如果怀疑氧传感器存在故障，则请使用本步骤对电气系统进行故障诊断与排除。 同时，如果表 1 中的其中一个诊断代码激活或很容易重复出现，使用本步骤。
| 诊断代码表 | ||
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| J1939 代码和说明 | 产生此代码的状况 | 系统响应 |
| 3217-3 后处理进气 %O2：电压高于正常值 | 电子控制模块（ECM）可能检测到对蓄电池正极短路。 ECM 可能检测到了涡轮增压器排气出口处的氧传感器的信号电路开路。 | 记录该代码。 黄色警告灯会点亮。 ECM 将氧传感器最后的状况良好值用于废气排放控制值。 |
| 3227-3 后处理排气 %O2：电压高于正常值 | ECM 可能已检测到对蓄电池正极短路。 ECM 可能已检测到催化转化器出口处的氧传感器的信号电路开路。 | |
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| 图 1 | g02036913 |
氧传感器和缓冲器 (1) 氧传感器 (2) 传感器缓冲器 | |
氧传感器用于监控发动机排气的排放水平。 ECM 采用氧传感器的信号来调整空燃比。 该策略确保了发动机有效地燃烧燃油。 该应用使用了两个氧传感器 一个氧传感器安装在涡轮增压器的排气出口处。 另一个氧传感器安装在催化转化器的输出法兰中。 每个氧传感器电路由一个氧传感器和一个传感器缓冲器组成。 变压器用于为两个传感器电路供电。
氧传感器用于检测发动机排气中的氧气含量。 传感器产生与氧气浓度成正比的电压信号。 各信号的可用范围为 150 mV 到 750 mV。 稀的浓度等级产生 150 mV 信号，浓的浓度等级产生 750 mV 信号。 将该模拟信号发送到传感器缓冲器中。 各氧传感器使用加热元件以加热传感器的传感元件。 加热元件的使用改善了暖机时间并提高了传感器的精度。
注: 传感器的工作范围为 600 到 800° C (1100 到 1500° F)。 传感器的端头可能很热。 处理氧传感器时要小心。
传感器缓冲器用于过滤氧传感器发送的电子信号。 缓冲器充当过滤器，在信号发送至 ECM 前调整信号。
变压器将 ECM 经过过滤的 24 VDC 电压转换为传感器电路使用的 12 VDC 电压。 变压器为各个缓冲器提供 12 VDC。 各个缓冲器为氧传感器提供 12 VDC。 各传感器用于为加热元件和模拟传感器的供电电路供电。
A -3 诊断代码指示传感器信号的电路中检测到了故障。 故障可能是由于接线、传感器、传感器缓冲器或变压器造成的。
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| 图 2 | g02402537 |
氧传感器电路示意图 | |
测试步骤 1. 检查电气接头和配线
- 从发动机上拆下电源。
- 彻底检查传感器 (3) 和 (7) 的接头。 同时，彻底检查接头 (8) 、 (9) 和 (10) ，传感器缓冲器 (5) 和 (6) 的接头以及变压器 (4) 的接头。 有关检查电气接头的详细信息，请参阅测试和调整, "电气接头 - 检查"。
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| 图 3 | g02404356 |
测量含氧量部件的位置（右侧发动机视图） (3) 催化转化器进口氧传感器 (4) 变压器 (5) 催化转化器进口氧传感器缓冲器 (6) 催化转化器出口处的氧传感器缓冲器 | |
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| 图 4 | g02404397 |
含氧量部件的位置（催化转化器视图） (7) 催化转化器出口氧传感器 | |
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| 图 5 | g02404516 |
ECM 控制箱上接头的位置（发动机顶视图） (8) J2/P2 ECM 接头 (9) J1/P1 ECM 接头 (10) 催化转化器传感器线束接头 | |
- 对 ECM 接头和线束接头上与该电路有关的每一根导线进行拉力为 45 N (10 lb) 的拉拔测试。
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| 图 6 | g02404580 |
测量含氧量的 J1/P1 ECM 接头的接线端位置 (P1-3) 氧传感器信号回路 (P1-17) 催化转化器进口氧传感器信号 (P1-27) 催化转化器出口处的氧传感器信号 (P1-70) 钥匙开关 | |
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| 图 7 | g02404600 |
测量含氧量的 J2/P2 ECM 接头的接线端位置 (P2-28) 变压器电源 | |
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| 图 8 | g02404637 |
催化转化器处传感器的线束接头接线端位置 (端子 J) 催化转化器进口氧传感器信号 (端子 K) 催化转化器进口氧传感器回路 (端子 L) 变压器 24 VDC (端子 M) 钥匙开关电源 (端子 N) 回路 (端子 T) 催化转化器出口处的氧传感器信号 (端子 U) 催化转化器出口氧传感器回路 | |
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| 图 9 | g02039196 |
氧传感器处缓冲器接头的接线端位置 (端子 1) 12 V 电源 (端子 2) 12 V 回路 (接线端 3) 信号 (接线端 4) 信号回路 | |
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| 图 10 | g02039357 |
传感器缓冲器的线束接头处接线端位置 (端子 1) 12 V 电源 (端子 2) 12 V 回路 (接线端 3) 信号 (接线端 4) 信号回路 | |
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| 图 11 | g02040215 |
变压器处接线端位置 (端子 1) 钥匙开关 (端子 2) 24 V 电源 (接线端 3) 24 V 回路 (接线端 5) 12 V 电源 (接线端 6) 12 V 回路 | |
- 检查各个 ECM 接头上的紧固件有无正确扭矩。 请参阅测试与调整, "电气接头 - 检查"以了解正确的扭矩值。
- 检查线束和配线有无磨损和夹点。
预期结果:
所有接头、触针和插孔之间应彻底联接和 / 或插接，线束和线路没有腐蚀、磨损或挤压的地方。
结果:
- 确定 - 接头和线路看起来正常。 转至测试步骤 2。
- 异常 - 接头和/或导线不正常。
修复: 修理和/或更换接头或配线。
停止
测试步骤 2. 检查可疑传感器加热元件的工作情况。
- 确保已经断开发动机的电源。
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运转过程中，氧气传感器可能达到超出700 °C (1292 °F)的温度。 接触热传感器将会导致严重的人身伤害和财产损坏。 发动机运转、标定和测试过程中不要触摸该传感器。 待传感器冷却之后拆下传感器。 戴隔热手套。 不要将传感器放置在或靠近易燃材料或任何会因高温而受损的表面。 |
- 将可疑传感器从排气系统上拆下来。
- 把发动机控制转到停机。
- 给加热元件预留几分钟加热。 使用红外线温度计检查氧传感器尖端的温度。
加热元件将传感器的尖端加热至约 600 到 800° C (1100 到 1500° F)。
- 断开发动机的电源。
预期结果:
加热元件正在将传感器的尖端加热至上述的技术规范。
结果:
- 确定 - 加热元件正在将传感器的尖端加热至 600 到 800° C (1100 到 1500° F)。 加热元件正常。 转至测试步骤 6。
- 异常 - 传感器的尖端未加热至正确温度。 加热元件有问题。 传感器可能未接收到正确的电压。 转至测试步骤 3。
测试步骤 3. 测量传感器接头处缓冲器的电压。
- 断开传感器和传感器缓冲器之间的传感器接头。
- 将发动机控制设定为停机。
- 使用万用表测量缓冲器接头上接线端 1（12 VDC）和接线端 2（回路）之间的电压。 该接头位于传感器和传感器缓冲器之间。
- 断开发动机的电源。
预期结果:
传感器接头可得到 12 V 电压。
结果:
- 确定 - 传感器接头可得到 12 V 电压。
修复: 氧传感器可得到电源电压。 加热元件未加热传感器，但传感器接收到正确电压。 传感器有问题。 更换传感器。
停止
- 异常 - 传感器和传感器缓冲器之间的传感器接头的接线端得不到 12 V 电压。 传感器得不到电源电压。 传感器缓冲器可能有问题，或者变压器可能有问题。 转至测试步骤 4。
测试步骤 4. 测量传感器缓冲器的线束接头处变压器的电压。
- 断开传感器缓冲器和变压器之间的线束接头。
- 将发动机控制设定为停机。
- 使用万用表测量传感器缓冲器处的接线端 1（12 VDC）和接线端 2（回路）之间的电压。 此测量是在接头线束侧上进行的。
- 断开发动机的电源。
预期结果:
传感器缓冲器处的线束接头的接线端可得到 12 V 电压。
结果:
- 确定 - 传感器缓冲器可得到 12 V 电压。
修复: 传感器缓冲器的输入处可得到电源电压，但传感器缓冲器的输出处却得不到电源电压。 传感器缓冲器有问题。 更换缓冲器。
停止
- 异常 - 传感器缓冲器处发动机线束接头的接线端得不到 12 V 电压。 传感器缓冲器处得不到变压器的电源电压。 变压器的线路中可能有问题，或者变压器可能有问题。 转至测试步骤 5。
测试步骤 5. 检查变压器的输出电压。
- 制造两条足够长的跨接导线，以便在变压器的接头上产生一个测试电路。 在每根跨接导线的一端压接接头插孔。
- 从变压器上断开线束接头。
- 拆下从线束接头处的接线端位置 5（12 VDC）到接线端位置 6（回路）之间的导线。 在这些端子位置中都插接一根跨接导线。
- 将线束接头安装到变压器上。
- 将发动机控制设定为停机。
- 使用万用表测量两根跨接导线之间的电压。
- 断开发动机的电源。
- 恢复导线的原有配置。
预期结果:
跨接导线可得到 12 V 电压。
结果:
- 确定 - 变压器的输出可得到电源电压。
修复: 传感器缓冲器的输入处得不到电源电压，但变压器的输出处却可得到电源电压。 变压器和缓冲器之间的线束有故障。 修理或更换线束。 确认修理后排除了原有故障。
停止
- 异常 - 变压器的输出处得不到电源电压。 注：ECM 向变压器提供 24V 的输出之前，发动机必须以最低 700 RPM 的转速运转高达 3 分钟。
修复: 变压器未产生正确电压。 执行下述步骤：
- 测量到变压器的电源电压。
- 从变压器上拆下线束接头。
- 使用万用表测量接线端 2（24 VDC）和接线端 3（蓄电池负极）之间的电压。
如果这两个接线端之间得不到 24 VDC，则表明 ECM 和变压器之间的供电线可能有问题。 交流发电机接地和变压器之间的回地线中可能有问题。 进行必要的修理。
如果变压器的线束接头处可得到 24 VDC，则表明变压器有故障。 将新变压器临时连接到线束接头上。 测试新变压器的输出是否正确。 如果输出正确，将新部件安装到发动机上。
停止
- 测量到变压器的电源电压。
测试步骤 6. 测量传感器信号接线端上的氧传感器输出电压。
- 断开传感器和传感器缓冲器之间的传感器接头。
- 拆下接头传感器侧上从接线端位置 3（信号）到接线端位置 4（信号回路）的导线。
- 将发动机控制设定为停机。
- 使用万用表测量氧传感器的传感器信号线和传感器回路线松动端之间的电压。
记录该电压测量值。
- 断开发动机的电源。
- 恢复导线的原有配置。
预期结果:
传感器的输出电压在 0.1 到 0.9 V 之间。
结果:
- 确定 - 信号电压在 0.1 到 0.9 V 之间。 氧传感器产生的电压正确。 传感器正常。 转至测试步骤 7。
- 异常 - 信号电压不在 0.1 到 0.9 V 之间。
修复: 氧传感器产生的电压不正确。 传感器有问题。 更换传感器。 确认进行的修理排除了原有故障。
停止
测试步骤 7. 测量传感器信号接线端处传感器缓冲器的输出电压。
- 断开传感器缓冲器和 ECM 之间的线束接头。
- 拆下线束接头的缓冲器侧上从接线端位置 3（信号）到接线端位置 4（信号回路）之间的导线。
- 将发动机控制设定为停机。
- 使用万用表测量氧传感器的传感器信号线和传感器回路线松动端之间的电压。
- 断开发动机的电源。
- 恢复导线的原有配置。
预期结果:
传感器缓冲器的信号电压等同于前一测试步骤中传感器接头处测量的信号电压。
结果:
- 确定 - 传感器缓冲器的信号电压等同于传感器的信号电压。
修复: 传感器缓冲器输出处的信号电压正常。 在传感器缓冲器和 ECM 之间的线束有故障。 检查传感器信号导线和信号回路导线的导通性。 修理或更换线束。
停止
- 异常 - 缓冲器的输出信号电压不等同于传感器的信号电压。
修复: 传感器缓冲器没有正确处理传感器信号。 传感器缓冲器有问题。 更换传感器缓冲器。 确认进行的修理排除了原有故障。
停止