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分析了汽油发动机空燃比闭环PI控制器的数学模型，提出了自适应空燃比闭环控制算法，研究了阶跃型氧传感器响应变慢对汽油机空燃比和排放的影响。研究结果表明：当氧传感器信号从稀到浓变慢时，过量空气系数相对于正常值会减小，同时HC和CO排放浓度会增大；当氧传感器信号从浓到稀变慢时，过量空气系数相对于正常值会增大，同时氨氧化物（NOx）排放浓度会增大。试验结果表明：设计的自适应空燃比PI控制器减小了在氧传感器响应变慢时过量空气系数偏离正常值的幅度，能够减少有害气体排放。