文档介绍：氧传感器在电控汽车故障检修中的应用三效催化转化器故障诊断
李东江
三效催化转化器故障诊断
三效催化转化器对发动机的排放控制具有极其重要的意义。没有三效催化转化器就不可能满足欧洲排放法规。
车载故障诊断OBD II具有对三效催化转化器进行故障诊断的功能。为了对三效催化转化器进行故障诊断,必须在它的上游和下游各装一个氧传感器,见图。
OBD II的闭环控制回路
1-空气流量传感器
2-发动机
3a-上游氧传感器
3b-下游氧传感器
4-三效催化转化器土喷油器
5-喷油器
6-电子控制单元
Usa- 上游氧传感器电压信号
Usb-下游氧传感器电压信号
UV-喷油器控制电压
VE-喷油量
ODB Ⅱ的闭环控制回路
三效催化转化器对HC、CO和NOX的转化效率与它的储氧能力有关。
正常运行的三效催化转化器因其储氧能力而使下游氧传感器的动态响应与上游氧传感器相比受到明显的阻尼,下游氧传感器动态响应曲线的振福将非常小。
反之,如果下游氧传感器信号电压的波形非常接近上游氧传感器,只不过相位略滞后,则ECU认为三效催化转化器效率过低,见图。
氧传感器对三效催化转化器的监测
1-上游氧传感器信号
2-三效催化转化器损坏时的下游氧传感器信号
3-三效催化转化器完好时的下游氧传感器信号
对三效催化转化器的监测
在满足下列条件的情况下ECU将设置故障信息记录:
没有车速传感器、节气门位置传感器、蒸发排放物控制系统、下游氧传感器、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、排气再循环阀阀销位置、发动机冷却液温度传感器、曲轴位置传感器或空气流量传感器的故障信息记录;
三效催化转化器已准备好接受测试,即进气温度高于0℃,发动机冷却液温度高于75℃,质量空气流量在15g/s~32g/s,发动机负荷小于满负荷的63%且运转平稳,发动机转速低于4000r/min,上述情况持续达4min;发动机转速在1000r/min~3000r/min之间;车速在50km/h~120km/h之间。
三效催化转化器上游氧传感器故障诊断

众所周知,氧传感器信号电压在过量空气系数λ=l处发生阶跃。ECU为氧传感器提供了一个450mV的偏压。在稳定工况下,如果λ<l,则氧传感器信号电压约为1000Mv;如果λ>1,则此信号电压约为100mV。如前所述,当ECU进入λ闭环控制后,氧传感器信号电压应在1000mV和l00mV之间不断地波动,见图。
氧
传
感
器
动
态
响
应
曲
线
在加速和减速工况下退出闭环控制。
加速工况下混合气加浓,该信号电压应接近1000mV;
减速工况下混合气变稀,该信号电压应接近100mV。
如果在ECU进入λ闭环控制之后该信号电压保持低于175mV达15s,或者在加速工况下该信号电压保持低于600mV达15s,则ECU认为该传感器信号电压偏低,不可信。
如果在ECU进入λ闭环控制之后信号电压保持高于800mV达15s,或者在减速工况下该信号电压保持高于110mV达15s,则ECU认为该传感器信号电压偏高,不可信。
在满足下列条件的情况下ECU将设置故障信息记录:
没有节气门位置传感器、蒸发排放物控制系统、缺火、进气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、排气再循环阀阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和质量空气流量传感器的故障信息记录;
节气门开度在3%~40%之间。