Porsche Workshop Service and Repair Manuals

Oxygen Sensor: Description and Operation
Oxygen Sensor Monitoring

The oxygen sensors are monitored for: 

- 

Operational readiness.

- 

Connectivity.

- 

Short circuit to positive.

- 

Short circuit to ECM ground.

- 

Wire break.

- 

Aging of oxygen sensors via the adjustment frequency and adjustment position.

Function of the Oxygen Sensor Diagnosis 

To diagnose the oxygen sensor signals, the Engine Control Module (ECM) uses the form and frequency of the respective signal as a measuring value.

-

Time of sensor voltage between positive and negative limits

-

Maximum recognized sensor voltage value

-

Minimum recognized sensor voltage value

-

Oxygen sensor value towards rich

-

Oxygen sensor value towards lean

-

Sensing limits of oxygen sensing

-

Period duration of sensor ahead of the three-way catalytic converter

-

Sensor voltage ahead of three-way catalytic converter

Determination of Maximal and Minimal Sensor Voltage 

After starting the engine, the values for the previous maximum and minimum are erased. During driving, the absolute maximum and minimum is
established, based on for the diagnosis predetermined engine speed and load range. These values are recorded by the ECM. If the sensor voltage is
higher than the presently stored maximum value, it will be overridden by the current sensor voltage. The same applies to the minimal values.

Calculation of the Time Between Positive and Negative Limits: 

If the sensor voltage exceeds the sensor limits, the time measurement is started between the positive and negative limits. If the sensor voltage is lower
than the limit range, the time counter is stopped. The time between starting and stopping of the counter is measured.

Example:  Illustration of the affect of the duration of the period regarding emission.

Monitoring (sensor aging) 

A contamination or aging of the oxygen sensor affects the sensor voltage or duration of the sensor signal and with that has a negative influence on
emission values.

Monitoring (Oxygen sensor ahead of TWC) 

Sensor readiness 
The sensor voltage has to have passed 400 mV to 600 mV, 200 seconds after starting the engine, and may not be above 1000 mV and not below -150
mV. During this period no relevant blocking conditions may exist.

Short circuit (signal wire to signal ground) 
For a cold sensor the voltage must be at 0 V +/- 40 mV. If the sensor is at operating temperature and the sensor voltage after the TWC is >350 mV, the