对一起发动机捣缸事故的责任认定 - 汽车维修与保养

栏 目 编 辑 : 胡 凯 溶hkr@motorchina.comTechnical Talk技 术 论 坛汽 车 发 动 机 故 障 诊 断 系 统 的虚 拟 样 机 硬 件 研 发文 / 广 东 廖 中 文 杨 旭 志 吴 志 平发 动 机 是 汽 车 的 心 脏 , 影 响 到 汽 车 行 驶 的 动 力 性 和 经 济 性 , 伴 随 着 资 源 的 匮 乏 和 道 路 的 拥 挤 , 人 们 对 发 动 机 提 出了 越 来 越 高 的 要 求 。 电 控 发 动 机 已 逐 渐 发 展 成 为 集 电 子 技 术 、 计 算 机 技 术 、 信 息 技 术 于 一 体 的 智 能 控 制 系 统 , 这 也 给汽 车 维 修 人 员 提 出 了 更 高 的 技 术 要 求 , 传 统 的 发 动 机 故 障 诊 断 方 法 已 经 很 难 满 足 现 代 发 动 机 故 障 诊 断 的 要 求 。 由 于 神经 网 络 具 有 容 错 、 联 想 、 推 测 、 记 忆 、 自 适 应 、 自 学 习 和 处 理 复 杂 多 模 式 的 独 特 功 能 , 利 用 虚 拟 仪 器 技 术 和 神 经 网 络技 术 相 结 合 的 方 法 , 可 方 便 快 捷 地 对 发 动 机 不 同 工 况 进 行 实 时 数 据 采 集 , 并 对 采 集 的 数 据 作 有 效 的 分 析 , 直 接 给 出 诊断 结 果 , 这 样 可 使 汽 车 发 动 机 故 障 诊 断 在 一 定 程 度 上 实 现 自 动 化 和 智 能 化 。一 、 神 经 网 络 进 行 故 障 模 式 识 别的 特 点基 于 神 经 网 络 的 故 障 诊 断 , 网 络 的 输入 神 经 元 对 应 着 故 障 征 兆 , 输 出 神 经 元 对 应着 故 障 原 因 。 在 整 个 诊 断 过 程 中 , 首 先 利 用一 组 故 障 样 本 对 网 络 进 行 训 练 , 以 确 定 网 络的 结 构 ( 中 间 层 的 传 递 函 数 和 数 目 ) 和 参 数 ( 连接 权 值 和 闭 值 )。 网 络 训 练 完 毕 后 , 故 障 的模 式 分 类 就 是 根 据 给 定 的 一 组 征 兆 , 实 现 征兆 集 到 故 障 集 之 间 的 非 线 性 映 射 的 过 程 。利 用 神 经 网 络 进 行 故 障 模 式 识 别 具 有以 下 特 点 :1 可 用 于 系 统 模 型 未 知 或 系 统 模型 较 为 复 杂 以 及 非 线 性 系 统 的 故 障 模 式 识别 ;2 兼 有 故 障 信 号 的 模 式 变 换 和 特 征 提 取功 能 ;3 对 系 统 含 有 不 确 定 因 素 、 噪 声 及 输入 模 式 不 完 备 的 情 况 不 敏 感 ;4 可 用 于 复 杂多 模 式 的 故 障 诊 断 ;5 可 用 于 离 线 诊 断 , 也能 适 应 实 时 监 测 的 要 求 。典 型 的 基 于 神 经 网 络 模 式 识 别 的 故 障诊 断 系 统 结 构 如 图 1 所 示 。 基 于 神 经 网 络 的诊 断 过 程 分 为 两 步 , 首 先 , 基 于 一 定 数 量 的训 练 样 本 集 ( 通 常 称 为 “ 征 兆 — 故 障 ” 数 据集 ) 对 神 经 网 络 进 行 训 练 , 得 到 期 望 的 诊 断网 络 ; 其 次 , 根 据 当 前 诊 断 输 入 对 系 统 进 行诊 断 , 诊 断 的 过 程 即 为 利 用 神 经 网 络 进 行 计算 的 过 程 。 在 学 习 和 诊 断 之 前 , 通 常 需 要 对诊 断 原 始 数 据 和 训 练 样 本 数 据 进 行 适 当 的 处理 , 包 括 预 处 理 和 特 征 选 取 、 提 取 等 , 目 的是 为 诊 断 网 络 提 供 合 适 的 诊 断 输 入 和 训 练 样本 。二 、 研 究 方 案 的 提 出由 于 电 控 发 动 机 在 运 行 过 程 中 , 可 以从 相 关 传 感 器 和 执 行 器 的 信 号 和 工 作 情 况 得知 发 动 机 的 运 行 工 况 , 因 为 这 些 传 感 器 和 执行 器 的 信 号 相 关 关 系 包 含 了 很 多 的 信 息 , 足以 反 映 发 动 机 的 运 行 工 况 。诊诊断断 诊预 特 征原神 断处 选 择始经 结理 / 提 取数网 果据络训学练 预 特 征习样 处 选 择训本 理 / 提 取练数据图 1 基 于 神 经 网 络 的 故 障 诊 断 系 统 结 构当 发 动 机 发 生 故 障 时 , 发 动 机 电 控 单元 就 不 能 按 照 原 先 设 定 的 程 序 正 常 工 作 , 致使 发 动 机 的 故 障 原 因 和 发 动 机 转 速 、 节 气 门位 置 、 冷 却 液 温 度 、 进 气 温 度 、 进 气 压 力 存在 不 确 定 的 对 应 关 系 , 而 这 些 不 确 定 的 对 应关 系 又 反 映 于 不 同 的 故 障 类 别 与 上 述 参 数 的特 征 规 律 中 。 根 据 这 种 特 点 , 可 以 用 神 经 网络 的 方 法 来 从 中 抽 取 出 各 自 的 特 征 规 律 , 得出 数 学 模 型 , 从 而 识 别 出 对 应 于 这 种 特 征 规律 的 故 障 。 所 以 , 基 于 这 种 情 况 , 本 文 探 讨一 种 基 于 虚 拟 样 机 技 术 和 神 经 网 络 技 术 故 障诊 断 程 序 , 从 数 据 采 集 到 得 出 结 论 , 操 作 过程 简 便 快 捷 。在 以 上 详 细 分 析 了 电 控 发 动 机 常 见 故障 之 后 , 选 择 以 下 能 反 映 其 规 律 的 特 征 参 数作 为 神 经 网 络 的 输 入 向 量 : 发 动 机 转 速 、 节气 门 开 度 、 冷 却 液 温 度 、 进 气 温 度 、 进 气 压力 和 喷 油 脉 宽 。 理 论 上 , 选 择 的 相 关 参 数 越多 , 对 分 析 越 有 帮 助 , 因 为 越 多 的 特 征 向量 , 越 容 易 判 别 出 具 备 这 些 特 征 的 故 障 类型 。 所 以 , 选 取 了 上 述 信 号 作 为 特 征 向 量 ,因 为 它 们 能 反 映 发 动 机 运 行 和 工 作 情 况 。 本文 方 案 流 程 如 图 2 所 示 。整 个 过 程 是 分 两 个 阶 段 完 成 的 。 第 一阶 段 使 用 图 形 编 程 软 件 LabVIEW8.5 按 要求 设 计 出 用 以 采 集 神 经 网 络 的 训 练 样 本 数 据2012/4· 汽 车 维 修 与 保 养59