基于氧传感器模型的空燃比精确控制器开发

氧传感器在发动机运行过程中由于长期使用或环境恶劣等因素将导致其信号失真,为此提出模型算法替代氧传感器实物的思路,根据模型设计理念,设计一种实现空燃比精确控制的控制器。在Matlab/Simulink环境下,搭建空燃比控制器算法模型,主要包括氧传感器信号计算模块、模式调度模块和PI控制器模块。将由空燃比算法模型所得空燃比输入氧传感器模型,得到氧传感器信号值,将该信号值反馈到PI控制器模块中,进行喷油量修正,使空燃比控制在14.7附近。试验结果表明,该控制系统在没有使用氧传感器的条件下可将空燃比精确控制在14.31~15.01范围内。与装有氧传感器的电控原机相比,排放性能相似。     

一种实现组合燃烧模式闭环控制的宽域氧传感器控制器

为了降低重型增压燃气发动机燃料消耗和热负荷,并使之运行在稀薄燃烧区,设计了一种宽域氧(UEGO)传感器控制器和基于此控制器快速实现稀薄燃烧控制的方法。该控制器通过采集UEGO、发动机转速和进气压力等信号,精确计算得到当前工况下的空燃比值,并与可标定的目标空燃比值进行比较,判断当前混合气的浓稀状态,向基于理论空燃比控制的燃气发动机ECU实时输出模拟的开关型氧传感器信号。试验表明:控制器结合基于理论空燃比控制的ECU能实现燃气发动机理论空燃比燃烧和稀薄燃烧组合模式的闭环控制。     

浅析气体浓度传感器的识别与检测

气体浓度传感器主要应用于汽车电控发动机尾气排放的监测。汽车电控发动机通过氧传感器来监测排气中氧浓度的含量,发动机ECU根据排气中氧浓度的含量不断地对喷油脉宽进行修正,从而使发动机空燃比接近理论空燃比。只有发动机能够正常运作,其才能产生应有的动力,燃油耗及尾气排放才会降低。随着汽车发动机技术的发展,很多新型传感器已应用于现代先进的发动机尾气浓度监测,如稀薄混合汽传感器、宽域氧传感器等。为了使广大汽车维修人员更好地了解各种气体浓度传感器的结构与原理以及相应的识别与检测,本文将作出如下介绍。     

一种天然气发动机空燃比控制策略的研究

提高电控天然气发动机的空燃比控制精度，是改善发动机经济性、动力性和降低尾气排放的关键环节。本文将模糊神经网络与PI控制技术相结合构成一种模糊神经解耦混合控制器。新控制器在控制过程中借助模糊神经网络的自学习算法实现控制参数的在线调整。将该算法应用于天然气发动机空燃比控制中，利用宽域空燃比传感技术，通过调整喷射脉宽控制发动机的空燃比，取得了较好的控制效果。     

汽油机燃油动态特性的标定

在空燃比传输延迟时间和UEGO传感器(宽域氧传感器)响应时间常数确定以后,利用燃油扰动法打破油膜平衡状态,用UEGO传感器记录汽油机混合气空燃比的变化过程,采用最小二乘法对空燃比测量值进行处理,从而得到燃油动态特性参数值。介绍了标定过程及数据处理方法,并对标定结果进行了验证。     

夏利汽车传感器的故障分析与检测

在电子汽油喷射式发动机上进行反馈控制的传感器是氧传感器。它安装在发动机的排气管上位于三元催化转化器前。它的作用是通过检测排放气体中氧的含量来获得混合气的空燃比稀浓信号．并将检测结果转变成电压信号输入ECU，ECU根据氧传感器输入的信号．不断地对喷油脉宽进行修正，使混合气浓度保持在理想范围内．实现空燃比的反馈控制，即闭环控制。     

丰田汽车维修技师培训教程(九)TCCS(丰田计算机控制系统)-Ⅴ

8 氧传感器(O_2传感器) 为了使装配有TWC(三元催化净化器)的发动机获得最佳净化效果,就需要使空燃比保持在接近理论空燃比的狭小范围内。 氧传感器测量空燃比,判断其与理论空燃比相比,是浓还是稀。这个传感器位于排气歧管或前排气管内等处(视发动机型号而异)。     

宽带型氧传感器的结构原理及故障分析

<正>一、故障现象氧传感器也称气体浓度传感器,是电控发动机控制系统中一个非常重要的传感器,其功能是通过监测排气中氧离子的含量来获得混合气的空燃比信号,并将空燃比信号转变为电信号输入发动机电子控制单元(ECU)。ECU根据氧传感器信号对喷油时间进行修正,实现空燃比(A/F)反馈控制(闭环控制),从而将空燃比控制在14.7左右(过量空气系数约为1),使发动机在最佳混合气浓度下工作,从而达到降低有害气体的排放和节油的目的。氧传感器出现故障     

氧传感器波形分析

一、氧传感器简介1.氧传感器燃油反馈控制系统 氧传感器是燃油反馈控制系统的重要部件,用汽车示波器观察到的氧传感器的信号电压波形能够反映出发动机的机械部分、燃油供给系统以及发动机电脑控制系统的运行情况,并且,所有汽车的氧传感器信号电压的基本波形都是一样的,利用波形进行故障判断的方法也相似。2.氧传感器与三元催化器 发动机电脑利用氧传感器的输出信号来控制混合气的空燃比,即令空燃比总是在理论空燃比14.7的上下波动。这不仅是发动机进行完全燃烧的要求,也是三元催化器中两种主要化学反应(氧化和还原)     

闭环电喷系统中的氧传感器波形分析(1)

在电喷摩托车发动机进入闭环控制工况时,ECM将根据氧传感器的电压信号来修正喷油脉宽,使混合气浓度保持在理论空燃比附近。借助发动机数据分析系统对各工况下的氧传感器波形进行分析判断,有助于快速检测出电喷系统中是否存在影响尾气排放的空燃比反馈故障。同时对于完成故障维修的车辆,通过氧传感器波形分析可以验证出维修是否有效,故障是否彻底排除。使车辆在日常使用中的尾气排放也能达到一个良好的状态。     

电控汽油机动力加浓工况空燃比控制策略研究

对于电控汽油机动力加浓工况,提出了一种基于排气温度的空燃比反馈控制策略。发动机台架模拟试验表明,这种控制策略不但能有效降低燃油消耗率,减少CO排放量,实现三元催化转化器的主动保护,而且也能使空燃比、排气温度、汽车的运行工况和气候条件等达到最佳匹配。     

LPG单燃料发动机稀薄燃烧控制策略研究

针对LPG单燃料发动机,基于旋转坐标系的独立气缸模型,提出了一种采用λ型氧传感器的稀薄燃烧控制策略,大大降低了线性氧传感器所带来的高昂成本,并实现了燃气喷射的逐缸控制。试验结果表明,该控制策略在满足系统动力要求的前提下,大大降低了燃气的消耗及废气的排放,具有良好的应用前景。     

Effect of engine exhaust gas modulation on the cold start emissions

This paper presents a computational investigation of the effect of engine exhaust gas modulations on the performance of an automotive catalytic converter during cold starts. The objective is to assess if the modulations can result in faster catalyst light-off conditions and thus reduce cold-start emissions. The study employs a single-channel based, one-dimensional, non-adiabatic model. The modulations are generated by forcing the variations in exhaust gases air-fuel ratio and gas compositions. The results show that the imposed modulations cause a significant departure in the catalyst behavior from its steady behavior, and modulations have both favorable and harmful effects on pollutant conversion during the cold-starts. The operating conditions and the modulating parameters have substantial influence on catalyst behavior.     

Influential factors for HLA pump up in a roller finger follower engine

In an HLA (hydraulic lash adjuster) piston engine, “pump up” can occur when a valve is opened by the HLA when it should be closed. HLA pump up is more frequently encountered with exhaust valves than with intake valves. When HLA pump up in occurs in the exhaust valve, exhaust gas from the exhaust manifold enters the cylinder on the intake stroke, and fresh air-fuel mixture exits through the exhaust manifold on the compression stroke and is burned in the catalyst, causing partial burning, misfire, catalyst melting and power drop. HLA pump up occurs when the force on the valve from the HLA is higher than the force on the HLA from the valve. HLA pump up is related to design parameters, such as oil pressure, rocker ratio, spring load, spring surge, and both intake and exhaust valve timing. In this study, valve lift and load on a roller finger follower were measured at varying engine firing conditions to evaluate HLA pump up. The results indicated that effective measures to reduce HLA pump up include a higher rocker ratio, a lower oil supply pressure to the HLA, a higher spring installation load and a lower spring surge.     

CNG发动机控制器SPI通信多节点设计与应用

分析了CNG发动机的电控系统结构,在设计的CNG发动机ECU硬件电路中应用了SPI拓扑网络。在CNG发动机电控系统中,SPI通信主要用于芯片状态信息的交互以及故障状态的反馈,具体用在节气门驱动电路、离散输出电路以及宽域氧传感器的控制电路中。根据SPI协议以及具体的芯片特性,制定了各个节点之间通信协议。设计了循环调用模式的软件程序。设计的CNG发动机控制器在台架上进行了试验验证,试验结果表明,SPI通信稳定可靠,可以实现稳定的控制功能,同时发动机可以满足功率和扭矩的输出要求。     

基于柴油机的电控天然气发动机设计

在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元、传感器及执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了压缩天然气(CNG)单燃料电控多点顺序喷射发动机。试验结果表明,天然气发动机的动力性能与排放性能达到了设计要求。     

摩托车发动机热负荷多点测试方法及应用

摩托车发动机台架测试时,通常以监控火花塞垫圈温度和机油温度来判定发动机的热负荷状况。通过增加测试排气温度,进、排气门挡油罩附近温度,空气燃油比和测试转矩等参数,来提高发动机热负荷状况判定的准确性。经试验表明,此方法能为热贞荷的判定对比提供有力依据,并为处理热负荷问题指明方向。