浅析电喷汽车的宽量程氧传感器LSU9

浅析电喷汽车的宽量程氧传感器一、普通氧传感器的缺陷普通氧传感器一般有4 根线，其中 2 根是加热线，第 3 根是信号线，另 1 根是接地线。它是在陶瓷体两侧附着二氧化错涂层，在 350℃或更高的温度下能传导氧离子， 传感器两侧氧气的浓度差使两个表面之间产生电位差，且工作曲线非常陡峭， 混合气在接近理论空燃比时，输出 0.45V 电压。尾气稍微偏浓时，输出电压就突变为0.6V～0.9V；反之，尾气变稀后，输出电压突变为0.3V～0.1V（图 1）,我们来分析一下：如果尾气进一步增浓，氧传感器的电压会不会再增加呢？0.9V 的输出电压已经封顶，另外如果尾气进一步变稀，氧传感器的电压会不会再一次降低呢？0.1V 的输出电压已经是谷底。从上面分析来看，过浓与过稀的尾气对普通氧传感已无法测量。0.1V～0.9V的两状态电压信号已无法满足对汽车排放的控制。它只能在混合气为14.7:1 的理论空燃比下，在混合气燃烧后，对排放的尾气含氧量在比较狭窄的范围内进行检测，因此这是普通氧传感器的缺陷所在。二、宽量程氧传感器的结构和工作为了克服普通氧传感器带来的缺陷，新一代宽量程氧传感器诞生了。宽量程氧传感器的结构如图2 所示。图 2 它由 1 个普通窄范围浓差电压型氧传感器（氧化错参考电池、1 个界限电流型氧传感器、氧化错泵电池）及扩散小孔、扩散室构成。它需要一个专门设计的传感器控制器来控制其正常工作。在图 2 中传感器控制器用 A 和 B 表示。尾气通过扩散小孔进人扩散室，尾气可能是富油的浓混合气， 也可能是富氧的稀混合气。 氧化错参考电池感知尾气的浓度后，产生电压Us，根据尾气浓度的不同，富油的浓混合气将产生高于参考电压UsRef 的 Us，传感器控制器将产生一个方向的泵电流 Ip，该泵电流 Ip 将氧气泵入扩散室内进行化学分解反应，在废气中产生水和一氧化碳及一些氧化物，附着在泵氧元的表面。 在化学反应中将过多的碳氢化合物分解，从而降低了废气的浓度， 使扩散室恢复到 Us 电压为 0.45V 的尾气含氧浓度的平衡状态。相反，富氧的稀混合气将产生低于参考电压UsRef 的 Us，传感器控制器将产生一个反方向的泵电流Ip，该泵电流 Ip 将氧气泵出扩散室。当HC 燃料或氧气被中和时，参考电池产生的电压Us 等于参考电压 UsRef,此时的泵电流 IP 就反映了尾气的浓度，传感器控制器将泵电流IP 转换成输出电压 Uout 通过改变泵电流的极性（电流流动方向）与大小就可以达到平衡扩散室里的尾气...