[发明专利]故障检测方法、控制装置、涡轮增压器和发动机系统

说明书

本发明提供了一种故障检测方法、控制装置、涡轮增压器和发动机系统，属于发动机系统控制技术领域。其中，故障检测方法包括：获取压气机的进气压力、出气压力和进气流量；根据进气压力、出气压力和进气流量，确定涡轮增压器的故障信息。从而在涡轮增压器的设计过程中，预测涡轮增压器可能存在的故障，避免由人工判断导致故障边界测量不一致的问题。而且在保证故障检测准确性前提下，提高故障检测的及时性和全面性，帮助用户迅速定位问题，避免涡轮增压器实际运行时，因故障造成性能下降，起到保护涡轮增压器、发动机甚至保护人身安全作用。

技术领域

本发明涉及发动机系统控制技术领域，具体而言，涉及故障检测方法、控制装置、涡轮增压器和发动机系统。

背景技术

涡轮增压器是增压发动机的核心零部件，经常在高温高负荷和高转速条件下工作，极限转速高达20多万转，当涡轮增压器故障后，不仅会加速增压器的磨损或损坏，而且造成增压器叶轮轴系损坏失效，情况严重时将会出现碎屑和机油进入缸内而毁坏整个发动机。

相关技术中，通过监测压气机进气口处的温度变化来判断增压器是否出现喘振故障，由于温度易受外界环境影响，且温度变化存在滞后性，部分场景下不能准确的判断增压器是否喘振，使得该方法不能全面覆盖整车所有使用区域，而且无法对其它种类的故障问题进行监控。

发明内容

本发明旨在至少解决或改善现有技术或相关技术中存在的部分场景下不能准确且全面的判断增压器是否出现故障的问题。

为此，本发明的第一方面提供了一种涡轮增压器的故障检测方法。

本发明的第二方面还提供了一种控制装置。

本发明的第三方面还提供了一种涡轮增压器。

本发明的第四方面还提供了一种发动机系统。

本发明的第五方面还提供了一种可读存储介质。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种涡轮增压器的故障检测方法，包括：获取压气机的进气压力、出气压力和进气流量；根据进气压力、出气压力和进气流量，确定涡轮增压器的故障信息。

本发明提供的涡轮增压器的故障检测方法，考虑到涡轮增压器的喘振、超速、堵塞等故障问题均与在压气机中流通的空气相关。所以，在进行涡轮增压器设计时，通过压气机的进气压力、出气压力确定空气流经压气机后的增压压比，以反映压气机对空气的压缩程度，同时结合增压压比和压气机的进气流量，来判断涡轮增压器是否存在故障，并在故障时分析可能的故障原因。一方面，能够在标定设计涡轮增压器时，预测涡轮增压器可能存在的故障，避免由人工判断导致故障边界测量不一致的问题。另一方面，在保证故障检测准确性前提下，提高故障检测的及时性和全面性，帮助用户迅速定位问题，避免涡轮增压器在实际运行过程中，压气机的流场参数(如压力、流量、温度以及噪声等)超出故障边界而引起性能下降，起到保护涡轮增压器、发动机甚至保护人身安全作用。

需要说明的是，涡轮增压器包括：涡轮、压气机、进气管路、出气管路和检测装置。其中，压气机与涡轮连接，压气机在涡轮带动下能够对空气进行压缩。进气管路连接于空气源和压气机之间，用于向压气机传输空气。出气管路连接于压气机和发动机之间，用于将压缩后的空气传输至发动机的气缸，以增大发动机内燃料的燃烧量以及发动机转速，增强发动机输出功率。然后由发动机运行所产生的废气，在惯性作用下推动涡轮转动，进而继续带动压气机进行气体压缩。