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基于二級(jí)滑模觀測(cè)器的汽油機(jī)空氣濾清器狀態(tài)監(jiān)測(cè)

對(duì)于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)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(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率，從而影響車輛的駕駛性能。因此，對(duì)空氣濾清器狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)是非常必要的。提出了一種低成本的新監(jiān)測(cè)方法，用于區(qū)分空氣濾清器是狀態(tài)良好還是已經(jīng)堵塞。比例系數(shù)（Caf）為空氣流過待測(cè)空氣濾清器進(jìn)入進(jìn)氣歧管的壓力與空氣流過一個(gè)新的空氣濾清器的進(jìn)氣歧管壓力的比值。通過對(duì)Caf進(jìn)行建模來監(jiān)測(cè)空氣濾清器的狀態(tài)。

由于無法在空氣濾清器上加裝任何傳感器測(cè)量Caf，因此對(duì)Caf進(jìn)行估計(jì)以區(qū)分空氣濾清器的狀態(tài)。通過一個(gè)二階滑模觀測(cè)器估計(jì)這個(gè)不可測(cè)量的Caf值。這個(gè)二階滑模觀測(cè)器需要將管道內(nèi)壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)角速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷扭矩作為輸入。通過試驗(yàn)，以Caf作為判斷清潔程度的指標(biāo)判斷濾清器的狀態(tài)。

這種基于二階滑模觀測(cè)器的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法經(jīng)過檢驗(yàn)表明，該方法可以很好地與車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)兼容，且成本低。通過這種方法來估計(jì)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(yàn)結(jié)果表明，Caf可以作為判斷空氣濾清器狀態(tài)的指標(biāo)，其被成功運(yùn)用到了1.3L商用車發(fā)動(dòng)機(jī)上。

空氣濾清器的檢測(cè)流程為見圖1。

網(wǎng)址：http://onlinelibrary.wiley. com/doi/10.1002/acs. 2314/full

作者：Qadeer Ahmed et al

編譯：孔悅