空燃比闭环控制
空燃比
空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，空燃比A/F(A ：air-空气，F ：fuel-燃料)表示空气和燃料的混合比。
空燃比是发动机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。
为使废气催化率达到最佳(90％以上)，必然在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制，其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度，转换成电信号后发送给ECU ，使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(14．7：1)，若空燃比大时，虽然CO 和HC 的转化率略有提高，但NOx 的转化率急剧下降为20％，因此必须保证最佳的空燃比，实现最佳的空燃比，关键是要保证氧传感器工作正常。
如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。
此外使用不当，还会造成氧传感器积碳、陶瓷碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。
氧传感器的失效会导致空燃比失准，排气状况恶化，催化转化器效率降低，长时间会使催化转化器的使用寿命降低。
afr; a - f ratio; air - fuel ratio;"空燃比" 英文对照1、混合气浓度常以空燃比或过量空气系数表示,空燃比是指空气质量与汽油量之比.汽油要得到完全燃烧时,理论上的空燃比应为14 文献来源2、所谓空燃比,就是指进入气缸的混合气中空气和燃油质量之比.从理论上说,为了达到AF=14.7的目标,可以采取控制空气量的方法,也可以采取控制燃油量的方法.现在正在推广的发动机电子控制系统属于后一种,不妨称为空燃比油控方式 文献来源3、AF 称为空燃比,AF 一14.8称理论空燃比.汽油的比重为0.702一0.7470空气和汽油蒸汽不可能完全混合均匀,完全燃烧是不存在的 文献来源4、空燃比是指在一定量的混合气中所含空气与燃油各自的质量比例.Ikg 汽油完全燃烧时所需的最低的空气量约为14.7kg,它被称为理论空气量,因此将空燃比等于14 文献来源5、一公斤汽油完全燃烧时约需15公斤空气汽油在发动机中进行燃烧时与所需空气量之间的比例我们称为空燃比.提高空燃比是减少CO 生成的有效措施增加汽油机的压缩比提高燃烧室的压力会减少未燃烃的排放"空燃比" 在学术文献中的解释文献来源6、(1)保持发动机供油系清净混合气中空气与燃料的质量之比称为空燃比.空燃比的大小与各缸混合气浓度分配的均匀性对汽油机的动力性、燃料经济性和有害废气的排放性有极其重要的影响文献来源7、“空燃比”是指燃烧中空气量与燃烧量的比值系数.3～0.7之间为合格.汇总结果见表2、表3、表4.2梅花针偏细:实践证明[2],髓内针若变细一倍,针的抗弯强度即为原强度的4次方根,相当于该针持重能力缩小16倍文献来源8、所谓“空燃比”是指空气质量除以燃料的质量.当燃烧完全时无过量的O2空气与燃料的混合物就称为化学计量混合物此时的空气质量与燃料的比例为化学计量空燃比文献来源9、2空煤比动态优化控制策略2.1空燃比退火炉在退火过程中,加热段为达到预期温度,在加热过程中煤气燃烧时,所消耗的助燃空气流量和消耗的混合煤气流量之比称为空燃比文献来源。
多点电喷气体发动机空燃比闭环控制系统设计
０ 引 言
随着发动机效率和排放控制法规日趋严格，在保证天然气 发动机动力性和经济性的前提下，降低有害气体排放是天然气 发动机开发研究的主要问题之一。鉴于发动机的排放性能是通 过发动机实时空燃比反应的；对空燃比的实时精确控制显得尤 为重要。
氧传感器是发动机空燃比控制系统中的主要部件，用于实 时检测发动机排气中氧 含 量， 反 馈 给 电 控 单 元 （ＥＣＵ），ＥＣＵ 通过控制喷油脉宽调节天然气发动机的混合气空燃比，从而达 到 排 放 优 化 的 目 的［１］。
关键词：空燃比闭环控制；前馈 ＰＩＤ 算法；瞬变工况
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ＳｕｎＬｉａｎｍｉｎ， ＷｕＣｈａｎｇｓｈｕｉ，ＰａｎｇＬｕｙａｎｇ，ＨｕａｎｇＪｉａｎｑｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｉｒ－ｆｕｅｌ－ｒａｔｉｏｃｏｎｔｒｏｌｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅ ｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｅｎｇｉｎｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｉｓｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓ ｂａｓｅｄｏｎａｌａｒｇｅｓｉｘ－ｃｙｌｉｎｄｅｒｇａｓｅｎｇｉｎｅｏｆＹｕＣｈａｉ．ＢａｓｅｄｏｎｏｐｅｎＥＣＵ，ｉｔｐｒｏｐｏｓｅａｋｉｎｄｏｆｆｏｒｗａｒｄＰＩＤａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｔｉｍｅ ｄｅｌａｙａｂｏｕｔｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｈａｎｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｉｒ－ｆｕｅｌ－ｒａｔｉｏｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆＧａｓｅｎｇｉｎｅ．ＴｈｉｓＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｏｖｅｒｓｔｒｉｋｅｏｆＡＦＲａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｔｉｍｅｄｅｌａｙ，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｄｔｈｅｅｘａｃｔｌｙｍａｔｃｈｐｒｏｂｌｅｍｏｆａｉｒａｎｄｇａｓｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｉ ｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ＴｈｅｄａｔａａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅｎｇｉｎｅｔｅｓｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＡＦＲｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｆｏｒｗａｒｄ ＰＩＤａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｇａｓｅｎｇｉｎｅ． 犓犲狔狑狅狉犱：ａｉｒ－ｆｕｅｌ－ｒａｔｉｏｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｏｒｗａｒｄＰＩＤａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
空燃比
关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。此外使用不当，还会造成氧传感器积碳、陶瓷
碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。氧传感器的失效会导致空燃比失准，排气状况恶化，催化转化器效率降低，
长时间会使催化转化器的使用寿命降低。
比值
发动机工作时，燃料必须和吸进的空气成适当的比例，才能形成可以燃烧的混合气，这就是空燃比。从理论上说，每克燃料完全燃烧所需的最少的空气克数，叫做理论空燃比。各种燃料的理论空燃比是不相同的：汽油为14.7，柴油为14.3。 空燃比
空燃比大于理论值的混合气叫做稀混合气，气多油少，燃烧完全，油耗低，污染小，但功率较小。空燃比小于理论值的混合气叫做浓混合气，气少油多，功率较大，但燃烧不完全，油耗高，污染大。 汽油机的空燃比在12～13时功率最大，在16时油耗最低，在18左右污染物浓度最低。因此，为了降低油耗和减少污染，应当尽量使用空燃比大的稀混合气，只在需要时才提供浓混合气。这种做法，叫做稀薄燃烧，已为当今多数汽油发动机采用。 影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比， 理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气，此时发动机发出的功率大，但燃烧不完全，生成的CO、HC多；当混合气略大于化学当量比时，燃烧效率最高，燃油消耗量低，但生成的NOx也最多；供给稀混合气时，燃烧速度变慢，燃烧不稳定，使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式，将空燃比控制在化学当量比附近，并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器，对发动机进行后处理，是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近，转化器的净化效率最高。
控制方
式
发动机维修与故障诊断模块(二)复习题 (1)
一、填空题1、凸轮轴位置传感器作为_____________控制和_____________控制的主控制信号。
2、故障诊断仪可分为、两大类。
3、氧传感器可分为和两类随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展，汽车电子技术已经明显向和三个方向发展。
4、电控点火装置闭环控制方式通过进行反馈控制，其点火时刻的控制精度比开环高。
5、电控燃油喷射系统按喷射时序可以分为、、。
6、发动机ECU主要由、、和四部分组成。
7、发动机电子控制系统是通过对发动机、、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制，使发动机在最佳工况状态下工作，以达到提高整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。
8、理论空燃比约为。
9、旋转电磁阀控制旁通空气式怠速控制系统的控制内容主要包括起动控制、、怠速预测控制和学习控制。
10、汽车网络系统英文简写是。
11、电子油门控制系统主要由、、发动机控制模块伺服电动机和组成。
12、混合气的成分不同，对发动机、和有很大影响。
混合气的成分通常用表示。
13、CPU可以通过随时掌握各器件的状态，并根据需要随时向有关器件发出控制指令。
14、输出回路一般起着控制信号的和等功能。
15、按信号产生原理不同，进气歧管压力传感器分为、、和。
16、电控燃油喷射系统的类型按燃油喷射部位分、及节气门体喷射三种。
17、进气温度传感器的功用是检测进气温度，并将温度信号变换为电信号传送给ECU，ECU根据发动机的进气温度信号修正，使发动机自动适应的变化。
D型电控系统将进气温度传感器安装在空气滤清器或内，L型电控系统将进气温度传感器安装在内。
18、根据测量原理不同，空气流量计有、、及热膜式几种类型。
19、常见的发动机转速与曲轴位置传感器有、、三种。
20、爆震传感器可以分为、和火花塞座金属垫型三种。
21、对车辆进行检修时，借助于ECU的接口，用电路的方法或连接的方法，按特定的程序，可将存储在ECU存储器中的故障码调出。
22、汽车专用万用表也是一种检测精度高、测量范围广、抗干扰能力强及高等特点。
冷启动空燃比
冷启动空燃比冷启动空燃比是指发动机在冷启动状态下的燃油和空气的混合比例。
冷启动是指发动机从停机状态下重新启动的过程。
在冷启动时，由于发动机和排气系统的温度较低，燃油和空气的混合比需要调整，以确保发动机正常运行。
冷启动空燃比的调整是由发动机控制单元(ECU)负责的。
ECU通过传感器实时监测发动机的温度、氧气含量和其他相关参数，根据这些参数进行计算，并调整燃油喷射量和进气量，以控制空燃比的合理范围。
冷启动时，ECU会增加燃油喷射量，以确保发动机能够正常启动并达到稳定运行状态。
冷启动空燃比的调整对于发动机的正常运行至关重要。
如果空燃比过高，燃油燃烧不完全，会产生大量的有害废气和污染物，同时也会增加燃油消耗。
如果空燃比过低，燃烧温度过高，会导致发动机过热，甚至可能引发爆炸等安全问题。
为了保证冷启动空燃比的准确调整，发动机控制系统通常会采用预热装置。
预热装置可以提高发动机和排气系统的温度，使燃油更容易燃烧，减少启动时的排放和能耗。
常见的预热装置有电热蜡烛、加热垫等。
现代汽车还配备了闭环控制系统，可以实时监测和调整冷启动空燃比。
闭环控制系统通过氧气传感器检测排气中的氧气含量，从而判断燃烧的情况，并通过调整燃油喷射量和进气量来实现空燃比的控制。
随着汽车技术的不断发展，冷启动空燃比的调整越来越精确。
现代的发动机控制系统可以根据不同的启动条件和环境温度，实现自适应的空燃比控制，以提高发动机的性能和经济性。
此外，一些新的技术如直喷燃油系统、可变气门正时等也在不断应用于发动机，进一步提升了冷启动空燃比的调整能力。
冷启动空燃比的调整对于发动机的正常运行和环境保护至关重要。
现代的发动机控制系统通过传感器和闭环控制等技术手段，实现了对冷启动空燃比的精确控制。
随着汽车技术的不断发展，冷启动空燃比的调整能力将进一步提升，为更高效、环保的汽车运行提供支持。
电控汽油机故障诊断与检修复习题
《电控汽油机故障诊断及检修》复习题一、名词解释1、同时喷射——将各缸的喷油器并联，所有喷油器有电脑的同一个指令控制，同时喷油，同时断油。
2、顺序喷射——喷油器由电脑分别控制，按发动机各缸的工作顺序喷油。
3、开环控制系统——通过实验室确定的发动机各工况的最佳供油参数预先存入电脑，在发动机工作时，电脑根据系统中各传感器的输入信号，判断自身所处的运行工况，并计算出最佳喷油量。
4、闭环控制系统——在系统中，发动机排气管上加装了氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入汽缸的混合气空燃比，在通过电脑及设定的目标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量。
5、同步喷油——是指发动机各缸工作循环，在既定的曲轴位置进行喷油，同步喷油有规律性。
6、间歇喷射——在发动机运转期间，将汽油间歇地喷入进气道中。
7、点火提前——是从火花塞发出点火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度。
8、Ｇ信号——指活塞运行到上止点位置的判别信号，是根据凸轮轴位置传感器产生的信号经过整形和转换而获得的脉冲信号。
9、实际点火提前角——实际点火提前角＝初始点火提前角＋基本点火提前角＋修正点火提前角。
10、占空比——是指脉冲信号的通电时间及通电周期之比。
11、EVAP——是汽油蒸汽排放控制系统，是为防止汽油箱内的汽油蒸汽排入大气而产生污染。
12、汽车故障——指汽车部分或完全丧失工作能力的现象。
13、汽车故障诊断——指在汽车不解体（或仅卸下个别小件）的条件下，确定汽车技术状况或查明故障的部位及原因而进行的检测、分析及判断。
14、汽车维护——为了维持汽车完好技术状况或工作能力而进行的作业，包括清洁、检查、补给、润滑、紧固、调整等作业。
15、汽车修理——为了恢复汽车使用性能而进行的作业，包括分解、清洗、检验、修复、装配、调校等作业。
16、发动机磨合——汽车总成或发动机组装后，为改善零件摩擦表面质量和性能，检验维修质量而进行的运转过程。
二、填空题1.电控点火系统最基本的功能是________________。
空燃比反馈控制系统(OS)资料
5、学习空燃比控制
（1）学习空燃比变 化，不断修正调节空燃比，微调喷油量，进一步 提高空燃比的控制精度。
（2）学习空燃比控制修正范围
一般闭环控制空燃比修正系数为0.80-1.20或1.251.75，在故障诊断仪里显示为±20%或±25%。如果 修正值超出修正范围时，不再修正调节。
（1）喷油器漏油造成混合气过浓。 （2）喷油器堵塞造成混合气过稀。 （3）点火系统缺火或火花塞能量不足造成混合气 （HC和新鲜空气）直接进入三元催化器燃烧，使 得发动机动力性、经济性、排放性下降。 （4）气门正时不对，造成混合气直接进入三元催 化器燃烧。 （5）空气流量计后漏气造成NO2过多。 （6）空气流量计故障造成进气量计量不准。 （7）进气温度传感器或水温传感器故障。 （8）燃油压力调节器失效。
ZrO2陶瓷对氧离子浓度特别敏感，在内外有氧离 子浓度差时，氧离子由高浓度向低浓度扩散时形 成电池。
2、氧化锆式氧传感器的结构
主要由锆管、电极、保护管等组成。
3、氧化锆式氧传感器的工作原理
氧化锆式氧传感器工作原理图
工作原理：
发动机的排气气流从锆管表面的陶瓷层渗入，与 负极接触，内部的正极与大气接触。温度较高时， O2发生电离形成氧离子。若陶瓷层内（大气）、 外（废气）侧氧离子存在浓度差时，使得陶瓷体 内侧（正极）的氧离子向外侧（负极）扩散，锆 管元件形成了一个微电池，扩散的结果造成锆管 正、负极间产生电势差。 浓度差越大，电势差越大。
注意点
通过安装在排气管上的氧传感器送来的 反馈信号，对理论空燃比进行反馈控制。
3、氧传感器对喷油量的控制与修正
（1）前氧传感器对空燃比进行反馈控制。 （2）后氧传感器用于检测三元催化转换器的催化 效率。
汽车电子习题(答案版) (1)
第1、2章习题一、填空题1.传感器的功用是向ECU提供汽车运行状况和发动机工况。
2.凸轮轴位置传感器作为喷油时刻控制和_点火时刻_控制的主控制信号。
3.爆燃传感器是作为爆燃控制的修正信号。
4.电子控制单元主要是根据进气歧管压力确定基本的喷油量。
5.电控系统由传感器、ECU、执行器三大部分组成。
6.电控系统有汽车电子控制装置、车载汽车电子装置两种基本类型。
7.传感器是采集并向ECU输送信息的装置。
8.电子控制单元ECU是发动机控制系统核心。
9.汽车电控系统的执行元件主要有电磁式喷油器；点火控制器(点火模块)；怠速控制阀、怠速电机；EGR阀元件。
10.发动机工作时，ECU根据节气门开度信号判断发动机负荷大小。
11.负温度系数的热敏电阻其阻值随温度的升高而降低。
二、简答题1、汽车电子技术发展的背景是什么？●环保、安全、节能及舒适推动了汽车技术的发展●电子信息技术推进了汽车技术向集成与智能迈进●汽车电子技术应用的优越性2、说明为什么很多汽车都采用CAN总线技术？一方面是由于电子产品本身的特点，如计算机芯片的功能不断提高而价格则在不断下降。
另一方面，也是由于一些新增的性能可在相当程度上借助于原有构件实现，如ESP(电子稳定系统)就利用了很多ABS原有元件。
再者，原有系统皆系单独控制，很复杂，现开始发展并推广的多路传输技术、CAN总线网络控制技术等，可将多个系统的传感器、控制器及执行机构集成到一起，各系统分享信息，这就大大简化了线路，节省材料、加工装配费用3、请分析汽车如果采用42V电源系统供电，有什么好处？电压提高3倍，电流就可减小2/3，因而可以大大减小电缆、电动机、线圈等尺寸及质量。
可使一些新技术，如电子控制电动气阀机构、飞轮内装起动机/发电机一体式结构以及电子控制电动制动器、转向系的应用成为可能；同时，可以减轻汽车质量并提高效率4、汽车电控系统的组成及各部分的作用是什么？➢信号输入装置——各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给ECU；➢电子控制单元——ECU，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；➢执行元件——由ECU控制，执行某项控制功能的装置。
汽车发动机电控系统原理与故障诊断模 块 五 发 动 机 排 放 控 制 系 统
• 任 务 ５. １ 空 燃 比 闭 环 控 制 系 统 • 任 务 ５. ２ 废 气 再 循 环 控 制 系 统 • 任 务 ５. ３ 燃 油 蒸 发 排 放 控 制 系 统 • 任 务 ５. ４ 二 次 空 气 供 给 系 统
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任 务 ５. １ 空 燃 比 闭 环 控 制 系 统
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任 务 ５. １ 空 燃 比 闭 环 控 制 系 统
• 桑 塔 纳 ２０００ＧＳｉ ＡＪＲ 发 动 机 氧 传 感 器 的 检 测 。 桑 塔 纳 ２０００ＧＳｉ ＡＪＲ 发 动 机 氧 传 感 器（ Ｇ３９） 结 构 如 图 ５. １４ 所 示 ， 设 有 加 热 器 （ Ｚ１９） ， 由 燃 油 泵 继 电 器 供 电 。 图 ５. １５ 所 示 为 氧传 感 器 控 制 电 路 ， 加 热 器 电 路 为 电 源 线 → 氧 传 感 器 ４ 孔 插 头 Ｔ４／１ 端 子 → 氧 传 感 器 加 热 器 电热 丝 → 氧 传 感 器 ４ 孔 插 头 Ｔ４／２ 端 子 → １. ０ 导 线 → 控 制 单 元 Ｔ８０／２７ 端 子 → 控 制 单 元 （ Ｊ ２２０）内 部 电 路 → 接 地 ， 控 制 单 元 （ Ｊ２２０） 控 制 氧 传感器加热器接地回路。
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任 务 ５. １ 空 燃 比 闭 环 控 制 系 统
• 通常空燃比闭环控制系统中安装两个氧传感器，前氧 传 感 器 对 空 燃 比 进 行 反 馈 控 制 ， 后氧 传 感 器 用 于 检 测 三 元 催 化 转 换 器 的 催 化 效 率 ， 如 图 ５. ２ 所 示 。
• 根据氧传感器的输出特性，氧传感器输出电压信号在 理 论 空 燃 比 １４. ７ 处 发 生 跃 变 。ＥＣＵ 利 用 空 燃 比 反 馈 信 号 ， 将 氧 传 感 器 信 号 电 压 与 基 准 电 压 ０. ４５ Ｖ 进 行 比 较 ， 判 定 混 合 气的 浓 稀 程 度 来 进 行 控 制 。 若 比 理 论 混 合气浓，则应缩短喷油时间；若比理论混合气稀，则 应延 长 喷 油 时 间 。
电控答案
电控技术复习题（仅供参考）一．名词解释。
1. 空燃比:可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比.2. 缸外喷射：喷油器将燃油喷射在进气门或进气门附近进气管道内的燃油喷射系统。
3. 占空比:占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率（高电平所占周期时间与整个周期时间的比值）4. 多点喷射:指在每一个气缸的进气门前均安装一只喷油器，喷油器适时喷油的燃油喷射系统.。
5. 连续喷射：指发动机运转期间，喷油器连续不断地喷射燃油的控制系统6. 闭环控制：(发动机排气管上加装上氧传感器，根据排气中含氧量的变化，判断实际进入气缸的混合气空燃比。
再通过电脑与设定的目标空燃比进行比较，并根据误差修正喷油量.)（闭环控制系统——也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给ECU。
）7. 开环控制：（采集控制系统所需的信息，并将其转换成电信号通过线路输送给ＥＣＵ）开环控制是指控制装置与被控对象之间只有按顺序工作，没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统8. 分组喷射:指把发动机所有气缸分成2～3组，ECU用两个或三个控制电路控制各组喷油器。
（将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射）9. 顺序喷射：发动机运行期间，喷油器按各缸的工作顺序，依次把汽油喷入各缸的进气歧管，发动机曲轴每转两转，各缸喷油器轮流喷油一次。
喷油器按发动机各缸的工作顺序依次喷射（喷油器按发动机各缸的工作顺序依次喷射）10.低选控制：如果以保证附着系数较小的车轮不发生抱死为原则来调节制动压力，这两个车轮就是按低选原则进行控制，简称“低选控制。
11.高选控制：如果以保证附着系数较大的车轮不发生抱死为原则来调节制动压力这两个车轮就是按高选原则进行控制简称“高悬控制。
12.控制通道13.数字信号：指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。
14.模拟信号：模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。
空燃比PI控制与整车排放优化的研究
《 装备制造技术）０２ ２ １ 年第 ３ 期 附近跳变。Ｅ Ｕ接 收到电压信号后 ， Ｃ 首先要做 制， Ａ也在 ｌ 附近。 但是实际使用中， 我们的车辆间是 人＝１ 前 我们 存在差异的 ，车辆老化后零部件参数也不像新车那 的就是分辨出 目 的混合气是浓还是稀。为此 ， 样 精 确 ， 地 区 的燃 油 密度 、 驶 条 件 ， 油 品 质也 需要设定两个 阀值 ： 各 驾 燃 浓阀值和稀阀值。 图 ３ 当氧传 如 ，
本文提 出了通过更优 的电喷系统匹配策 略 ， 来 实 现汽油 机电喷 系统 与三元催 化器最佳 匹配 的思 想 ， 用 Ｐ 控 制原 理 ， 合 三 元催 化 器 的反应 特 性 ， 利 Ｉ 结 建立更优的空燃 比控制模型和标定变量。该方法最 大限度地提高三元催化器的转化效率 ，实现较低成 本的三元催化器满足更严格国家排放法规 （ 国Ⅳ ） ， 从而有效地控制车辆成本 ，达到生产成本 和国家法 规兼 顾 的 目的 。
收 稿 日期 ： ０ １ １ — ２ ２ １－ ２ ０
作者 简 介 ： 晓宇 （９ ４ ） 男 ，内蒙古 赤 峰人 ，助工 ， 科 学历 ， 董 １ ８一 ， 本 主要 从事 小 排量 发 动 机 的动 力 系统 匹配 和标 定 工 作 ； 成 婷（ ９５ ） 女 ， １８ 一 ， 湖南娄底人 ， 助工 ， 本科学历， 主要从事面向设计和制造的整车数据系统的结构搭建和管理工作 。 ４
最佳空燃比
最佳空燃比空燃比是指发动机燃料混合气中的空气和燃料的比例。
在内燃机中，空气和燃料的混合比例对于发动机的性能和效率具有重要影响。
一个适当的空燃比能够使发动机在燃烧时达到最佳效果，从而提高燃油利用率和减少尾气排放。
对于汽油发动机而言，最佳空燃比一般在14.7:1左右。
这个空燃比被称为化学平衡空燃比，也被称为斯托伊凯俄计算公式中的λ=1。
在这个空燃比下，燃料和空气的混合物完全燃烧，产生最大的能量输出，同时也使得尾气中的有害物质达到最低水平。
然而，并非所有情况下都适用这个最佳空燃比。
在高负荷运行时，需要更多的燃料来提供更多的动力，这时空燃比会偏向富燃，即燃料偏多。
而在低负荷运行时，空燃比会偏向稀燃，即燃料偏少。
因此，在实际使用中，发动机控制系统会根据不同工况下的需要来调整空燃比，以保证最佳的性能和效率。
除了对发动机性能和效率的影响外，空燃比还直接关系到尾气排放的清洁程度。
当空燃比偏离最佳值时，燃烧不完全会导致尾气中一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）等有害物质的排放增加。
因此，控制空燃比在最佳范围内对于减少尾气污染具有重要意义。
在现代汽车中，空燃比是由发动机控制单元（ECU）通过各种传感器来实时监测和调节的。
传感器会监测发动机负荷、转速、进气量、氧气浓度等参数，从而确定当前工况下最适合的空燃比，并通过喷油器来调节燃料的供给量。
这种闭环控制系统能够保证发动机在各种工况下都能够保持最佳的性能和效率。
总的来说，最佳空燃比对于发动机的性能、效率和尾气排放都具有重要影响。
通过科学合理地控制空燃比，可以使发动机运行更加稳定、高效，同时也能够减少对环境的影响。
因此，在汽车设计和制造中，对空燃比的控制和优化是一个重要的研究方向，也是提升汽车性能和环保水平的关键之一。
汽车理论第五版_课后习题答案(正确)
《汽车电子控制技术》练习题一、填空题1．液力耦合器由泵轮、涡轮等基本元件组成。
2．自动变速器主要是根据车速和节气门开度的变化来实现自动换档的。
3．常见的自动变速器控制模式有标准模式、经济模式及动力模式。
4．自动变速器性能试验包括失速试验、时滞试验、油压试验、路试及手动换档试验等。
5．ECU的组成：输入回路、 A/D转换器、微型计算机、输出回路等四部分组成。
6．爆燃传感器用于检测发动机是否产生爆燃以此实现发动机点火时刻的精确控制。
7．热式空气流量计可分为热线式和热膜式两种形式。
8．齿轮架并非齿轮，其齿数是虚拟的，其齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。
9．汽油喷射系统按喷油器安装部位可分为单点汽油喷射系统、多点汽油喷漆射系统；10.安全气囊系统由安全气囊、气体发生装置、控制模块（ECU）和碰撞传感器等组成。
11.汽油喷射系统按喷射时序可分为：同时喷油、顺序喷油、分组喷油等。
12.目前常用的自动变速器的行星齿轮装置有拉维纳式和辛普森式。
13.断油控制主要是减速断油、发动机超速断油、汽车超速行驶断油。
14.现代汽车电子点火系统，触发方式有磁脉冲式、霍尔式、光电式三种。
15.无触点磁脉冲式电子点火系统由信号发生器、点火控制器、高能点火线圈、火花塞等组成。
16.光电式曲轴、凸轮轴位置传感器，由信号盘、信号发生器、配电器等组成。
17.曲轴位置传感器的功用是检测发动机转速信号和活塞运行位置。
发动机ECU据此信号控制点火时刻和喷油正时。
18.霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。
19.EFI燃油喷射系统可分为单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）两大类型。
20.汽车发动机电子控制燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个子系统组成。
21.在汽油泵的出口处设有单向阀，保证发动机熄火后，供油管内的燃油仍有一定压力，便于下一次顺利启动。
22.电子控制系统由电控单元（ECU）、传感器、执行器三大部件组成。
空燃比方案
空燃比方案1. 简介空燃比是指发动机在燃烧过程中，空气与燃料的比例。
一个合理的空燃比能够提高发动机的燃烧效率，并减少废气排放。
空燃比方案是调节发动机的燃烧过程，以获得最佳燃烧效果和性能的一种策略。
2. 空燃比的重要性空燃比对发动机性能和排放影响重大。
过高的空燃比会导致发动机动力下降、燃油消耗增加；过低的空燃比则会导致发动机不能完全燃烧燃料，增加有害废气的排放。
3. 空燃比的调节方法3.1. 气门调节法气门调节法是通过控制气门的开启时间和关闭时间来调节空气进入汽缸的量。
增加气门开启时间可以增加空气进入汽缸的量，从而使空燃比减小；减小气门开启时间可以减小空气进入汽缸的量，从而使空燃比增大。
3.2. 燃油喷射调节法燃油喷射调节法是通过控制燃油喷射器的喷油量来调节空燃比。
增加燃油喷射量可以使空燃比增大；减小燃油喷射量可以使空燃比减小。
3.3. 电子控制单元（ECU）现代发动机通常采用电子控制单元（ECU）来控制发动机的工作过程，包括调节空燃比。
ECU可以根据传感器的反馈信号对燃油喷射量和气门开启时间进行动态调整，以实现最佳的空燃比。
4. 最佳空燃比最佳空燃比取决于多个因素，包括发动机设计参数、燃料品质和使用环境等。
一般来说，汽油发动机的最佳空燃比范围在12:1到18:1之间，柴油发动机的最佳空燃比范围在15:1到20:1之间。
5. 空燃比对发动机性能的影响5.1. 动力输出适当的空燃比有助于提高发动机的动力输出。
过高或过低的空燃比都会导致发动机的动力下降。
5.2. 燃油经济性合理的空燃比可以提高燃油利用率，降低燃油消耗。
过高或过低的空燃比则会导致燃油经济性下降。
5.3. 废气排放适当的空燃比可以降低有害废气的产生。
过高或过低的空燃比都会增加废气排放。
6. 空燃比方案的优化空燃比方案的优化需要综合考虑发动机的性能和排放要求。
一些优化方法包括：•动态调整空燃比，根据发动机负荷和转速的变化进行实时调整；•使用先进的燃料喷射技术，如直喷技术和多点喷射技术；•应用先进的控制策略，如闭环控制系统和预测性控制系统。
电控试题库及答案
《电控发动机维修》理论考试试卷样 A 卷一、填空题（每空1分，共30分）1.电控燃油喷射系统英文缩写为____________，怠速控制系统英文缩写为__________。
2.爆燃传感器是作为_____________控制的修正信号。
3.电控燃油喷射系统按喷射方式不同可分为____________和______________两种类型。
4.凸轮轴位置传感器一般有___________、____________和光电式三种类型。
5.喷油器的驱动方式分为两种即___________、____________6.空燃比反馈控制系统是根据________________的反馈信号调节喷油器的喷油量，从而达到最佳空燃比控制。
7.电控汽油喷射系统由______________、_____________和控制系统三部分组成。
8.节气门位置传感器有两种型式即__________、__________9．三元催化转换器后面安装氧传感器的目的____________________________。
10.天然气汽车可分为三种类型即______________、_____________、______________。
11.发动机控制怠速进气量方法有___________和__________两种类型。
12.影响TWC转换效率最大因数是___________和_____________13.普通式燃油压力表量程一般为_____________________。
14.固定式喷油器清洗仪除用来清洗喷油器外，还具有喷油器__________、__________功能。
15.汽车电路图可分为三种类型_________、__________、__________16.柴油机电子控制系统的执行器由____________、_____________两部分组成。
二、选择题（每题2分，共10分）1.电控发动机进气压力传感器的参考电压值一般是（）A 5VB 8VC 9VD 12V2.发动机工作时，随冷却液温度升高，爆燃倾向（）。
《汽车电控发动机检修》复习资料
一、填空题1、空燃比是：_____________________________________________ ,理论空燃比2、电喷发动机有两个闭环控制系统，一个是发动机电控单元得到____________ 信号控制喷油量的闭环控制系统；一个是发动机控制单元得到_____________ 信号控制点火提前角的闭环控制系统。
3、电控发动机燃油系统油压一般为___________ KPa,拔掉油压调节器真空管油压上升__________ KPa。
4、电喷发动机是由电脑（ECU）根据___________ 信号，经以计算，按照程序，而通过___________ ，令发动机运行。
5、OBD —II 是_______________ ，其有________ 脚。
6 、电喷发动机的进气系统由空气滤清器，__________________ ，________________ ，_________________ ，________________ ，________________ 等部件组成。
1. 混合气中所含空气质量和燃料质量的比值14. 72 •氧传感器爆震传感器3.250~300KPa 50KPa4•各传感器各执行器5.第二代自诊系统6•流量计或压力传感器节气门位置传感器怠速控制阀门进气温度传感器进气歧管1 .喷油器按驱动方式分为__________________________________________ 驱动和驱动两种。
2. 电控发动机的燃油供给系一般由油箱、 __________________ 、汽油滤清器、燃油分配管、______________ 、油压调节器、输油管等组成。
3. 在丰田5A发动机控制系统上，IGT信号是______________________ 、IGF信号是___4 .雅阁K2.4A4发动机采用的点火系统是 _____________________________________ ________________________________ 。
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2）不加热的管式氧传感器
如图所示，传感陶瓷管7借助于“指状”的陶瓷支承管3和碟形弹簧2固定在传 感器壳体6上并密封。
在支承管和传感陶瓷管之间的接触元件5用于提供内电极和连接电缆1之间的 接触。
外电极通过金属密封环与传感器壳体连接。传感器内的各种零件都由金属护 套4 固定和对中。
护套除了支承碟形弹簧以外，还保护传感器内部不被污染。
传感陶瓷管内外表面上的氧浓 度差别促使内表面上的氧原子 放下2个正电荷变成带2个负电 荷的氧离子，通过扩散穿越多 孔的、由二氧化锆制成的传感 陶瓷管（故称固态电解质）到 达外表面，将2个负电荷留在外 表面，成为氧原子进入废气中。
所以：内表面带正电，成为正 极；外表面带负电，成为负极。
两极之间的电位差使是氧传感 器的信号电压。
3）加热的管式氧传感器
如图所示，加热的管式氧传感器的构造和原理与 不加热的管式氧传感器基本相同。
主要差别在于，加热的管式氧传感器的传感陶瓷管，内部出一根陶瓷 加热元件6加热，通电后30s便达工作温度。
因此传感陶瓷管即使在负荷低、废气温度较低时也有超过350℃的温 度，可以照常发挥功能。负荷高时由废气温度决定陶瓷管温度。陶瓷 加热元件系正温度系数（PTC）电阻，温度较低时电阻很小，功率很 大，加热很快。加热后电阻升高，功率不大。
信号电压的高低取决于传感陶 瓷管内外表面之间氧浓度之差， 即取决于外表面上废气经完全 催化处理之后残余氧的浓度， 而残余氧浓度又是废气λ值的函 数。
从λ＞1的稀混合气（高残余氧） 过渡到λ＜1的浓混合气（极低 残余氧），则残余氧浓度突变 达10的几次方幂倍。所以在λ=1 附近信号电压突变，
传感陶瓷管的内表面与新鲜空 气相通，外表面被废所包围， 两边的氧浓度度相差悬殊。
但汽油机废气中总是存在残余 氧的，即使在燃油过剩的情况 下也不例外。例如λ=0.95％时 残余氧达到约0.1 ％～0.3％的 体积百分比。
多孔铂电极的催化作用使得废 气中的CO、HC和H2在电极表 面上同残余氧发生化学反应， 使之趋向理论当量的平衡，以 致残余氧的最终浓度跟燃烧完 全与否无关。而仅仅取决于λ。
2.8 空燃比闭环控制
开环控制时ECU并不知晓执行器执行指令 后的实际效果；
而闭环控制时ECU通过传感器监测指令执 行后某一个特定参数的变化，并将该参数 的实测值与设定值对比，在两者不一致时 调整指令使之达到一致。
故凡闭环控制，必有一个控制对象，即控 制参数；还有一个控制目标，即控制参数 的设定值。
连接电缆夹紧在伸出传感器的连接元件的末端，并用耐高温的PTFE 帽盖密封以防潮气和机械损伤。
为了防止废气中的燃烧沉积物落在传感陶瓷管上,在凸入股气气流中的 传感器壳体的末端装有护管8，护管上开有孔隙，可让废气通过，同 时却有效地防止了废气中固态物质的机械撞击和变工况时的热冲击。
传感器壳体上有螺纹供安装用。
净化后的废气有害物质的浓度 与过量空气系数λ密切相关。随 着λ的增大，净化后残余的HC 和CO浓度降低，但NOx浓度上 升。
只是在λ为0.99～1.00 的一个小 区域内才能使三种有害物质同 时得到最大限度的净化。这就 是λ环控制的调节范围。
只有在怠速和部分负 荷工况范围，而且结 束暖机以后，才能激 活λ闭环控制。
λ闭环控制的控制参数就是燃油与空气温合 气的过量空气系数λ，
控制目标是λ=1附近的一个小范围。
Motronic在怠速和部分负荷时可实行λ环控 制，其他工况皆为开环控制。
1、λ闭环控制的调节范围和激活的 必要条件
汽油机排放的有害污染物主要 是HC、CO和NOx。目前汽油 机排放污染物治理手段中最重 要的是利用三效催化转化器净 化。
加热的管式氧传感器的护管10上的废气流 通孔比较细小，因此减少了传感陶瓷管在 废气温度较低时所遭受的冷却作用。
管式氧传感器的加热，将发动机从起动直到闭环 控制投入运行所经历的时间缩短到20~30s，确保 了废气温度较低（如怠速）时的闭环控制运行。
传感陶瓷管的内外表 内部涂有一薄层透气 的多孔铂，
它一方面因其催化作用 而影响着传感给输出特 性，
另一方面由于电接触， 构成两个电极2。
传感陶瓷管突入排气气流 中，所以在它外表面的铂 涂层上再涂一层高孔隙度 的陶瓷保护层6。
这层加固层防止了铂催化 层遭受废气中沉积物的腐 蚀和侵蚀，确保了传感器 的长期稳定性。
λ＜1时为800~1000mV,
λ＞1时小于100mV．
λ=1时为450～500mV。
氧传感器应装在任何工况下都能达到其工作温度的地方，因为氧传感 器的工作特性与温度密切相关。温度强烈地影响着传感陶瓷管对氧离 子的导通能力。
一方面当温度低于600℃时，输出电压低于上述数据和曲线，而低于 350℃时几乎没有信号；
2、氧传感器
氧传感器用于测定废气中的过量空气系数λ。 λ定义为燃油和空气的混合气中实际空气里和由所
含燃油量决定的理论当量空气量之比。
λ=1意味着充分燃烧后燃油与空气均无过剩； λ＞1则氧过剩，混合气过稀； λ＜1则氧不足，混合气过浓。
λ由混合气中各种原子量的比例决定。燃烧过程 不改变这个比例，故从废气中测定的λ，不论燃烧 是否完全，都与未燃时在混合气中测定的λ一样。
目前普遍使用的氧传感器只能判断是λ＞1， 还是λ＜1，却无法测定λ的具体数值。
不过已开始生产能测定λ具体数值的氧传感 器，用于稀薄燃烧发动机。
1）管式氧传感器原理
氧传感器按带固态电解质 的氧浓度原电池的原理工 作（Nernst原理）。
其核心元件是用二氧化锆 制成的传感陶瓷管1。
传感陶瓷管不透气，用氧 化铱作过稳定化处理。
另一方面，输出电压对于过量空气系数变化的响应时间也与温度有关。 例如：
当传感陶瓷管温度为350℃时，响应时间为几秒钟； 而当传感陶瓷管温度为600℃时，响应时间小于50ms。
所以在发动机起动后直到大约350℃的最低运行温度的一段时间内，λ 闭环控制是截止的。
氧传感器的内阻也与温度有关。