面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发

苏欣; 李明; 侯方; 王诗淳; 孙鹏; 王鹏

doi:10.16236/j.cnki.nrjxb.202603030

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面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发

更新时间：2026-05-27

- 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发
- 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发
- 内燃机学报 2026年44卷第3期页码：278-287
- 作者机构：
  
  1. 一汽解放大连柴油机有限公司
  2. 大连理工大学控制科学与工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  大连市重点研发计划资助项目（2024YF11GX007）
- DOI：10.16236/j.cnki.nrjxb.202603030
  中图分类号： TK421;TP212
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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苏欣, 李明, 侯方, 等. 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发[J]. 内燃机学报, 2026,44(3):278-287.

苏欣, 李明, 侯方, et al. 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发[J]. 2026, 44(3): 278-287.
苏欣, 李明, 侯方, 等. 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发[J]. 内燃机学报, 2026,44(3):278-287. DOI： 10.16236/j.cnki.nrjxb.202603030.

苏欣, 李明, 侯方, et al. 面向轻量化部署的发动机空气流量虚拟传感器开发[J]. 2026, 44(3): 278-287. DOI： 10.16236/j.cnki.nrjxb.202603030.

摘要

为解决发动机在恶劣工况下因传感器故障导致的可靠性下降与维护成本增加问题，提出并验证了一种基于数据驱动的轻量化空气流量虚拟传感器方案．该方案首先评估了回归树、集成树、支持向量机和神经网络4类机器学习模型在空气流量预测任务上的性能，选取性能表现较好且在算法原理上具有典型差异的集成树与神经网络作为重点优化对象，采用贝叶斯优化算法对其参数进行调优，并针对存储资源与预测精度之间的平衡提出了一种面向资源约束的混合优化策略．在五折交叉验证基础上，神经网络模型文件大小仅为0.062 5 MB，在56种工况下均表现出良好的建模能力与部署优势，在测试集上平均相对误差为0.56%，预测时间小于1 ms；集成树虽相对在未压缩状态下性能最好，但其对结构压缩更为敏感，压缩后损失的性能较大．最后实现了模型核心逻辑通过统一的参数解析格式在不同硬件平台与不同机型之间的快速移植和验证，增强了模型部署的可解释性．

Abstract

关键词

Keywords

references

Chao Shang,Fan Yang,Dexian Huang,Wenxiang Lyu.Data-driven soft sensor development based on deep learning technique[J].Journal of Process Control,2014.

胡杰,林峰,王天田,刘博,黎业辉,张泽阳.基于神经网络偏最小二乘法的柴油机NO_x排放预测模型[J].内燃机学报,2015(06).

戴金池,庞海龙,俞妍,卜建国,资新运.基于LSTM神经网络的柴油机NO_x排放预测[J].内燃机学报,2020(05).

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