传统的氧传感器只能反馈混合的浓稀,至于混合气浓稀的程序却不能监测。现在的宽带型氧传感器输出一个电压范围信号,依据电压信号的高低,电子控制单元可以计算混合气的比例。
普通氧化锆型氧传感器工作原理
普通氧传感器利用氧化锆有一特性,即当氧离子移动时会产生电动势,在氧化锆的两侧引入排气和大气,因为存在着氧浓度差,高温下氧离子移动产生电动势,在标准空燃比时,感应电压约0.4-0.5V;稀混合气时,感应电压约0.1-0.3V;浓混合气时,感应电压约0.7-0.9V;电子控制单元依据此感应电压判断混合状态,及时修正喷油量。
宽带型氧传感器结构和工作原理分析
宽带型氧传感器的基本控制原理就是以普通氧化锆型氧传感器为基础扩展而来。宽带型氧传感器有两部分级成:一部分称为为感应室,与普通氧化锆传感器一样,氧化锆两侧引入排气和大气,因为存在着氧浓度差,高温下氧离子移动产生电动势,在标准空燃比时,感应电压约0.4-0.5V;稀混合气时,感应电压约0.1-0.3V;浓混合气时,感应电压约0.7-0.9V;但是与普通氧化锆传感器不同的是,现在要求感应电压是标准空燃比0.45V,如此需要有一个装置向排气中泵入或泵出氧离子。混合气稀时,向排气中泵出氧离子;相反,混合气浓时,向排气中泵入氧离子,保持感应电压在0.45V。这就需要宽带型氧传感器的另一个部分:泵氧元。
氧化锆相逆特性:将电动势加在氧化锆组件上,即会造成氧离子的移动,利用这一特性制成了泵氧元。泵氧元的作用向排气中泵入或泵出氧离子。混合气稀时,向排气中泵出氧离子;相反,混合气浓时,向排气中泵入氧离子,保持感应电压在0.45V。如此需在泵氧元部分氧化锆两侧加入泵电流,来控制氧离子的泵入和泵出。
宽带氧传感器泵电流与过量空气系数关系图
泵电流的大小的方向反映了混合气的成份,电子控制单元监测泵电流大小和方向来监测混合气的成份。
理解了宽带型氧传感器的结构和工作原理后,通过大众宽带型氧传感器来分析宽带型氧传感器的电路和故障检测。