浅析Lexus车系λ传感器工作原理及空燃比控制策略(二)

正(接上期)发动机在实际的运行过程中,把依据工况在喷油MAP图中利用发动机转速和进气量查得的喷油脉宽值作为该工况下的基本喷油脉宽,再根据传感器检测的冷却液温度、进气温度、节气门开度、电瓶电压等信号参数,对基本喷油脉宽进行修正,确定最终喷油的持续时间。在这一方式中,ECM根据一定的空燃比计算喷油脉宽,但喷油后实际产生的混合汽究竟达到怎样的空燃比,并没有进行反馈检查。     

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。     

燃油修正值分析在发动机故障诊断中的应用

发动机控制单元（ECU）对空燃比的控制是通过对喷油量（喷油脉宽）的控制来完成的。ECU在控制空燃比时可采用2种方式：开环控制和闭环控制。在空燃比开环控制中,ECU先根据发动机转速和进气量,按理论空燃比（14．7：1）计算出基本喷油量,然后结合冷却液温度、负荷等发动机实际运行条件对基本喷油量进行适当修正,以使发动机在各种运行条件下均能获得最佳空燃比,这种控制方式不对实际空燃比进行监测。     

正确认识氧传感器

氧传感器是将燃烧后的气体情况实时反馈给发动机控制单元的一个关键元件,而发动机电控喷射系统则依据氧传感器提供的信号精确控制混合气浓度。当空气和汽油的混合比例为14.7:1时,为最佳空燃比(空燃比λ是空气质量与燃油质量之比),此时混合气的燃烧最     

闭环电喷系统中的氧传感器波形分析(2)

<正>(上接2014年第8期)正常情况下氧传感器的电压波形能够直观的反映各种工况下空燃比的实际变化量,图7为加/减速状态下的氧传感器波形。在减速断油状态,氧传感器输出低电压;而在加速状态,氧传感器输出高电压。加速开始与加速进行一段时间时的氧传感器电压值也不相同,这是因为加速开始时ECM执行的是加速加浓控制,短时间内延长喷油脉宽满足加速时的空燃比需要。随着加速后转速的上升,再逐渐缩短喷油     

甲醇汽油机怠速稀燃特性的试验研究

为改善传统汽油机怠速稀燃的燃烧与排放特性,在1台加装了电控甲醇喷射系统的汽油机上对燃用汽油(M0)、50%质量比例甲醇汽油(M50)和纯甲醇(M100)3种燃料的发动机的怠速稀燃特性进行了试验研究。试验先后在过量空气系数a=1.1和a=1.3两组稀燃工况下进行,怠速转速稳定在800r/min左右。试验结果表明:添加甲醇后,两组稀燃工况下指示热效率均有所提升;发动机的火焰发展期、快速燃烧期和平均指示压力的循环变动系数随着甲醇比例的增加而降低;甲醇能够显著降低发动机怠速稀燃工况下的HC和NOx排放,CO2排放随着甲醇含量的增加也略有降低。     

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究

研究了多点电喷汽油机燃用不同掺混比的甲醇汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,甲醇对催化器前的CO、HC和NOx排放及其催化转化效率的影响与汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关;随着甲醇汽油混合燃料中甲醇含量的增加,未燃甲醇的排放量变化不大,甲醛排放量增大,乙醇的排放量略有降低,乙醛的排放量很低并基本保持不变;醇、醛类排放经过三效催化转化器后基本接近零排放水平。     

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。     

氧传感器波形分析在电控汽车故障检测中的应用(二)

氧传感器波形配合喷油脉宽检查分析 图5所示为发动机在2500r／min时的氧传感器波形和喷油波形。氧传感器波形为不正常的持续浓混合气信号(上边波形),而ECU能正确地发出较短的喷油脉宽指令(下边波形,正常应为5ms)试图使混合气变稀。两个波形的关系是正确的负反馈关系,这说明故障不在空燃比反馈控制系统,可能是燃油压力过高或喷油器存在泄漏等。     

汽车电控燃油喷射模拟系统的开发

以汽车电控燃油喷射系统基本喷油持续时间的控制为出发点,旨在开发一套汽车电控燃油喷射模拟系统的教学设备。通过进气歧管压力、发动机转速和基本燃油喷射持续时间(喷油脉宽)的测量,得到发动机的喷油脉宽三维脉谱图(MAP),存于单片机ROM中;设计模拟系统硬件电路并对电控单元编程,实时显示传感器检测到的进气歧管压力、发动机转速和喷油脉宽,并控制驱动喷油器工作。     

汽油机掺烧甲醇裂解气试验研究

在1台电喷汽油机上进行了掺烧甲醇裂解气试验研究,设计了甲醇裂解系统,利用发动机高温排气裂解甲醇,并将裂解气送入气缸燃烧,研究了掺烧甲醇裂解气对发动机经济性和动力性的影响.试验结果表明:在管式裂解器中,甲醇裂解的主要产物是H2和CO,体积分数分别为60.7%~64.8%,19.1%~23.1%;汽油掺烧甲醇裂解气会导致发动机输出扭矩降低,发动机当量燃料消耗率下降,热效率增加,甲醇替代比为20%时,不同负荷下当量燃料消耗率均下降6%以上,最大可降低8.8%,有效热效率由原机32.47%提高到35.57%;原机和掺烧裂解气发动机的有效热效率均随过量空气系数的增加而增加,相同过量空气系数条件下,掺烧裂解气发动机热效率比原机高.     

M15甲醇汽油与93^#汽油的发动机性能参数

甲醇作为一种代用燃料,可以与汽油混合使用,人们对使用低比例甲醇燃料发动机的性能十分关注。文章对加入M15甲醇汽油和加入93#汽油的发动机分别经过300 h台架强化试验,测试发动机功率、扭矩及油耗率。强化后,2种燃料的动力性能相近,但M15甲醇汽油的燃料消耗量比汽油高出9%。在汽油发动机中,直接使用M15甲醇汽油,除发动机燃料经济性变差外其他基本无变化。     

电控汽油机喷油脉宽与燃油消耗质量关系试验研究

针对目前电喷汽油机油耗测量带来的新问题,根据喷油器喷油量控制原理,研究利用测量喷油脉宽来测量燃油消耗质量的方法;开发了喷油器喷油脉宽测量仪,通过试验分析了发动机在不同负荷、不同转速时喷油脉宽与燃油消耗质量之间的关系,为随车油耗快速检测设备的开发提供了基础。     

HEV用高膨胀比汽油机研究现状与挑战

从高膨胀比汽油机循环理论研究和高膨胀比汽油机与混合动力电机-电池系统协同工作时的工作特性两个角度,综合论述和分析了国外混合动力高膨胀比汽油机的研究现状,包括高膨胀比循环对燃油消耗和排放的影响规律,高膨胀比汽油机在与电池-电机系统协同工作时的燃烧稳定性控制策略,瞬态工况和高速工况下燃油经济性和排放性能,混合动力高膨胀比汽...     

基于Elman神经网络的车用汽油机过渡工况空燃比辨识

以HL495Q型电喷汽油机为研究对象,分析了汽油机空燃比的数学模型,提出了一种基于Elman神经网络的过渡工况空燃比辨识方法。试验结果表明,Elman神经网络空燃比模型具有简单的网络结构,能高精度地逼近车用汽油机空燃比的实际动态过程,模型的平均相对误差小于1%,优于前馈BP神经网络模型的辨识结果。建立的Elman神经网络空燃比模型能改善过渡工况空燃比控制精度,提高排放性能。     

直喷汽油机催化器快速起燃的试验研究

针对EA888直喷汽油机建立了试验台架及试验测控系统,通过试验研究了过量空气系数和两次喷射比例对催化器起燃特性的影响规律。试验结果表明,采用微稀的混合气有利于催化器的快速起燃,采用两次喷射有助于推迟点火,提高排气温度,缩短催化器起燃时间。     

电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发

为应用电磁驱动配气机构的单缸汽油机设计了基于DSP(TMS320F2812)的电控系统,此电控系统除常规的喷油、点火等控制功能外,还可通过调节进、排气门控制参数(气门开启时刻、关闭时刻以及气门升程)直接调节进气量,进而实现发动机不同工况下的稳定运转。完成了初步的运行试验,验证了电控系统的可行性,为进一步应用电磁驱动配气机构提高发动机性能的研究打下了基础。     

乙醇汽油灵活燃料汽油机仿真计算

能源和环境问题推动了新能源汽车的开发和使用,乙醇作为替代燃料之一逐渐引起了人们的重视。通过一款4气门灵活燃料乙醇汽油发动机在3种比例E10,E50,E90下的热力学计算,对发动机燃烧乙醇汽油的工作过程进行了工作特性计算研究。着重对最大扭矩工况下发动机燃烧乙醇汽油混合燃料时压缩比、对点火提前角、进气门迟闭角及空燃比耦合作用下的发动机工作过程进行优化计算。对3种燃料进行对比分析,对整机性能做出预测。为优化汽油机结构和进一步的三维计算分析提供了依据。     

电控168F 汽油机燃烧与排放特性分析

自主开发了通用小型汽油机电控燃油喷射系统,通过柔性控制混合气浓度优化燃烧性能和发动机排放及其他综合性能。将其应用于168 F汽油机,通过研究过量空气系数（φa ）对整机工作过程和排放特性的影响来制订控制策略。为满足美国EPA现行排放法规,标定工况需使用比功率混合气偏浓的混合气减少NOx 排放,部分负荷采用偏稀的混合气控制CO和 HC排放,同时需要控制发动机的循环波动。结合优化点火提前角（θ）研究形成了整机匹配的最佳φa 和θ并写入MAP ,汽油机整机动力性不变,排放和经济性能提高,能全面满足用户使用和美国EPAⅢ排放法规要求。     

PFI增压汽油机机油稀释试验研究

在一款1．0 L 气道喷射增压汽油机上研究了机油稀释的分布区域及其产生机理,发现机油稀释严重的区域主要集中在高速大负荷工况。通过对喷油器喷孔直径、喷油相位、VVT 动作角、空燃比、水泵流量、机油冷却器散热量、曲轴箱强制通风系统 PCV 阀补气量等相关特性参数的调整验证,发现喷油相位靠后、空燃比过浓是机油稀释严重的主要原因,水泵流量、PCV 阀补气量、VVT 动作角、机油冷却器散热量对机油稀释也有一定的影响,喷油器喷孔直径的变化对机油稀释无影响。最终在该款发动机上综合采用优化喷油相位、水泵流量、PCV 阀补气量、机油冷却器散热量的措施,最大机油稀释水平控制在5％以下。