具有低压废气再循环的高压共轨发动机进气道故障诊断



具有低压废气再循环的高压共轨发动机进气道故障诊断

现代高压共轨发动机进气管的元件数急剧增多。同时，由于排放法规的限制，对错误诊断系统的要求越来越高。当前的错误诊断系统只能诊断大的故障却对故障的隔离十分困难。基于数学模型的故障诊断系统可以提高故障诊断的精确性，并可对故障进行隔离定位。

主要研究发动机进气道上的典型故障诊断，如管路或密封件的泄漏、阀的堵塞、传感器或执行器故障。研究采用的发动机是由欧宝制造的4缸高压共轨发动机。出于研究目的，在该发动机上又加装了低压废气再循环系统以及相应的传感器等。

建立的故障诊断系统主要由残差分析、残差至状态量转换及故障诊断3个部分构成。残差为模型计算数据与实际测量数据的偏差。得到残差之后，需对残差进行滤波，以消除噪声的影响。对于每一个残差，根据发动机当前工作状态，均存在一个上限及一个下限（即残差的合理范围）。残差位于范围之内时，其状态为0；当超出范围时，其状态为正或者为负。最后，根据得到的状态进行故障诊断。通过发动机试验台上的实际测量获得模型参数。研究发现，建立模型时必须考虑瞬态效应，尤其是对于低压废气再循环发动机，必须考虑气体传输时的延迟。

所建的模型采用Matlab/ Simulink以及C语言搭建，可以方便地移植到ECU中。

Christopher Eck et al. SAE 2011-01-0701.

编译：郝值