传感器电流(IL电流 mA) 0mA
由于氧化锆元件不会产生电动势，根据ECM/PCM对B向加载的电压，使 电流 氧气由排气侧向大气侧（B’）移动，强制性地使排气检测室的A/F达到 理论空燃比。氧化锆元件在特性上，不能使排气检测室内比理论空燃比的 图Ｂ Four wire Type A／F传感器的电流特性 浓度高（注1），即使再加大加载电压流过的电流也不会增加。（增加是 指向A方向流动的氧气）。这个称为极限电流，测定出这个时候的电流值 A/F=13 就可以得到A/F。
特性修正
传感器的电流特性是根据内部阻抗的变化而变化的。 因此，ECM/PCM从加载在A/F传感器上的电压与检 测出来的电流，以一定间隔来检测内部阻抗。 其内部阻抗与传感器的激活状态有关，也可以判断 出是否被激活。
AFS+ ，AFS-间的电压
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 3. 两种 A／F 传感器
图6 四线型 A／F 传感器
现在本田车上所使用的A/F传感器有二种。 • 四线型 A／F 传感器（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。 图7 五线型 A／F 传感器 • 五线型 A／F 传感器（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ECM/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8 五线型 A／F 传感器 传感器连接器
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 图9 四线型 A／F 传感器构造 4. 四线型 A／F 传感器结构
前端部分的构造如图9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。 图10 四线型 A／F传感器输出特性 A/F 传感器输出 观察此断面 大气检测室 加热器 扩大 排出气体 电流 AFS扩散层 排气检测室
观察此断面 扩大 排出气体 电流 AFS扩散层 排气检测室
电极AFS-
O2 AFS+
氧化锆元件 电极AFS＋
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 图Ａ 四线型A／F传感器的工作原理2 排出气体 四线型A／F 传感器详细的工作状况 浓度高的情况（混合气浓度高，氧离子少） 氧化锆元件会产生电动势，从而对A向加载电压。对与此相反方向的B则 是由ECM/PCM来稍加电压，形成电动势大，且朝向A的加压状态，所以 氧气由大气侧向排气侧（A’）移动。另外，由于从扩散层进入的排出气 体受到限制，与吸入的氧气反应，排气中的HC或CO也受到限制。由于这 些作用，排气检测室内的A/F在达到理论空燃比之前，氧气就一直在移动。 因此，氧化锆元件中是只流过为达到理论空燃比所必要的氧气，这时通过 检测电流就可以得到排出气体的A/F。 浓度低的情况（混合气浓度低，氧离子多） 扩散层 AFSA’ B’ AFS+ O2 B 电流 A
ECU
IL（HDS))
AFC
Rs
A/D k Vafo A/D Vafc
化学反应 图E所表示是发生了化学反应。 实际上是氧气作为2O2-流动于氧化锆元件内。
AFV
空然比传感器
图E
Four wire Type A／F传感器电极的化学反应
浓度高的区域
浓度低的区域
电动势
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A/F=14.6 A/F=18 0v A/F=23
注1：强制地使其达到浓度高时，在氧化锆元件中发产生逆电动势，即使 加大加载电压流动氧气的电压也不会增加。使电流变得不能流动。=极限 电流
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 IP 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。
电极AFS-
0 mA AFS+
O2
氧化锆元件 电极AFS＋
浓度高
理论空燃比 A/F=14.7
大气检测室
浓度低
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图16五线型A/F传感器构造 3
IP
VCENT
VS
加热器+ 加热器LABEL电阻+ LABEL电阻-
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 7. 五线型 A／F传感器工作原理 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排出气体检测室高。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。 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元件上的电压。 此时，可以利用检测流过IP元件的氧气量来检测A/F。 由于这个量也与流过IP元件的电流值是成比例的，这样 传感器就通过检测IP电流从而得到A/F值。 其特性如图16所示，由于是利用流过Vcent的电流来进 行检测，就可以检测出浓度高时的负电流，浓度底时的 正电流。 图17五线型 A／F传感器工作原理4
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四线型A／F传感器 追加信息 这种类型的传感器生产厂家是DENSO。（2006年到 现在） 图C 四线型A／F传感器的电流特性
传感器电流(IL电流mA) 0mA
A/F=13 A/F=14.6 A/F=18 0v A/F=23
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 四线型A/F传感器测量 实际上电流值ILI不能直接用ECM/PCM来测量，要利用 并联电阻Rs来变换为电压，再将此电压增幅以及AD变换 来测定。 图D Four wire Type A／F传感器的等价回路
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AIR FUEL RATIO(A/F)传感器结构与功能 图1 氧传感器的输出特性（转换特性） 1. 概述 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，代替了以前使用的氧传感器，这就是Air Fuel Ratio (A／F) 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空燃比，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，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，就可以识别出是否可以适用于对象车。 图3 A/F 传感器与氧传感器 O 2 传 感 器 输 出 浓度高 理论空燃比 浓度低 图２ 五线型A/F传感器输出特性(线型特性） A/F 传 感 器 输 出 浓度高 理论空燃比