氧传感器检测和故障诊断

氧传感器的故障判断原理

PCM（ECM/ECU）基于以下条件监控氧传感器反馈。

1. 灵敏度

氧传感器从稀到浓再到稀的循环时间。传感器响应时间过长时，PCM检测到故障。

2. 导通性

如果氧传感器电压恒定在约0.3V，PCM检测到开路。当出现中毒或者老化后，氧传感器的电压周期大大增加或者氧传感器的信号电压将变得平直（图2-146）。

3. 输出电压

PCM监控氧传感器输出电压。氧传感器的最高和最低电压不能达到规定值时，PCM检测到故障。如果前加热式氧传感器发生故障，PCM将燃油喷射系统反馈控制从闭环切换到开环并存储故障码。

图2-146　氧传感器故障判断原理示意图

氧传感器诊断说明

废气中的氧气密度与大气中的相差较大时（浓状态），氧化锆产生大约1V的电压；废气中的氧气密度与大气中的相差较小时（稀状态），氧化锆产生大约0V的电压。传感器信号发送至ECM，ECM以调整喷油脉宽以达到三元催化转换器效率最高的理想空燃比。在电压由大约1V完全变为0V时产生最理想的空燃比。

如果氧传感器信号电压较高或长时间保持在较高电压（0.8～1V），表示混合气较浓，ECM减小喷油脉宽使混合气变稀；如果氧传感器信号电压较低或长时间保持在较低电压（0～0.1V），表示混合气较稀，ECM增加喷油脉宽使混合气变浓。图2-147为空燃比示意图。

图2-155　后氧传感器故障判断原理示意图

m—λ调节值；U—电压；t—时间；1—发动机控制单元；2—催化净化器后（下游）λ传感器

图2-156　后氧传感器运动诊断示意图

v—车速；U—电压；t—时间

（四）后氧传感器加热器监测

在加热型后氧传感器所在的尾气排放系统部位的温度达到最低值以前，加热型后氧传感器的加热器是不会接通的。这是为了在接通加热器之前，使尾气排放系统达到干燥状态，避免后氧传感器产生热裂损。

当接通后氧传感器加热器时，PCM驱动器的电压应为低电压；当关闭后氧传感器加热器时，PCM驱动器的电压应为高电压。如果检测结果与上述电压不符，则说明后氧传感器加热器及电路存在故障。

如果尾气排放系统的温度超过规定的最大值，则后氧传感器加热器将被关闭，以避免其过热。

当发动机启动后并处于燃油闭环状态时，PCM将直接监测后氧传感器中氧含量由浓到稀的反应时间，如果反应时间超过规定值或没有变化（浓/稀变化），则说明加热型后氧传感器有可能存在故障或燃油喷射控制功能不正常。一旦监测到没有反应信号，PCM将设置故障码。