氧传感器在故障诊断中的应用分析

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1、氧传感器在故障诊断中的应用分析吴伟平（宜兴市张渚职业中等专业学校，江苏宜兴214200）【摘　要】由目前来看，在排气管上增加一个氧传感器，经常性地检测排气的质量，并将其转换成电信号传给ECU；ECU根据氧传感器提供的信号，不断检测和调整发动机喷油器的喷油量，使发动机在多数情况下都工作在理论空燃比附近，实现了喷油的闭环控制，也有效地提高了发动机性能及整车的经济性。可以说，氧传感器起着至关重要的作用。介绍了氧传感器的结构类型和功用，并对氧传感器的工作特性进行了简要分析。对氧传感器在故障诊断中的应用进行了原因分析。.jyqkV上下跳动；当过量空气系数λ＜1（即空燃比较小，混

2、合气偏浓）时，排气中的氧含量较少，氧传感器“感知”出一个较高的电压信号进行输出；当过量空气系数λ＞1（即空燃比较大，混合气偏稀）时，排气中的氧含量较多，氧传感器此时会“感知”出一个较低的电压信号进行输出。氧传感器的输出信号存在两个极值点:当过量空气系数过小（混合气过浓）时，氧传感器感知到最高信号电压值，大约900mV左右；当过量空气系数过大（混合气过稀）时，氧传感器感知到的信号电压值临近100mV左右的最小值。不论混合气是过稀还是过浓，都对发动机的正常运行和尾气排放造成不利影响。在电控系统中，要准确地保证混合气浓度为理想值是不可能的，实际上的反馈闭环控制只能使混合气在

3、理论空燃比附近一个狭小的范围内波动。该参数在发动机热车后以中速（1500-2000r/min）运动时，呈现浓稀的交替变化或输出电压在100-900mV之间来回变化，每10s内变化次数应大于8次（0．8Hz）。2　氧传感器在故障诊断中的作用2.1　氧传感器在故障诊断中的作用首先有时突然熄火现象的发生；现代轿车点火系统多采用无触点的电子控制点火系统。这种点火系统是由发动机ECU根据与点火控制系统有关的各传感器输入信号对点火时刻、点火能量进行控制的。氧传感器就是与电子控制点火系统有关的传感器之一。当氧传感器的工作电压不稳或者是工作不正常，就会向发动机ECU输送错误的混合气浓

4、或稀的反馈信号，发动机ECU接收到此信号后，会结合其他相关传感器的输入信号进行综合分析、计算并做出判断，就会导致对点火时刻、点火能量发出错误的控制指令，使点火系统出现点火时刻异常甚至紊乱、点火能量不足等严重故障，最终导致发动机运行过程中突然熄火。其次氧传感器安装在电喷发动机的排气管上，位于三元催化转化器的前面，用来检测排气中的氧浓度。当发动机开始运转后，氧传感器不断地向发动机电控单元（ECU）输人反馈信号，ECU便依据此信号修正电磁喷油器的喷油量，使混合气的浓度保持在最佳范围内。例如，如果ECU根据氧传感器的反馈信号判断出混合气过浓，则发出指令使喷油器减少喷油量，这样

5、就对发动机的供给和排放系统实现了闭环控制，极大地减少了排气污染。多数的电喷发动机在三元催化转化器的后面还装着一个氧传感器，两个氧传感器分别称为主、副氧传感器。电控单元依据副氧传感器的反馈信号来修正主氧传感器的信号误差，此外副氧传感器还可“监视”三元催化转化器的工作状态。一旦它输出的信号电压与主氧传感器的相似或同步，则意味着三元催化转化器工作不良或已经失效。2.2　氧传感器故障的检测当氧传感器出现故障后，可以使用电脑检测仪，通过故障诊断接口读取氧传感器的故障代码或其它有关信息。此外也可利用其它的方法进行检测、诊断，根据故障现象分析，该发动机可能是燃油供给系统出现了故障。

6、首先，用燃油压力表对燃油压力进行了检测，从检测结果来看，并未发现异常情况，燃油系统油压正常，那么有可能是电控系统出现了问题。没有故障码存在，如何对电控系统进行诊断分析呢?当遇到这样的情况时，对于很多汽车维修人员来说就遇到了难题。在这个时候，不要忘记发动机综合智能分析仪还有一个很重要的功能——动态数据流分析。所谓数据流，就是电控发动机在现实运行中，反映传感器和执行器工况的一系列数值所组成的数据块。由于是分别显示各个数值，因此，习惯上把它称作“数据流”。当然，它本身不具备分析和判断数据流变化情况是否正常这种能力，但它可以提供给我们多组很重要的动态变化的数据流，维修人员可以

7、根据其中几组可能与故障有关的数据流进行综合分析，以缩小诊断范围，对可能的故障点做出一个判断。其次，缓慢匀速踩下加速踏板，发动机转速和点火提前角均随节气门开大而均匀增加，信号反应和数据值都正常，却发现在节气门开度增加的过程中，氧传感器信号电压却始终在0.4V左右波动，即使是节气门全开的情况下也从未超过0.5V，点火提前角的数值也偏小一些。在快速踩下油门踏板时，发动机转速和点火提前角数据值均正常，氧传感器信号数据值依然如故。根据数据流的关联分析可以判断，由于氧传感器的工作特性发生了变化，不能随着节气门的开大而信号值升高。因而ECU接收到错误的反馈信号，发