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1、4.1.2节气门处的空气质量流量节气门处的平均空气质量流率可描述为理想喷嘴处的可压缩气体方程（方程（47）（49）54,55,56。 （47） （48） （49）式中：代表绝热指数；pa为环境压力（Pa）；Ta为环境温度（K）；为节气门处的平均空气质量流率（kg/s）；为节气门处的有效流通截面积（m2）。节气门处的有效截面积决定于节气门角度，本文用四次多项来近似二者之间的关系，公式中的系数项通常由测试台架上的试验数据确定。 （410）其中：为节气门开度（%）。4.1.3进入缸内的平均空气质量流率进入缸内的空气体积明显依赖于歧管的热力学参数（pm、Tm、Rm）、发动机转速n、气缸排量和充量效率。
2、进入发动机的气体流量可以由速度密度方程表示，方程（411）和（412）显示了这一关系。 （411）其中：为进入缸内的平均空气质量流率（kg/s）；n为发动机转速（r/min）；Vcyl为发动机的单缸工作容积（m3）；为发动机的充量系数。充量系数是发动机转速和进气歧管内气体压力的函数。实际上影响发动机充量系数的因素很多，其中包括：转速、配气定时、负荷、空燃比、进气温度、残余废气系数以及气门重叠角、排气压力、排气背压、EGR、曲轴箱通风、进气管与进气门设计等诸多因素。在发动机正常使用状态下充量系数主要是受发动机的转速和负荷（对于汽油机而言，一般用进气歧管内气体压力pm表示）的影响。许多文献介绍了充
3、量系数的瞬态函数表达式，Servati和Delosh57,58等对多种发动机的充量系数进行了研究，得到发动机的充量系数与转速n和进气歧管绝对压力之间的回归关系可以用式412表示。 （412）由上式可见对于任意给定的转速n，充量系数与歧管绝对压力成正比；对于给定的歧管绝对压力，充量系数依赖于转速的平方。可见充量系数与转速和压力的关系互相不耦合，所以充量系数可以简化为关于转速的二次曲线和绝对压力常梯度的和。应用稳态工况中的实验数据用最小二乘法即可得到式412中的系数。4.1.4发动机输出转矩发动机燃料燃烧产生的转矩由下式得到： （413）其中：CT发动机常数；空燃比对发动机转矩的影响；点火角对发动
4、机转矩的影响；充气的过量空气系数。发动机实际输出转矩可以由下式计算得到： （414）其中，发动机进排气过程需求的转矩（Nm）；发动机的摩擦阻力矩（Nm）。以上二者可以通过测量发动机的机械损失功率得到。4.1.5发动机的加速度 （415）其中：发动机加速度（rad/s2）；发动机转动惯量（kgm2）；驱动系作用在发动机上的阻力矩（Nm）。4.2缸内气体流量的实时估计4.2.1基于状态观测器的进气量测量的基本原理若实现发动机进气量的准确测量存在着三个方面的技术难题59,60,61：1） 空气测量装置的响应滞后；2） 进气歧管内气流的充排效应引起的发动机过渡过程进气量的测量误差；3） 燃油喷射位置和
5、空气测量传感器的位置不在同一个位置引起的测量误差。针对以上问题有多种处理方法，为了比较准确地实时测量进气量的真实值，本文开发基于状态观测器的进气量测量的方法。图4-2 空气流量预测器工作原理图如图4-2所示，空气流量预测器通过可测量的节气门开度、发动机转速n、进气温度Ta和进气压力传感器的值Psensor来估计发动机进气歧管内的绝对压力，再由速度密度法估计进气量，计算基本喷油脉宽BPW。要得到准确的进气量，就应该进行准确的测量，但是由前面的分析可知，对进气量进行测量的传感器都存在各种误差。本文应用Kalman滤波技术来对进气量进行预测和估计。此处Kalman滤波过程是：每隔一个滤波周期，通过压
6、力传感器得到测量压力，同时经过状态转移得到预测压力，在量测压力和预测压力之间根据增益进行折衷，从而得到最佳估计压力，依此不断循环下去。4.2.2推广的Kalman滤波模型的建立当脉动频谱随发动机转速而变时，如果采样以等间距曲轴转角并在两次采样期间产生定常的曲轴转角增量时，可假定进气管充排效应波动的频率是常数。因此模型必须被变换到曲轴转角域。方程（416）描述了由以秒观测的时域变换到以度观测的曲轴转角域的变换定律。该变换假定两次采样期间没有转速变动。 （416）在本文的系统中，为达到较好的控制精度，采用了非线性离散系统，即状态方程是非线性连续方程，观测方程是离散型的。本文没有采用Luenberg
7、er观测器或传统的受限于线性系统的Kalman滤波器，而是使用推广的Kalman滤波来估计非线性系统的状态和参数62。为设计一个EKF，需要一个用状态空间描述的非线性系统和观测模型。状态方程为： （417） （418）式中：、状态矢量和控制矢量；过程噪声分布矩阵，是随机控制矩阵，它将驱动噪声分量分布在状态上；Q(t)过程噪声协方差矩阵；为过程噪声。在本文的EKF系统的状态方程中假定3个状态量：歧管压力pm、节气门有效流通截面积和有效流通截面积变化率；两个量测量：歧管压力pm和节气门角度；控制输入包括：发动机转速n和环境温度Ta。 （419） （420）方程（421）（423）代表Kalman滤
8、波器的系统方程。方程（421）包括带有驱动噪声wp的歧管压力微分方程。在主要过程中，假定包含时间相关的噪声，这在事先是未知的，因此状态被模拟为一阶Markovian噪声过程。 （421） （422） （423）其中：节气门位置信号采样周期。在节气门处希望的空气质量流率可由方程（421）的第一部分计算。 （424）状态方程的矩阵形式可以写成： （425）观测方程为： （426） （427）式中：观测矢量；H为观测矩阵；R(t)量测噪声协方差矩阵；为观测噪声。状态观测向量包括：进气压力的测量值Psensor、节气门角度。 （428）考虑到进气管内压力的波动，取进气管内压力的平均值作为Pm的采样值，
9、即： （429）由于节气门角度同有效流通截面积的回归关系式如下： （430）即： （431）本文观测量方程的矩阵形式可以写成： （432）由3.4节中的信号分析，本文假设和是互不相关的均值为零、高斯类型的白噪声过程，其协方差矩阵分别为Q和R。、 （433）， （434）在多年收治肝病、出血热、麻疹、艾滋病等传染病的临床实践中，逐步认识到中医药在传染病防治领域的优势，因此在制定医院长期发展规划中，有步骤的增加中医药在整体医疗工作中的比重，不断加强中医学科建设several group number, then with b a, =c,c is is methyl b two vertical
10、box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal and equal to the design value, then the vertical installation accurate. For example a, b, and c valueswhile on horizontal vertical errors for measurement, General in iron angle code bit at measurement level points grid errors, specific method is from baseline to methyl vertical box center line distance for a, to b vertical box distance for b, list can measured
