氧传感器在电控汽车故障检修中的应用(2)b

氧传感器在电控车辆故障诊断中的应用三元催化转化器故障诊断李东强三元催化转化器故障诊断三元催化转化器对发动机排放控制具有重要意义。没有三元催化转化器，就不可能符合欧洲的排放法规。OBDII具有三元催化转化器故障诊断功能。如图所示，为了诊断三元催化转化器的故障，必须在其上游和下游分别安装一个氧传感器。OBDII闭环控制回路1-空气流量传感器2-发动机3a-上游氧传感器3b-下游氧传感器4-三元催化转化器土壤喷射器5-喷射器6-电子控制单元Usa-上游氧传感器电压信号Usb-下游氧传感器电压信号UV-喷射器控制电压VE-喷射量，ODBii的闭环控制回路，三元催化转化器转化为碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的效率与其储氧能力有关。由于正常运行的三元催化转化器的储氧能力，下游氧传感器的动态响应与上游氧传感器相比明显减弱，下游氧传感器的动态响应曲线的振幅将非常小。相反，如果下游氧传感器的信号电压波形非常接近上游氧传感器的波形，但是相位稍微滞后，则电子控制单元认为三元催化转化器的效率太低，如图所示。三元催化转化器的氧传感器监控，1-上游氧传感器信号2-下游氧传感器信号当三元催化转化器损坏时，3-下游氧传感器信号当三元催化转化器完好无损时，监控三元催化转化器，在满足以下条件的情况下，电子控制单元将建立故障信息记录：没有车速传感器、节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、下游氧传感器的故障信息记录， 失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油调节、喷油器、废气再循环阀销位置、发动机冷却液温度传感器、曲轴位置传感器或空气流量传感器； 三元催化转化器已准备好进行测试，即进气温度高于0，发动机冷却液温度高于75，空气质量流量在15克/秒至32克/秒之间，发动机负荷低于满负荷的63%且运行平稳，发动机转速低于4000转/分，上述情况持续4分钟。发动机转速在1000转/分钟和3000转/分钟之间；车速在50公里/小时和120公里/小时之间。三元催化转化器上游氧传感器的故障诊断。1.上游氧传感器的信号电压超出了可能的范围。已知氧传感器的信号电压在过量空气系数=1处有一个阶跃。电子控制单元为氧传感器提供450毫伏的偏置。在稳定的工作条件下，如果1，信号电压约为100毫伏。如前所述，当电子控制单元进入闭环控制时，氧传感器信号电压应在1000毫伏和1000毫伏之间连续波动，如图所示。氧传感器动态响应曲线，在加速和减速条件下退出闭环控制。信号电压应接近1000毫伏；当混合物在加速条件下富集时。在减速条件下，混合气变稀，信号电压应接近100毫伏。如果在电子控制单元进入闭环控制后，信号电压在15秒内保持低于175毫伏，或者在加速条件下，信号电压在15秒内保持低于600毫伏，电子控制单元认为传感器信号电压低且不可靠。如果在电子控制单元进入闭环控制后15秒内信号电压仍高于800毫伏，或者在减速条件下15秒内信号电压仍高于110毫伏，电子控制单元认为传感器信号电压过高，不可信。在以下情况下，电子控制单元将设置故障信息记录：而不记录节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、废气再循环阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气质量流量传感器的故障信息。节气门开度在3%和40%之间。2。上游氧传感器的信号电压响应速度过低。如图所示，在闭环控制的情况下，电子控制单元持续监测氧传感器一段时间(例如100秒)，记录其信号电压，并分别计算从低于300毫伏到高于600毫伏(混合气从稀到浓)和从高于600毫伏到低于300毫伏(混合气从浓到稀)的跳跃时间和跳跃时间的平均值。如果从低到高的跳跃时间的平均值超过114毫秒，或者从高到低的跳跃时间的平均值超过99秒，则电子控制单元认为氧传感器老化。在下列情况下，电子控制单元将建立故障信息记录：没有节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、废气再循环阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和质量空气流量传感器的故障信息记录；节气门开度在3%和40%之间。电子控制单元进入闭环控制至少1分钟；发动机转速在1000转/分钟和3000转/分钟之间；冷却液温度超过50；空气质量流量在10g/s和30g/s之间，3。上游氧传感器的信号电压跃变时间比超过规定范围，监控的信号电压跃变时间从高到低和从低到高的比率也能反映氧传感器的老化。比较图中的三条曲线，可以发现该比率将随着氧传感器的老化而增加。如果在力闭环控制的情况下，在100秒的监测周期内信号电压跳变次数的比值的平均值不在4和0.4之间，则电子控制单元认为氧传感器已经老化。在以下情况下，电子控制单元将设置故障信息记录：而不记录节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、废气再循环阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气质量流量传感器的故障信息。节气门开度在3%和40%之间。发动机转速在1000转/分钟和3000转/分钟之间。4。上游氧传感器的信号电压跳变频率过低。从图中不难看出，信号电压跳变频率随着氧传感器的老化而逐渐降低。如果在闭环控制下，在100秒的监测周期内，信号电压从低到高和从高到低的跳变次数少于45次，则电子控制单元认为氧传感器老化。在下列情况下，电子控制单元将设置故障信息记录：但不包括“1”中列出的各种故障信息记录和氧传感器加热器电路的故障信息记录。上游氧传感器活性不足。如前所述，在闭环控制条件下，氧传感器的信号电压应在100毫伏至1000毫伏之间连续跳变，这是一种主动性能。如果信号电压在450毫伏偏置附近稳定，即在400毫伏和500毫伏之间超过30秒，无论是否处于闭环控制，传感器活动不确定，信号电路开路。在以下情况下，电子控制单元将设置故障信息记录：而不记录节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、废气再循环阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气质量流量传感器的故障信息。节气门开度在3%和40%之间。发动机运转时间超过200秒。6。上游氧传感器的加热器加热太慢。发动机起动后，氧传感器的加热器通电加热氧传感器，使其快速启动，即其信号电压低于300毫伏或高于600毫伏，不在300毫伏和600毫伏之间，无论其是否处于闭环控制下。发动机起动后，如果上游氧传感器的信号电压保持在300毫伏至600毫伏之间超过规定值(45秒至150秒)。在以下情况下，电子控制单元将设置故障信息记录：而不记录节气门位置传感器、蒸发排放控制系统、失火、空气温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、燃油定量控制、喷油器、废气再循环阀销位置传感器、冷却液温度传感器、曲轴位置传感器和空气质量流量传感器的故障信息。节气门开度在3%和40%之间。起动时，进气温度低于35。起动时，发动机冷却液温度低于35；起动时，上述两个温度之间的差值在6以内。采矿期间的平均空气质量流量小于15g/s。在一些系统中，例如BOSCH公司的Motronic系统，电子控制单元直接监测氧传感器加热器的电阻值并检查其可靠性。三效催化转化器下游氧传感器的故障诊断，在三效催化转化器下游增加一个氧传感器，这是OBDII不同于车载诊断系统的重要标志之一。下游氧传感器的主要任务是与上游氧传感器合作，监控三元催化转化器的故障。其次，作为上游氧传感器的补充，进行闭环控制。由于三元催化转化器可以在废气中储存氧气，下游氧气传感器的动态响应曲线自然不同于上游氧气传感器的动态响应曲线，因此判断故障的标准也不同。1。下游氧传感器的信号电压超出了可能的范围。与上游氧传感器信号电压故障监测程序的区别在于下游氧传感器的无故障判据相对宽松，即判断为故障的指标值范围较小。对于上游氧传感器，在闭环控制下，15S内信号电压低于175毫伏时，信号电压过低。如果在闭环控制下高于800毫伏或在减速下高于110毫伏持续15秒，则该值过高。对于下游氧传感器，只有当闭环控制下信号电压低于75毫伏至150秒，闭环控制下信号电压高于999毫伏或减速控制下信号电压高于200毫伏至105秒时，信号电压才过低。2。下游氧传感器活性不足，判断为活性不足的下游氧传感器的指标值范围小于上游氧传感器的指标值范围。如