基于二級滑模觀測器的汽油機空氣濾清器狀態監測

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基于二級滑模觀測器的汽油機空氣濾清器狀態監測

對于火花點火式發動機的進氣系統而言，空氣濾清器是必不可少的組成部分，其主要作用就是向氣缸中輸入潔凈的空氣。空氣濾清器堵塞的情況下，會直接影響發動機功率，從而影響車輛的駕駛性能。因此，對空氣濾清器狀態進行有效的監測是非常必要的。提出了一種低成本的新監測方法，用于區分空氣濾清器是狀態良好還是已經堵塞。比例系數（Caf）為空氣流過待測空氣濾清器進入進氣歧管的壓力與空氣流過一個新的空氣濾清器的進氣歧管壓力的比值。通過對Caf進行建模來監測空氣濾清器的狀態。

由于無法在空氣濾清器上加裝任何傳感器測量Caf，因此對Caf進行估計以區分空氣濾清器的狀態。通過一個二階滑模觀測器估計這個不可測量的Caf值。這個二階滑模觀測器需要將管道內壓力、發動機角速度以及發動機的負荷扭矩作為輸入。通過試驗，以Caf作為判斷清潔程度的指標判斷濾清器的狀態。

這種基于二階滑模觀測器的火花點火發動機空氣濾清器狀態監測方法經過檢驗表明，該方法可以很好地與車載自動診斷系統兼容，且成本低。通過這種方法來估計Caf值以判斷空氣濾清器的清潔程度，不需要另裝任何壓力傳感器。試驗結果表明，Caf可以作為判斷空氣濾清器狀態的指標，其被成功運用到了1.3L商用車發動機上。

空氣濾清器的檢測流程為見圖1。

網址：http://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/acs. 2314/full

作者：Qadeer Ahmed et al

編譯：孔悅