孙晟新，张忠洋，卫绍元

(辽宁工业大学)

1 氧传感器的结构和功用

1.1 氧传感器的类型和结构

氧化锆式氧传感器元件是一陶瓷管，其结构原理如图1所示。外侧通排气，内侧通大气。当陶瓷管的温度较高(高于300～400℃)时，氧气发生电离成为氧离子，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。当混合气偏稀时，排气中氧的含量较多，两侧浓度差小，只产生小的电压(约0.1 V);反之，当混合气偏浓时，排气中氧的含量较少，两侧浓度差大，产生高电压(约0.9 V)。

图1 氧化锆式氧传感器的结构

1.2 氧传感器的功用

当氧传感器达到其工作温度(＞300℃)以后，就会使发动机电控系统进入闭环控制模式。氧传感器将尾气中的氧含量以电压信号的形式反馈给ECU，ECU接收到该信号后，经计算、分析、判断，向喷油器等执行器发出控制指令，修正喷油脉宽等参数，使发动机能够在正常工作的前提下，更加节能和环保。

现在有的电控汽车上安装有两个氧传感器，位于三元催化转换器的前后，分别称为前氧传感器和后氧传感器。其目的是通过前后两个氧传感器所反映的氧含量(即信号电压值)的对比，来监测三元催化转化器对于尾气中的HC、CO和NOx的转化净化能力，进而判断三元催化转换器工作性能是否良好。前氧传感器将其获得的空燃比信号转换为电压信号输送给发动机ECU，ECU根据此信号来判断混合气的浓与稀的程度是否适合发动机此时的运行工况，及时修正喷油器的喷油脉宽、节气门的开启角度和点火提前角等参数，以满足发动机对动力性、燃油经济性和环保的要求。……