基于滑模觀測器檢測并隔離渦輪增壓汽油機的故障

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基于滑模觀測器檢測并隔離渦輪增壓汽油機的故障

提出了一種基于模型的能夠檢測并隔離汽油機進排氣交換路徑主要故障。該檢測系統用于檢測和隔離以下故障：壓縮機和節氣門之間的空氣泄漏、排氣歧管壓力傳感器故障、旁通閥卡住和開路故障?；Ｓ^測器（SMO）是該檢測系統的核心。采用一階SMO預測渦輪增壓器旋轉動力學；采用二階SMO預測旁通閥位移動虛擬力，虛擬力對擾亂排氣歧管的流量平衡故障是很敏感的。利用現代渦輪增壓汽油機的試驗數據進行驗證，然后利用SMO檢測氣體交換路徑的故障。該檢測系統能夠成功檢測并隔離汽油機的4種故障，而無需使用熱膜式空氣流量計（HFM）。

試驗證明，SMO能夠有效估計渦輪增壓器轉速和發動機無故障運行時的旁通閥位移。選擇渦輪增壓器觀測器和排氣歧管觀測器的虛擬力誤差作為殘差，對4種故障進行了研究。試驗表明，所提出的檢測系統能夠成功檢測和隔離4種故障。

在現代汽車動力系統中，發動機檢測和故障診斷非常重要。由于發動機的復雜特性，因此對發動機的非線性建模是必要的，需要使用更先進的檢測技術，以保證發動機的穩定性。由于渦輪增壓發動機的組件工作條件惡劣，因此進氣和排氣路徑面臨許多故障需要解決。

Rasoul Salehi et al.SAE 2015-01-0227.

編譯：王亮