车用汽油机进气歧管空气流量智能测量模型

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车用汽油机进气歧管空气流量智能测量模型3
杨黔清1， 2
， 鄂加强1
， 陈尹梅1， 2
， 蒋玉秀1， 2
(1 .湖南大学 机械与汽车工程学院 ，湖南 长沙 410082; 2 .柳州职业技术学院 机电工程系 ，广西 柳州 545006)
摘 要: 为了确保车用汽油机在运转工况下能获得最佳浓度的混合气要求 ，利用节气门元器件 ，基于压差
式节流流量测量原理 ，通过对节气门旋转角度函数链神经网络拟合和节气门的流出系数拟合建立了车用
汽油机进气歧管空气流量测量模型。实验验证结果表明:随着进气歧管压力升高 ，车用汽油机空气质量流
量智能测量误差呈降低趋势 ，且其误差均小于 5 . 0 %。
关键词: 汽油机; 空气流量; 智能测量模型; 函数链神经网络
中图分类号: TK427; TK413 . 44 文献标识码: A 文章编号: 1000 - 9787 (2008) 07 - 0041 - 03
I ntelli gentmea surementmodel of a i r flow from
i nt ake man i fold i n ga soli ne eng i ne of automobile
3
Y ANG Qian2 qing
1， 2
， E J ia2 qiang
1
， CHEN Yin2 mei
1， 2
， J IANG Yu2 xiu
1， 2
( 1 . College ofMechan i ca l and Automoti ve Eng i neer i ng， Hunan Un i versity， Changsha 410082， Ch i na;
2 . Departmen t ofMechan i ca l and Electr i ca l Eng i neer i ng， L iuzhou Voca ti ona l &
Techn i ca l College， L iuzhou 545006， Ch i na)
Abstract : In order t o guarantee gas oline engine in the aut omobile t o obtain the best density the mixture air
request under the revoluti on case， damper p ri mary device is used， an intelligent measurement model of air fl ow
from intake manifold in the gas oline engine of aut omobile is established by using air admissi on branch p i pe， fitting
rotati on degrees by functi on chain neural net work and fitting damper efflux coefficient based on the p rinci p le of
differential p ressure type throttle fl ow measurement . The experi ment results show that the errors of intelligent
measurement modelwill reduce with p ressure ascensi on of air intake manifold and its err or is s maller than 5 . 0%.
Key words : gasoline engine; airmass fl ow; intelligentmeasurementmodel ; functi on chain neural net work
0 引 言
目前 ，车用汽油机电控喷油系统已得到广泛应用 ，空气
流量成为现代汽油机最重要的检测参数。然而 ，车用汽油
机在怠速节气门全闭与加速节气门全开时的进气量变化差
别可达 40倍以上 ，最大流速可达 80m / s以上 ，此外 ，由于
活塞往复性运动还造成进气气流的不稳定 (脉动性 )。为
了使发动机在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气
要求 ，必须准确测定每-瞬时的空气流量 ，作为汽油机电控
单元 ECU计算并控制喷油量的主要依据。由于工作状态
下车用汽油机的节气门作周期性间歇开关 ，活塞作上下往
复运动 ，进气管道中气流的流动状态呈周期性变化。在进
气管道中除了存在摩擦阻力和热量散失以外 ，还存在着反
复传播的压力波与速度波 ，使进气流量的精确计量成为人
们-直着力研究的难题-发采用新的检测原理和具有高
测量精度的车用汽油机进气歧管空气流量检测方式是该领
收稿日期: 2008 - 03 - 07
域广大科研工作者努力的方向[ 1 ～5 ]
。
1 车用汽油机进气歧管空气流量智能测量模型建立
1. 1车用汽油机进气歧管空气流量测量模型
节气门是车用汽油机上调节进气流量大小特殊节流
阀 ，随着节气门开启角度的变化 ，进气管道中空气的流通面
积相应发生改变 ，则车用汽油机的充气量 (或输出功率 )便
得到调节。
由于空气绕节气门流动的实际情况比较复杂 ，可以将
流动简化为由大流通截面到小流通截面的节流流动来研
究。当节气门位于某-确定开启角度θ时，它就是-台普
通的节流式流量计，计算流经节气门的空气流量时，可以应
用压差式节流流量计的基本方程。假设可压缩气体绕节气
门