近年來,全球各個國家和地區(qū)施行的排放法規(guī)越來越嚴格,再加上能源枯竭等問題日趨嚴重,這些原因都促使研究人員努力開發(fā)燃油經(jīng)濟性更好、排放更低的新型發(fā)動機及其控制系統(tǒng).1984年,日本Toyota公司使用了稀薄燃燒系統(tǒng),從此稀薄燃燒技術在汽車發(fā)動機上的采用逐漸多起來.稀薄燃燒技術通過增大混合氣的空燃比,在稀薄燃燒范圍內(nèi)(A/F>18)使燃油充分燃燒,明顯降低了汽車尾氣中污染物的排放量,此項技術同時還提高了燃油的利用率,使得發(fā)動機極大程度地實現(xiàn)了節(jié)能減排這一理念.但是,如果空燃比過大的話,容易導致發(fā)動機熄火,使得輸出功率降低,也會造成燃油不充分燃燒,尾氣污染反而會更加嚴重.所以對于稀薄燃燒系統(tǒng)而言,有必要利用氧傳感器將其空燃比控制在一個合理的范圍內(nèi).

由于傳統(tǒng)的氧傳感器決定于其內(nèi)部結構與工作原理,在入=1附近時可以進行精確測量,而在其他空燃比情況下其靈敏度明顯降低,只能大致反映出混合氣的狀態(tài)是濃或稀,卻不能精確地反映出混合氣的濃稀程度.而稀薄燃燒發(fā)動機混合氣的空燃比在入=1之外,其值可以達到入=2以上甚至更高.因此,傳統(tǒng)的氧傳感器已經(jīng)不能夠滿足稀薄燃燒技術的要求,測量范圍更寬、精度也更高的寬域氧傳感器應運而生.