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基本概念
①上流动系统(UpstreamSystem)
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(DownstreamSystem)
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。
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③闭环(CloseLoop)
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
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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。
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,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100r/min~200r/min。这个操作步骤必须在20s~25s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。
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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)
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用汽车波形测试设备对氧传感器进行测试时可以从显示屏上直接读取最高和最低信号电压值,并且还可以用波形测试设备游动标尺读出信号的响应时间(这是汽车波形测试设备特有的功能)。
汽车波形测试设备还会同时在其屏幕上显示测试数据值,这对分析波形非常有帮助。
如果在关闭丙烷开关之前,发动机怠速运转时间(即混合气达到过浓状态的时间)超过25s,则可能是氧传感器的温度太低,这不仅会使信号电压的幅值过低而且还会使输出信号下降的时间延长,造成氧传感器不合格的假象。
因此,在检测前应将氧传感器充分预热(即让发动机在2500r/min下运转2min~3min)。
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②急加速法检测氧传感器信号 电压波形
对有些汽车,用丙烷加注法测试氧传感器信号电压波形是非常困难的,因为这些汽车的发动机控制系统具有真空泄漏补偿功能(采用速度密度方式进行空气流量的计量或安装了进气压力传感器等),能够非常快地补偿较大的真空泄漏,所以氧传感器的信号电压决不会降低。
这时,在测试氧传感器的过程中就要用手动真空泵使进气压力传感器内的压力稳定,然后再用急加速法来测试氧传感器。
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(图),
接着就可根据氧传感器的最高、最低信号电压值和信号的响应时间来判断氧传感器的好坏。
在信号电压波形中,上升的部分是急加速造成的,下降的部分是急减速造成的。
急加速法测试时氧传感器的信号电压波形
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大多数氧化钛型氧传感器用在多点燃油喷射系统中,氧传感器用5V电源,在其他汽车上用1V电源。
除了少数5V氧化钛型氧传感器系统以外,多数汽车氧化钛型氧传感器都具有与氧化锆型氧传感器相同的性能。
少数与氧化锆型氧传感器信号波形不同的5V氧化钛型氧传感器信号波形有2个特点:
,而不是从0V到1V。
:混合气浓时电压低,混合气稀时电压高(图)。
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