基于排氣壓力波分析的發(fā)動機故障監(jiān)測診斷方法研究.pdf

1、汽車發(fā)動機的工作狀況直接影響汽車的動力性、可靠性以及安全性?，F(xiàn)有的汽車發(fā)動機綜合故障診斷技術依賴于多種傳感系統(tǒng)和專家的先驗知識,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)動機故障監(jiān)測與診斷系統(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)動機故障監(jiān)測與診斷的新方案,主要的研究成果如下:
　　(1)利用GT-POWER軟件建立一個三缸四行程的汽油發(fā)動機模型。本文在該模型的基礎上仿真分析了三缸發(fā)動機的排氣壓力波性能;

2、
　　(2)引入經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)方法分析發(fā)動機排氣壓力波,實現(xiàn)發(fā)動機故障監(jiān)測。對排氣壓力波數(shù)據(jù)采用經(jīng)驗模態(tài)分解法進行分解,用EMD極值時間尺度特征向量來量化分析結果。該法在實測的Geely發(fā)動機排氣壓力波數(shù)據(jù)上檢驗時,發(fā)動機工況監(jiān)測成功率達82.5％;
　　(3)提出邊際譜熵法進行發(fā)動機故障監(jiān)測,優(yōu)化了故障監(jiān)測方案。在對測得的排氣壓力波數(shù)據(jù)進行EMD分解后,繼續(xù)進行Hilbert變換求Hilbert邊際譜,將“熵”的概

3、念引入邊際譜,用邊際譜熵來量化分析結果,選定閾值進行發(fā)動機工況監(jiān)測。該法在實測的80組Geely發(fā)動機排氣壓力波數(shù)據(jù)上檢驗時,發(fā)動機工況監(jiān)測準確率達到了98%;
　　(4)引入動態(tài)時間彎曲距離法進行發(fā)動機故障診斷。對時域測得的排氣壓力波數(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)計算動態(tài)時間彎曲距離,根據(jù)與樣本的距離大小進行故障分類,從而診斷發(fā)動機故障。該法對采集的數(shù)據(jù)長度不要求一致,魯棒性好,是一種非常有效的發(fā)動機故障診斷方法。