早在20世纪80年代，美国福特公司及德国大众公司开发了基于电控系统的灵活燃料汽车（FFV），它的核心部件是醇—汽油混合燃料传感器。它是根据混合燃料中的成分不同会引起燃料的介电常数变化的原理工作的。它能以一定的精度及灵敏度，根据燃料成分的变化及时向电子控制单元提供连续变化的信息，使电控系统调整发动机的相关参数，使发动机能在满足汽车要求的最佳状态下工作。长安大学设计的第四代控制器以此为目标，能够实现自动检测燃料变化，自动更改喷油脉宽，无需人工调整脉宽调制系数的功能。并且，如前文所述，第三代控制器对于喷油脉宽的调整已经精确到了微秒级，但是其脉宽变化只是固定的倍数关系，并不能完全满足发动机的工作需求，第四代控制器能够进行闭环反馈控制，对喷油脉宽的调整更加灵活。

利用醇—汽油混合燃料传感器对喷油脉宽进行调整迅速，控制精确，但会显著增大产品生产、维护和安装成本。长安大学开发的第四代灵活燃料控制器采用的方法是采集发动机氧传感器信号，根据氧传感器反馈的信号修正喷油脉宽，最终达到使空燃比接近理想值。

氧传感器是在电控汽油机上进行闭环反馈控制的主要元件之一，用于检测发动机的燃烧状况，根据测定废气中的氧的含量来判定空燃比，发动机ECU发出反馈信号不断修正喷油（气）量使空燃比保持在合理范围之内。通过实验可知，过量空气系数λ=1为氧传感器信号的突变点；λ＞1时，输出电压几乎为0；而在λ＜1时，输出电压接近1V。这样根据所测电压值就可以得知混合气空燃比的情况，因此发动机ECU根据氧传感器输入电信号分析燃料的燃烧状况，就可以及时修正喷油量，使空燃比始终处于理想状况。但是一般发动机对喷油脉宽的修正最大为±20%，而燃用车用甲醇汽油（M85）时，一般要使喷油脉宽展宽到原脉宽的140%，如果需要冷起动加浓，则需要对脉宽的调整程度更大，可见原机ECU利用氧传感器对喷油脉宽的闭环调整并不能满足我们的要求，需要利用额外的控制装置更大幅度地进行调整，方可满足要求。系统工作流程如图12-15所示。

系统组成包括以下几部分：氧传感器信号接收模块，冷起动判断模块以及脉宽调制模块。

1.氧传感器信号接收模块

在第四代控制器中的氧传感器信号接收模块，使用CAN总线收发器，将灵活燃料控制器制成汽车CAN总线的一个节点，直接从汽车诊断接口处采集氧传感器信号，这样使控制器安装快捷方便，并且采集到的信号纯净可靠，省去了对信号的滤波处理等电路。

2.冷起动模块(www.daowen.com)

由于发动机冷机起动时氧传感器还未完成加热，无法输出有效信号，因此在起动时我们不能借助氧传感器信号进行冷起动判断或者起动加浓。因此，我们参照第三代控制器的方案，使用温度判断或者转速判断进行冷起动加浓。

图12-15 第四代控制器工作流程

3.脉宽调制模块

脉宽调制的方法依然采用第三代控制器的调制方法，利用微处理器对喷油信号进行脉宽调整。同时作为控制核心的微处理器与冷起动模块及氧传感器信号接收模块协同工作，使发动机在不同工况下都能平稳运行。