[发明专利]发动机变截面涡轮增压器积碳卡死在线检测方法

权利要求书

1.发动机变截面涡轮增压器积碳卡死在线检测方法，其特征在于，包括：

S1、采用增压器处的传感器采集进口压力实测值、出口压力实测值、空气流量实测值和涡轮转速实测值及采用发动机内的传感器采集发动机转速和循环喷油量；

S2、判断发动机输出功率和转矩是否均位于发动机工况图标准输出功率和转矩区间内；若是，则增压器为稳态工况，进入步骤S3，否则进入步骤S7；

S3、采用基于解析数学模型的方法判断所有传感器是否出现故障，若均未出现故障，则进入步骤S4，否则结束在线检测；

S4、根据发动机转速和循环喷油量及节气门开度、EGR阀开度和VGT开度，采用发动机增压器模型模拟计算增压器涡轮处的进口压力检测值、出口压力检测值、空气流量检测值和涡轮转速检测值；

S5、采用加权平均处理方法计算设定时间段的检测值与其对应的实测值差值的加权平均值；

S6、判断四个加权平均值是否均大于其对应的临界值，若均大于，则增压器出现积碳卡死现象，结束在线检测；否则进入步骤S7；

S7、所有传感器在预设时间步长内停止数据采集，之后返回步骤S1；

其中，基于解析数学模型的方法包括参数估计法、状态估计法和等价空间法。

2.根据权利要求1所述的发动机变截面涡轮增压器积碳卡死在线检测方法，其特征在于，所述发动机增压器模型计算四个检测数据的表达式为：

其中，为空气流量检测值；T_in为进气歧管温度；T_bc为大气压力；V_ic为中冷器体积；P_bc为压缩机前的气压；R_c为压缩机叶片半径；ω_t为涡轮转速检测值；n_e为发动机转速；为能量传递效率；ψ_th(Π_th)为节气门气体质量流量率；A_th,max为节气门最大截面积；

f_th(u_th)为节气门面积；u_g为循环喷油量；R_a为空气的理想气体常数；P_in为进口压力检测值；V_in为进气歧管体积；W_egr为流过EGR阀的质量流量率；η_vol为容积效率；V_d为排气容积；R_e为废气的气体常数；V_ex为排气歧管体积；n_cyl为气缸数量；

T_ex为排气温度；A_vgtmax为VGT最大截面积；f_vgt(u_vgt)为VGT面积；P_ex为出口压力检测值；η为涡轮效率；η_c为压缩机效率；c_pe为定压比热容；Π_th为节气门气体质量流量；r_e为废气比热容比；c_pa为定容比热容；Π_c为压力比；r_a为压缩比；J_t为涡轮轴的转动惯量。

3.根据权利要求2所述的发动机变截面涡轮增压器积碳卡死在线检测方法，其特征在于，所述节气门面积f_th(u_th)的表达式为：

所述VGT面积的表达式为：

其中，a_th1、a_th2、a_th3、a_th4均为节气门截面系数；u_th为节气门开度；a_vgt1、a_vgt2、a_vgt3、a_vgt4均为VGT截面系数；u_vgt为VGT开度。