氧传感器的杂波分析
在使用三元催化转换器以减少排气污染的发动机上,氧传感器是必不可少的元件.由于
混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比,三元催化剂对 CO、HC 和NOX 的净化能力将急剧下降,
故在排气管中安装氧传感器,用以检测排气中氧的浓度,并向 ECU 发出反馈信号,再由 ECU
控制喷油器喷油量的增减,从而将混合气的空燃比控制在理论值附近.
1.为什么要研究氧传感器波形上的杂波信号呢?
这是因为杂波可能是由于燃烧效率低造成的,只要上流动系统不是处在正确的工作状
态下,催化器就不能被精确地测试,氧传感器波形的杂波能警告各个发动机气缸性能的下降,
这时废气诊断是最主要的.因为它能发现催化器转换效率的降低和个别气缸的性能降低.杂
波信号也妨碍燃油反馈控制系统控制器的正常运行(在发动机控制电脑中的反馈程序运行),
"燃油反馈控制系统控制器"专门指起作用的软件程序(从现在起,称之为"反馈控制器"),
它是接受氧传感器电压信号并计算正确的即时喷油或混合气控制命令的程序. 通常,反馈
控制器程序不是设计成有效地去处理由非正常的系统操作和燃油控制命令所产生的氧传感
器信号频率.杂乱的高频变动信号能使反馈控制器失掉控制精度,或失去"反馈节奏".这
里有几个影响,首先,当反馈控制器的操作精度受影响时,燃油混合比就会超出催化剂窗口,
这将影响转换器的工作效率和废气排放.其次,当反馈控制器的操作精度受影响时,发动机
性能也将受到影响. 杂波可以成为失去控制的废气进入催化剂的判定性指示,经常可发现
当杂波存在时,进入催化剂的废气便没有了正确的混合气空燃比,理解氧传感器波形上的杂
波对废气排放的修理诊断是很重要的.在一些情况下,杂波是催化转换效率减少的明显信号,
随后就是尾气排放超出标准.此外,氧传感器波形上杂波的解释、对发动机性能或行驶能力
诊断是一个有价值的工具.杂波是燃烧效率从一缸到另一个缸不平衡指示.对氧传器波形上
的杂波的解释和理解对有效地运用氧传感器信号修理验证也是很重要的. 在氧传感强器波
形上的杂波表明排气变化从一个缸到另一个缸的不平衡,或者是比较特别地从个别的燃烧过
程中没有得到较高的氧的含量.大多数氧传感器当工作正常时能够比较快的反馈各个燃烧过
程所产生的电压偏差.杂波的信号限制越大,从各个燃烧过程测得氧成分的差别就越大,在
不同行驶方式下看到的杂波不但对确定稳态和瞬态废气试验失效的根本原因是重要的,而且
也是有效的可驾驶性能诊断的判断依据.在加速方式下与 BC 的峰值毛刺形成一对一废气波
形的氧传感器信号杂波是一种非常重要的诊断信号,因为它意味着在有负荷的情况下点火出
现断火现象.通常,杂波幅度越大.在排气中氧传感器的成份就越多,所以杂波是由于进入
催化器的反馈气平均氧含量升高造成氧化氮排前增加的指示,在浓氧环境中(稀混合气)催化
器中的氧化氮不能被减少(化学地). 综上所述,已知一些反馈类型系统完全正常的氧传感
器波形上的杂波信号对废气或发动机性能不产生明显影响.对于少量的杂波可以不去管它,
而大量的杂波是重要的.这正说明诊断是一种艺术,要学会判断什么是正常的杂波,什么不
是就需要实践,而最好的老师是经验,学习的最好方法是从观察不同行驶里程和不同类型的
汽车上观察氧传感器波形.理解什么是正常的杂波,什么是不正常杂波,对有效地进行废气
排放修理以及行驶能力诊断是非常有价值的,它值得花时间去学习. 对于大多数普通系统,
一个软件波形是绝对有价值的,对正在控制着的系统拥有一张氧传感器参考波形,能判断出
什么样的杂波是允许的、正常的,而什么样的杂波是应该关注的,关于好的杂波标准是:如
果发动机性能是好的,则应该没有真空泄漏,废气中的碳氢(HC)化合物和氧含量是正常的.
在本部分的试验中将尽可能地给出大量的资料,以便去理解在这个训练中正好有充分的时间
和空间来包括所有的关于这个的课题.

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