基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

摘要

柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视.而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和废气再循环(EGR)阀卡涩等,故障将会导致排放恶化和经济性下降.针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确的数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究.采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断.研究结果表明:所构建的故障诊断系统能准确地诊断出空气管理系统的漏气直径为5 mm、堵塞至进气流量减少10％和EGR阀卡滞故障在关闭状态.