엔진의 토오크(Torque)나 연비(Fuel Economy),배출가스(Emission) 등이 공연비에 따라 변화하는 양상을 보면, 토오크는 공연비가 농후(Rich)한 쪽이 유리하며, 연비나 CO,NOx와 같은 배출가스는 공연비가 희박(Lean)한 쪽이 더 유리하다. 따라서, 연료소모를 줄이거나 배출가스를 줄이려는 목적으로 일찍부터 희박연소(Lean Burn)에 대한 연구가 진행되어 왔다. 희박연소에 대한 초기 연구결과의 산물이 Lean Burn 엔진이며, 현재에는 이보다 더 발전된 GDi(Gasoline Direct Injection)방식이 주목을 받고 있다.
Lean Burn과 GDi는 모두 열효율이 높고 열손실이 적은 희박연소방식으로 이론공연비 연소방식과는 차이가 있다. 이들 엔진에서는 공연비가 이론공연비 근처로만 한정되지 않고 희박영역까지 확대되어 있다. 따라서, 이론공연비 방식에서 사용하는 통상의 산소센서는 사용될 수 없다. 히터가 부착된 통상의 산소센서를 HEGO(Heated Exhaust Gas Oxygen)센서라고 하는 것에 반하여, 희박영역까지 공연비를 감지하는 센서를 전영역 공연비 센서를 UEGO(Universal Exhaust Gas Oxygen)센서라고 한다.
UEGO센서에는 여러 가지 type이 있는데 현재에는 대개 Pump Cell형 센서를 사용하고 있다. 이 type의 센서는 Lean Burn의 개념이 나올 때부터 초기단계가 개발되었으나, 문제점을 보완하여 1991년에 일반 승용차용으로 채용되기 시작하였다. UEGO는 이론공연비보다 더 희박한 영역에서의 공연비를 감지할 수 있을 뿐 만 아니라, 이론공연비에서의 제어 응답성이 기존의 산소센서보다 더 양호하기 때문에, 제어편차의 감소,과도운전시의 추종성 우수 등의 장점도 가지고 있다.
공연비의 변화에 따른 UEGO의 Pumping Current 변화는 아래 그림과 같다.
UEGO센서의 Pumping Current 변화에 의한 출력 전압은
@ λ = 0.8 ~ 2.0 : 출력 = 0.5 ~ 4.5 V
@ λ = 1.0 (이론공연비) : 출력 = 2.5 V
@ λ = ∞ (공기) : 출력 = 6.75 V
참고로 UEGO센서의 Wire가닥수는 5개이다.
