本实用新型专利技术提供了一种发动机的空燃比控制装置、发动机系统和车辆，所述的发动机的空燃比控制装置包括：取气装置，所述取气装置与所述发动机的燃烧室直接相连；隔离件，所述隔离件用于使所述取气装置与所述燃烧室可选择性地连通；氧传感器，所述氧传感器设在所述取气装置内。本实用新型专利技术所述的发动机的空燃比控制装置响应速度快，可以用于瞬态工况下空燃比的精确控制。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及车辆制造
，具体而言，涉及一种发动机的空燃比控制装置、具有该空燃比控制装置的发动机系统和具有该发动机系统的车辆。
技术介绍
为了降低车辆的油耗，减少车辆的有害气体排放量，目前发动机在稳态工况时，大多采用氧传感器空燃比反馈控制方法。由于混合气的空燃比一旦偏离理论空燃比，三元催化对C0、HC和NOx的净化能力将急剧下降，现有的车辆都在排气管中安装氧传感器，用以检测排气中氧的浓度，并向ECU发出反馈信号，再由ECU控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。在稳定工况下，氧传感器空燃比反馈控制方法可基本满足三元催化对空燃比控制精度的要求。但是专利技术人发现，由于氧传感器安装在排气管上，空燃比信号的测量存在死区时间，死区时间包括废气从气缸排入排气管中，并流经氧传感器以及氧传感器的响应等。传统的测量方法死区时间较长，使得从氧传感器测到空燃比数据到喷油器实现反馈喷油效果的整个闭环控制时间可以达到几百毫秒甚至一秒以上，即发动机要经历几十个循环以上的过渡过程，反馈作用才能起到最终的效果，对于瞬态过渡工况，其控制的精度和效果很差，目前的氧传感器空燃比反馈方法还只适用于稳态工况，无法在瞬态工况下进行推广。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种发动机的空燃比控制装置，以缩短死区时间。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的:—种发动机的空燃比控制装置，包括:取气装置，所述取气装置与所述发动机的燃烧室直接相连；隔离件，所述隔离件用于使所述取气装置与所述燃烧室可选择性地连通；氧传感器，所述氧传感器设在所述取气装置内。进一步地，所述取气装置包括:进气口，所述进气口与所述燃烧室连通；取气腔，所述隔离件设在所述取气腔与所述进气口之间以使所述取气腔与所述进气口可选择性地连通，所述氧传感器的至少部分伸入所述取气腔；出气口，所述出气口与所述取气腔连通，且适于与所述发动机的排气系统相连。进一步地，所述取气装置还包括:主壳体，所述主壳体限定出所述取气腔，所述出气口开设在所述主壳体上；取气管，所述取气管与所述主壳体相连，且适于安装在所述发动机的缸盖上，所述出气口设在所述取气管的一端。进一步地，所述缸盖上设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述燃烧室连通，所述取气管螺纹连接在所述螺纹孔内。进一步地，所述隔离件为控制阀，所述控制阀设在所述进气口与所述取气腔之间，所述取气装置还包括:控制单元，所述控制单元与所述控制阀相连，以控制所述取气腔与所述进气口可选择性地连通。进一步地，所述控制阀为电磁阀。进一步地，所述的发动机的空燃比控制装置还包括:传感器排气道，所述出气口通过所述传感器排气道与所述发动机的排气系统相连；单向阀，所述单向阀设在所述传感器排气道上，且从所述出气口到所述排气系统单向导通。相对于现有技术，本技术所述的发动机的空燃比控制装置具有以下优势:(1)本技术所述的发动机的空燃比控制装置通过从发动机的燃烧室直接采集废气，可以大大地缩短由于废气的流动行程所产生的空燃比反馈死区时间，空燃比控制装置的响应速度快，扩展了空燃比控制装置的使用范围，即空燃比控制装置可以用于瞬态工况下空燃比的精确控制。本技术的另一目的在于提出一种设置有上述空燃比控制装置的发动机系统。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的:—种发动机系统，包括:发动机，所述发动机包括喷油器；空燃比控制装置，所述空燃比控制装置为上述任一种所述的发动机的空燃比控制装置；控制器，所述喷油器和所述氧传感器均与所述控制器相连。进一步地，所述发动机为多缸发动机，所述空燃比控制装置为多个，多个所述空燃比控制装置与所述发动机的多个所述燃烧室一一对应。所述发动机系统与上述空燃比控制装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本技术的又一目的在于提出一种设置有上述发动机系统的车辆。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的:—种车辆，设置有上述任一种所述的发动机系统。所述车辆与上述的发动机系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。【附图说明】构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术实施例所述的发动机系统的结构示意图；图2为本技术实施例所述的空燃比控制装的结构示意图。附图标记说明:1-发动机系统，10-空燃比控制装置，110-取气装置，111-主壳体，112-取气管，113-进气口，114-取气腔，115-出气口，120-控制阀，121-回位弹簧，122-控制线，130-氧传感器，140-控制单元，150-传感器排气道，160-氧传感器信号反馈通路，170-控制阀控制通路，20-气缸，30-燃烧室，40-控制器，51-进气歧管，52-排气歧管，60-缸盖，70-喷油器，80-活塞连杆组件，91-点火线圈，92-火花塞。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。另外，在本技术的实施例中所提到的E⑶，是指发动机控制器(EngineControl Unit)，本技术的实施例中所提到的PID控制，是指比例积分微分控制(Proportinal Integral Derivative)ο如图1-图2所示，根据本技术实施例的发动机的空燃比控制装置10，包括取气装置110、隔离件和氧传感器130。其中，取气装置110与发动机的燃烧室30直接相连，也就是说，取气装置110采集的废气不是流入发动机的排气系统内的废气，而是燃烧室30内未通过排气门排出的废气，即取气装置110直接从燃烧室30取气。隔离件用于使取气装置110与燃烧室30可选择性地连通。可以理解的是，在燃烧室30所属的气缸20处于吸气冲程、压缩冲程和做功冲程时，隔离件隔断取气装置110与燃烧室30，以避免干扰燃烧室30的正常工作，在燃烧室30所属的气缸20处于排气冲程时，隔离件使取气装置110与燃烧室30至少在部分时候连通，燃烧室30内的部分高压废气在压力差的作用下进入取气装置110。取气装置110内设有氧传感器130，在燃烧室30内的高压废气排入取气装置110时，氧传感器130即可检测废气内的氧含量，从而根据氧含量控制空燃比。根据本技术实施例的发动机的空燃比控制装置10，通过从发动机的燃烧室30直接采集废气，可以大大地缩短由于废气的流动行程所产生的空燃比反馈死区时间，空燃比控制装置10的响应速度快，扩展了空燃比控制装置10的使用范围，即空燃比控制装置10可以用于瞬态工况下空燃比的精确控制，甚至精确到各个气缸20的独立控制。在本技术的一些优选实施例中，如图2所示，取气装置110可以包括进气口113、取气腔114和出气口 115。其中，进气口 113可以与燃烧室30连通，隔离件可以设在取气腔114与进气口 113之间以使取气腔114与进气口 113可选择性地连通，氧传感器130的至少部分可以伸入取气腔114，出气口 115与取气腔114连通，且出气口 115适于与发动机的排气系统相连。换言之，在燃烧室30所属的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发动机的空燃比控制装置(10)，其特征在于，包括：取气装置(110)，所述取气装置(110)与所述发动机的燃烧室(30)直接相连；隔离件，所述隔离件用于使所述取气装置(110)与所述燃烧室(30)可选择性地连通；氧传感器(130)，所述氧传感器(130)设在所述取气装置(110)内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张志永，常进才，李贤坤，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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