基于排氣壓力波分析的發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)測(cè)診斷方法研究.pdf

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況直接影響汽車的動(dòng)力性、可靠性以及安全性?，F(xiàn)有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)綜合故障診斷技術(shù)依賴于多種傳感系統(tǒng)和專家的先驗(yàn)知識(shí),不利于在車載系統(tǒng)上使用。因此,探索一種高效的用于車載汽油發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的方法就十分必要。本文基于排氣壓力波分析提出了發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)測(cè)與診斷的新方案,主要的研究成果如下:
　　(1)利用GT-POWER軟件建立一個(gè)三缸四行程的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)模型。本文在該模型的基礎(chǔ)上仿真分析了三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣壓力波性能;

2、
　　(2)引入經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法分析發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓力波,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)測(cè)。對(duì)排氣壓力波數(shù)據(jù)采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法進(jìn)行分解,用EMD極值時(shí)間尺度特征向量來(lái)量化分析結(jié)果。該法在實(shí)測(cè)的Geely發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓力波數(shù)據(jù)上檢驗(yàn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)工況監(jiān)測(cè)成功率達(dá)82.5％;
　　(3)提出邊際譜熵法進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)測(cè),優(yōu)化了故障監(jiān)測(cè)方案。在對(duì)測(cè)得的排氣壓力波數(shù)據(jù)進(jìn)行EMD分解后,繼續(xù)進(jìn)行Hilbert變換求Hilbert邊際譜,將“熵”的概

3、念引入邊際譜,用邊際譜熵來(lái)量化分析結(jié)果,選定閾值進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)工況監(jiān)測(cè)。該法在實(shí)測(cè)的80組Geely發(fā)動(dòng)機(jī)排氣壓力波數(shù)據(jù)上檢驗(yàn)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)工況監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到了98%;
　　(4)引入動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離法進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷。對(duì)時(shí)域測(cè)得的排氣壓力波數(shù)據(jù)提取故障樣本,新采集的數(shù)據(jù)與故障樣本數(shù)據(jù)計(jì)算動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離,根據(jù)與樣本的距離大小進(jìn)行故障分類,從而診斷發(fā)動(dòng)機(jī)故障。該法對(duì)采集的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不要求一致,魯棒性好,是一種非常有效的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法。