1.一种用荧光式温度传感器对流量测量的方法,其特征在于:提供第一荧光式温度传感器和第三荧光式温度传感器对称地分布在加热电阻与第二荧光式温度传感器两侧;采用恒定温度的方式,由第一荧光式温度传感器测得的气体的初始温度为T1;由第二荧光式温度传感器检测加热电阻的温度T2,并将其保持在设定的温度值;由第三荧光式温度传感器测得的气体温度为T3;根据以上温度按以下方式换算出气体的流速 ;
公式1
其中,对流换热系数 是影响荧光式温度传感器表面温度的主要因素;根据对流换热理论,引入努赛儿相似准则数 ,导出荧光式温度传感器表面温度与其表面气体流速的关系;对流换热系数: 公式2
其中:为导热系数,d为传感器表面的宽度;
当努赛儿数 处于强制对流换热时有:
公式3
其中:c为常数, 为雷诺数, 为平均普朗特数,是反映流体物理性质的参数,对于空气 =0.700-0.711;
对于内流问题雷诺数:
公式4
其中: 为动力粘度, 为密度,为流速;
由公式2、公式3与公式4可以得到:
进而可以得到以下公式:
公式5
令 ,则有
由于 、 、d、 和c都为常数,故令常数 ,因此可以得到以下公式:
公式6
将公式6代入到公式1可得到以下关系:
公式7
根据公式7,由以上测得的荧光式温度传感器的温度,即可计算出M值,进而求出气体的流速v。
2.一种利用权利要求1所述的用荧光式温度传感器对流量测量方法的空燃比控制系统,其特征在于:包括所述的第一至第三荧光式温度传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、MCU、ECU和喷油器;根据所述方法计算出气体的流量,从而得到内燃机的进气量;再根据节气门位置传感器和发动机转速传感器采集到的参数综合判断出一个目标空燃比的比值,所述MCU进而再把该比值送给ECU,由ECU完成对喷油器的控制。
3.根据权利要求2所述的空燃比控制系统,其特征在于:所述ECU算出基本喷油量,并根据氧传感器关于实际空燃比的信息确定空燃比修正系数,去乘基本喷油量,使实际空燃比保持在0. 99~1.00的范围内波动。
4.根据权利要求3所述的空燃比控制系统,其特征在于:所述修正系数是通过在所述ECU程序中设置一个电压门槛值,所述氧传感器电压高于此值,则混合气过浓,应减小空燃比修正系数以减少喷油量;低于此值,则混合气过稀,应增大空燃比修正系数以增加喷油量。
5.根据权利要求2所述的发动机空气流量测量方法的空燃比控制系统,其特征在于:所述第一至第三荧光式温度传感器将感知到的温度信号转换为光信号进行传输,并通过光纤传输给后级光电处理电路,最后转化成相应的温度数据送给控制器。