Широкополосные датчики топливовоздушной смеси TOYOTA

06.05.2007

Обратим наше внимание на выходное напряжение датчика B1S1 на экране сканера. Напряжение колеблется в районе 3.2-3.4 вольт.

Датчик способен измерять действительное соотношение топливовоздушной смеси в широком диапазоне (от бедной, до богатой). Выходное напряжение датчика не показывает богатая/бедная, как это делает обычный датчик кислорода. Широкополосный датчик информирует блок управления о точном соотношении топливо/воздух, основываясь на содержании кислорода в выхлопных газах.

Испытание датчика должно проводиться совместно со сканером. Тем не менее, существует ещё пара способов диагностики. Исходящий сигнал это не изменение напряжения, а двунаправленное изменение тока (до 0.020 ампер.). Блок управления преобразует аналоговое изменение тока в напряжение.

Это изменение напряжения и будет отображаться на экране сканера.

На сканере напряжение датчика 3.29 вольта с соотношением смеси AF FT B1 S1 0.99 (1% богатая), что почти идеально. Блок управляет составом смеси близко к стехиометрической. Падение напряжения датчика на экране сканера (от 3.30 до 2.80) говорит об обогащении смеси (дефицит кислорода). Увеличение напряжения (от 3.30 до 3.80) есть признак обеднения смеси (избыток кислорода). Это напряжение нельзя снять осциллографом, как у обычного датчика О2 .

Напряжение на контактах датчика относительно стабильно, а напряжение на сканере будет изменяться в случае значительного обогащения или обеднения смеси, регистрируемого по составу выхлопных газов.

На экране мы видим ,что смесь обогащена на 19%, показания датчика на сканере 2.63В.

На этих скриншотах хорошо видно, что блок всегда отображает реальное состояние смеси. Значение параметра AF FT B1 S1 и есть лямбда.

INJECTOR................. 2.9ms

ENGINE SPD.............. 694rpm

AFS B1 S1................ 3.29V

SHORT FT #1............... 2.3%

LONG FT #1................ 4.6%

AF FT B1 S1............... 0.99

What type of exhaust? 1% rich

Snapshot #3

INJECTOR................. 2.3ms

ENGINE SPD............. 1154rpm

AFS B1 S1................ 3.01V

SHORT FT #1.............. -0.1%

LONG FT #1................ 4.6%

AF FT B1 S1............... 0.93

What type of exhaust? 7% rich

Snapshot #2

INJECTOR................. 2.8ms

ENGINE SPD............. 1786rpm

AFS B1 S1................ 3.94V

SHORT FT #1.............. -0.1%

LONG FT #1............... -0.1%

AF FT B1 S1............... 1.27

What type of exhaust? 27% lean

Snapshot #4

INJECTOR................. 3.2ms

ENGINE SPD.............. 757rpm

AFS B1 S1................ 2.78V

SHORT FT #1.............. -0.1%

LONG FT #1................ 4.6%

AF FT B1 S1............... 0.86

What type of exhaust? 14% rich

Некоторые сканеры OBD II поддерживают параметр широкополосных датчиков на экране, отображая напряжение от 0 до 1 вольта. То есть заводское напряжение датчика делится на 5. На таблице видно как определять соотношение смеси по напряжению датчика, отображаемому на экране сканера

Mastertech

Toyota

2.5 volts

3.0 volts

3.3 volts

3.5 volts

4.0 volts

p style="text-decoration: none; font-size: 12pt; margin-top: 5px; margin-bottom: 0px;" class="MsoNormal"> OBD II

Scan Tools

0.5 volts

0.6 volts

0.66 volts

0.7 volts

0.8 volts

Air:Fuel

Ratio

12.5:1

14.0:1

14.7:1

15.5:1

18.5:1

Обратите внимание на верхний график, который показывает напряжение широкополосного датчика. Оно почти всё время находится около 0.64 вольта (умножим на 5,получим 3.2 вольта). Это для сканеров не поддерживающих широкополосных датчиков и работающих по версии EASE Toyota software.

Устройство и принцип работы широкополосного датчика.

Устройство очень похоже на обычный датчик кислорода. Но датчик кислорода генерирует напряжение, а широкополосник генерирует ток, а напряжение постоянно(напряжение изменяется только в текущих параметрах на сканере).

Блок управления задаёт постоянную разность напряжений на электродах датчика. Это фиксированные 300 милливольт. Ток будет генерироваться такой, чтобы удерживать эти 300 милливольт, как фиксированное значение. В зависимости от того, бедная смесь или богатая направление тока будет меняться.

На данных рисунках даны внешние характеристики широкополосного датчика. Хорошо видны величины тока при разных составах выхлопного газа.

На этих осциллограммах: верхняя - ток цепи нагрева датчика, а нижняя - управляющий сигнал этой цепи с блока управления. Значения тока более 6 ампер.

Тестирование широкополосных датчиков.

Датчики четырёхпроводные. На рисунке обогрев не показан.

Напряжение (300 милливольт) между двумя сигнальными проводами не меняется. Обсудим 2 метода тестирования. Так как рабочая температура датчика 650º, во время тестирования цепь обогрева всегда должна функционировать. Поэтому рассоединяем разъём датчика и сразу восстанавливаем цепь обогрева. Подсоединяем к сигнальным проводам мультиметр.

Теперь обогатим смесь на ХХ пропаном или снятием разряжения с вакуумного регулятора давления топлива. На шкале мы должны увидеть изменение напряжения как при работе обычного датчика кислорода. 1 вольт - максимальное обогащение.

Следующий рисунок показывает реакцию датчика на обеднение смеси, посредством отключения одной из форсунок).Напряжение при этом снижается с 50 милливольт до 20 милливольт.

Второй способ тестирования требует другого подключения мультиметра. Включаем прибор в линию 3.3 вольта. Соблюдаем полярность как на рисунке (красный + , чёрный –).

Положительные значения тока отображают обеднённую смесь, отрицательные значения говорят об обогащённой смеси.

При использовании графического мультиметра получается вот такая кривая тока (изменение состава смеси инициируем дроссельной заслонкой).Вертикальная шкала ток, горизонтальная время

На этом графике отображается работа двигателя с отключенной форсункой, смесь бедная. В это время на сканере отображается напряжение 3.5 вольта для испытуемого датчика. Вольтаж выше 3.3 вольта говорит о бедной смеси.

Горизонтальная шкала в миллисекундах.

Здесь форсунка снова включена и блок управления старается выйти на стехиометрический состав смеси.

Так выглядит кривая тока датчика при открытии и закрытии дросселя со скорости 15 км/ч.

А такую картинку можно воспроизвести на экране сканера для оценки работы широкополосного датчика, используя параметр его напряжения и МАФ сенсора. Обращаем внимание на синхронность пиков их параметров во время работы.

John Thornton,
Underhood Service,
January 2002