轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向器故障診斷研究.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)以其節(jié)約能源，提高安全性，有利于環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)成為未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的方向之一。國外經(jīng)過二十多年的研究，已將電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)用到一些車型上。國內(nèi)在電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)上研究雖然起步較晚，但在近幾年成為了研究的熱點(diǎn)，很多高校和汽車研究機(jī)構(gòu)都在研究和開發(fā)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并在控制策略研究上取得了相應(yīng)成果。目前，隨著電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)已從理論研究(國外知識的消化，相應(yīng)的資料獲取)階段逐步走向產(chǎn)品化，作為影響汽車安全性能的重要部件

2、，電動助力轉(zhuǎn)向器的失效模式分析和故障診斷設(shè)計(jì)成為當(dāng)前的研究的重點(diǎn)。本文依托浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，在國內(nèi)率先對轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向器(C-EPS)進(jìn)行在線故障診斷研究。 本文工作主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 1． 確定C-EPS系統(tǒng)的故障點(diǎn)及故障代碼。在詳細(xì)分析C-EPS基本組成、工作原理及現(xiàn)有的國內(nèi)外技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品失效模式分析判定理論，對C-EPS系統(tǒng)可能存在的故障進(jìn)行分類，并對故障進(jìn)行編碼。

3、2． 提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的C-EPS系統(tǒng)在線故障診斷策略。C-EPS作為汽車重要安全部件，對其關(guān)鍵部件故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷是必要的，本文確定了對C-EPS系統(tǒng)的扭矩．轉(zhuǎn)角傳感器和電子控制單元(ECU)采用在線故障診斷方案。 3． 為了獲得人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型需要的訓(xùn)練和驗(yàn)證，設(shè)計(jì)了C-EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)臺。該系統(tǒng)能夠正確模擬C-EPS在實(shí)車環(huán)境下的各種工作狀態(tài)，并對所需要的狀態(tài)參量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)臺主要由

4、硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫兩部分組成。 4． 建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的扭矩．轉(zhuǎn)角傳感器扭矩、轉(zhuǎn)角信號的預(yù)測輸出觀察器及ECU的在線診斷網(wǎng)絡(luò)。并利用數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)臺采集的訓(xùn)練樣本對這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。 5． 采用故障點(diǎn)模擬方法獲得C-EPS系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)——在數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)臺架上人為設(shè)置故障點(diǎn)并采集此時(shí)的故障數(shù)據(jù)，在Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱中對基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的C-EPS系統(tǒng)在線故障診斷策略進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證了該策略的切實(shí)有效性。