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1、汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-11、Overview(概述)2、Review An O2 (Oxygen) Sensor(氧传感器)3、Two Types of AF Sensor(A/F传感器的两种类型)4、Four wire Type AF Sensor Construction(四线制A/F传感器介绍)5、Four wire Type AF Sensor Operation(四线制A/F传感器工作原理)6
2、、Five wire Type AF Sensor Construction(五线制A/F传感器介绍)7、Five wire Type AF Sensor Operation(五线制A/F传感器工作原理)汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-21.Overview以前氧传感器只可能检测到排出气体浓度高低。因此，就会出现如 图1所示的样子，就是以理论空燃比为界，反复出现浓度或高或低 的现象。这样的话，要使A/F能够不断保
3、持在理论空燃比就显得非 常困难。为了减少有害气体的排出量，近年来，我们引进了可以线性检测空 燃比的传感器，代替了以前主要使用的氧传感器，这就是Air Fuel Ratio (AF) Sensor 。这种传感器不但能检测出排出气体的浓度高 低，同时也可以正确地检测出实际的空燃比状况。如图2，采用了 这种传感器，不但可以控制高精度的A/F，同时可以大大地减少燃 料费用上升以及有害气体的排出。目前所销售的本田车基本上都采用了这种A/F传感器。如果参照S/M(维修手册)，就可以判断出哪辆车已经采用了A/F传感 器，并且，由于它不像氧传感器是采用电压，而是采用电流检测， 因此根据HDS数据清单，就可以识
4、别出是否可以适用于对象车。图1氧传感器的输出特性（转换特性）图1氧传感器的输出特性（转换特性）图五线性A/F传感器输出特性(线型特性）图五线性A/F传感器输出特性(线型特性）图图3 A/F 传感器与氧传感器传感器与氧传感器四线制A/F传感器氧传感器浓度高浓度低浓度高浓度低 理论空燃比理论空燃比汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-32.Review An O2 ( Oxigen ) Sensor首先，在学习A/F传感器
5、前，我们先复习一下氧传感器。氧传感器的结构如右图3所示，其外侧与排出气接触，而内侧则 有大气。传感器的中心部位由在筒状氧化锆元件内外贴上白金电极膜的 元件以及用于早期活化的加热器构成。氧化锆元件的二个电极间由于存在氧气浓度差，因此在电极之 间会产生电动势。其电压特性如右图4所示，排出气体侧在浓度高时，会产生近1V 的电压，浓度低时输出则几乎是0V。由于在理论空燃比附近， 其输出值会发生极大变化，因此只能判断出排出气体的浓度是 高还是低。氧化锆元件大气加热器白金电极图3氧传感器的构造图3氧传感器的构造图4 氧传感器的输出特性（转换特性）图4 氧传感器的输出特性（转换特性）理论空燃比浓度高浓度低汽
6、车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-43.Two Types of AF Sensor现在本田车上所使用的A/F传感器有二种。Four wire Type AF Sensor （极限电流式)这种A/F传感器的连结器处有四个接线头，其主要 用于L4车，从外观上看与氧传感器基本没有变化， 因此比较难以区分。Five wire Type AF Sensor （泵氧式）这种A/F传感器是：连接器的传感器侧有五个接线 头，在EC
7、M/PC侧有七个接线头。在传感器侧的连 接器处有一个电阻（是制造时，用于识别个体差 异），主要用于V6车，它与Four wire Type 相比， 在浓度低一侧精度很高，因此价格也较贵。图图5Four wire Type AF传感器图图6Five wire Type AF传感器图图7Five wire Type AF传感器连接器汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-54.Four wire Type AF Sensor
8、 Construction前端部分的构造如图8所示，在氧化锆元件与加热器之间设有一个排 出气体不能进入的大气导入室。氧化锆元件与扩散层之间有一个排 出气体检测室，这是为了限制扩散层通过的排气量。而在氧化锆元 件的大气侧与排气侧各有一个白金电极。与氧传感器的主要不同就是扩散层，还有就是在ECM/PC传感器两个 电极上加载了电压。A/F就是通过流过电极间的电流值来进行判断。这个电流值如图9所示，浓度高时为正值，浓度低时为负值。端子线 共有4根，分别是氧化锆元件二个电极上的2根，以及加热器的正负 极的2根。理论空燃比A/F=14.70 mAA/F Sensor Output浓度高浓度低图9图9Fou
9、r wire Type AF传感器输出特性传感器输出特性观察此断面扩散层排气检测室氧化锆元件 AFS+AFS-排出气体O2大气检测室电流扩大图图8Four wire Type AF Sensor构造构造大气检测室加热器电极AFS-电极AFS汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-65.Four wire Type AF Sensor Operation基本工作原理进入排气检测室的排出气体，被扩散层控制在一定量， 因此，对
10、氧化锆元件加载电压，当浓度低时将排气检测 室的氧气吸到大气检测室，而在浓度高时从大气导入室 吸入到排气检测室内，这样就可以用排气检测室内的 A/F来得到理论空燃比。为了使排气检测室内保持理论 空燃比，加载电压后使氧气移动时，与排气A/F相对应 的氧气就会通过氧化锆元件。由于通过AFS+与AFS-间 的电流值与其氧气量是成比例的，因此通过测定电流， 就可以得到此时的排气的A/F。观察此断面扩散层排气检测室氧化锆元件 AFS+AFS-排出气体O2大气检测室电流扩大图10图10Four wire Type AF 传感器 工作原理工作原理汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空
11、燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-75.Four wire Type A/F Sensor OperationA/F传感器是一个检测电流值的传感器。由于电流值的直接 检测会使ECM/PCM或是传感器产生故障，因此比较困难。在 这里说明一下如何检测电压。测定电压值测定电压值这种类型的A/F传感器在工作时，AFS+与SG之间的电压常常 是在2.2V的附近值。（根据车型不同，也会有不同情况）。ECM/PCM如果要变更AFS值的话，就要控制流过氧化锆元件 的氧气量。AFS+，AFS-之
12、间的电压在理论空燃比时输出为0.45V，浓度 高时会稍低（0.4V等)，浓度低时则会稍高一点（0.5V）。 但是，实际上为了取得电流值而使用的电压值，有可能会由 于老化而出现变动，因此有可能出现与上述不同的数值，这 一点需要注意。扩散层AFS+AFS-排出气体O2AB图11 图11 Four wire Type AF传感器工作原理传感器工作原理点火图图12 回路图示例回路图示例汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-85
13、.Five wire Type AF Sensor Operation这种类型的A/F传感器也是由氧化锆元件和加热器两 层构成。氧化锆元件的内部构造氧化锆元件的内部构造氧化锆元件部分的内部由二个空间与四个电极构成， 一个空间称为排出气体检测室，它是将排出气体通过 扩散层少量导入，另外一个称为大气导入室，它导入 外部气体。Voltage Sensing (VS) Cell(电感元件)将这两个空间分 离开，另外，在氧化锆元件加热器的反面装有一个 Ion Pumping (IP) Cell (电离元件)。各元件都有正负的白金电极。氧化锆元件 加热器IP VCENT VS 加热器+IP Cell+电极
14、IP Cell 电极VS Cell 电极VS Cell VS Cell +电极排出气体检测室IP Cell扩散层加热器- LABEL电阻+LABEL电阻-大气导入室图14 五线型A/F传感器构造图14 五线型A/F传感器构造 2 2图13图13 Four wire Type AF构造构造 1 1汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-9IPVCENTVS加热器+加热器-LABEL电阻+LABEL电阻-6.Five wir
15、e Type AF Sensor ConstructionIP Cell 负电极与VS Cell 的负电极都采用共同的接线 (VCENT)。这种类型的A/F Sensor 为了使输出值的误差降到最小，在生产后要对每个传感器特性偏差进行全数检查，为了可以用ECM/PCM 来修正误差，针对其偏差量要在A/F传感器的连结器部位装配一个的电阻。因此连结器的传感器侧会有5根接线，而在ECM/PCM 侧有7根接线。图15图15 Five wire Type AF Sensor Construction 3汽车技术培训汽车技术培训资料车载诊断系统资料车载诊断系统空燃比空燃比(A/F)传感器介绍与说明传感器介
16、绍与说明 2006 Honda Motor Co., Ltd. All Rights Reserved.Page-107.Five wire Type AF Sensor Operation此传感器主要是在如下所示的三个阶段工作1.大气导入室的氧气浓度要比气体检测室高。如果开始 VS元件与通常的氧传感器浓度一样，浓度高时，输出 1V左右电压，而浓度低时，则输出0V，如为完全理论 空燃比时则输出0.45V。总之，VS元件就是检测排气检 测室现在的浓度是高还是低。2. 如果可以从VS元件可以得到浓度高的电压（0.45V 以上），加载在IP元件上的电压就可能将氧气吸入到气 体检测室，使气体检测室的A/F达到理论空燃比。相 反，如果得到浓度低的电压（0.45V以下），利用IP元 件将氧气从气体检测室吸出，使气体检测室的A/F达到 理论空燃比。VS元件的电压在不是0.45V时就一直这样 工作。之后，为了使VS元件电压维持在0.45V，就要调 整加载在IP元件上的电
