空气质量流量测量与控制是汽车电控汽油喷射发动机的关键技术之一,其工作性能直接影响到发动机的动力性、燃油经济性和排放性。针对目前空气质量流量测量中,由于气流脉动、回流、进气温度变化和空气污染指数较高而使空气质量流量传感器分辨率与灵敏度下降,甚至错误计量,造成电控汽油喷射发动机不能正常工作,汽车动力、排放性能变差等严重问题,结合基于汽车主动安全的牵引力控制,论文以热膜式空气质量流量传感器为对象,研究基于汽车牵引力控制的空气质量流量测控原理及其方法,研制了空气质量流量测控系统。论文得到广州德力权仪表有限公司技术开发基金的资助。 论文首先介绍了国内外发动机进气空气质量流量测量的研究现状和发展趋势,阐述了空气质量流量的精确测量在电控汽油喷射发动机上的重要作用。在此基础上,根据传热学和空气质量流量测量原理,建立了空气质量流量测量的数学模型,分析了发动机进气流量、进气温度和进气“回流”等主要因素对空气质量流量测量的影响。为了提高汽车牵引力控制水平,论文以空气质量流量的精确计量为向导,建立了汽车牵引力控制系统模型,通过计算机仿真,研究了空气质量流量及其测量误差与汽车牵引力控制系统的动态性能指标之间的相互关系。 论文以Heraeus流量传感单元为基础,研制了基于汽车牵引力控制的空气质量流量测控的实验系统。针对发动机低温不易启动及受进气温度变化影响问题,设计出冷启动电路和温度补偿电路。并就空气质量流量传感器在使用过程中容易出现各种故障问题,提出空气质量流量传感器的故障自诊断原理及实现方法。以491Q发动机为对象,利用该实验系统对空气质量流量测控方法进行了实验研究,即根据Hammerstein模型和实验,分别建立了系统的静态和动态模型,并由此提出了系统辨识动态补偿方法。论文最后对课题的研究结果进行了归纳总结,并在此基础上对今后的进一步研究提出了建议。