波形有2种常用的方法:
丙烷加注法和急加速法。
按照波形测试设备使用手册连接好波形测试设备
①丙烷加注法检测氧传感器信号波形
氧传感器信号测试中有3个参数(最高信号电压、最低信号电压和混合气从浓到稀时信号的响应时间)需要检查,只要在这3个参数中有1个不符合规定,氧传感器就必须予以更换。
更换氧传感器以后还要对新氧传感器的这3个参数进行检查,以判断新的氧传感器是否完好。
测试步骤(氧化钛型传感器和氧化锆型传感器都适用)是:
。
(对于有PCV系统或制动助力系统的汽车应在其连接完好的条件下进行测试)。
。
,并让发动机在2 500 r/min下运转2 min~3 min。
。
,缓慢加注丙烷,直到氧传感器输出的信号电压升高(混合气变浓),此时一个运行正常的燃油反馈控制系统会试图将氧传感器的信号电压向变小(混合气变稀)的方向拉回;
然后继续缓慢地加注丙烷,直到该系统失去将混合气变稀的能力;
接着再继续加注丙烷,直到发动机转速因混合气过浓而下降100 r/min~200 r/min。这个操作步骤必须在20 s~25 s内完成。
,以造成极大的瞬时真空泄漏(这时发动机失速是正常现象,并不影响测试结果),然后关闭丙烷开关。
,测试完成。接着就可以通过分析信号电压波形来确定氧传感器是否合格。
一个好的氧传感器应输出如图所示的信号电压波形,其3个参数值必须符合表所列的值。
氧传感器
标准信号电压波形
氧传感器信号波形参数标准
序号测量参数允许范围
1 最高信号电压>850mV
(左侧波形)
2 最低信号电压 75~175mV
(右侧波形)
混合气从浓到稀的<100ms(波形中在300
3 最大允许响应时间~600mV之间的下降
(波形的中间部分) 段应该是上下垂直的)
一个已损坏的氧传感器可能输出如图所示的信号电压波形,其中,最高信号电压下降至427 mV,最低信号电压<0 V,混合气从浓到稀时信号的响应时间却延长为237 ms,所以这3个参数均不符合标准。
已损坏的氧传感器信号电压波形