翟志波吉利卓越發(fā)動機的診斷與排故機械設(shè)計及其自動化專業(yè)

吉利博越發(fā)動機的診斷與排故吉利博越發(fā)動機的診斷與排故摘要隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的日益提高，汽車保有量的不斷增多，汽車的尾氣排放也日益成為大氣污染的主要污染源，環(huán)境也隨之不斷惡化。目前，在整個大氣污染中，汽車尾氣排放的“貢獻(xiàn)”過半，由此可見汽車尾氣排放污染的嚴(yán)重性。在汽車的尾氣排放中，那些排放超標(biāo)車尤其會對環(huán)境造成巨大影響。為了有效控制尾氣排放，各國政府紛紛出臺了政策來限制車輛的尾氣排放，其中政策之一就是當(dāng)車輛老化到一定程度導(dǎo)致尾氣排放達(dá)到一定限值后，車載診斷系統(tǒng)要報告車主故障以做出合適處理，這個診斷系統(tǒng)就是尾氣排放車載故障診斷（OBD）系統(tǒng)。 本文結(jié)合汽車公司的實際開發(fā)項目，主要進(jìn)行新車的車載診斷（OBD）系統(tǒng)的開發(fā)研究，主要內(nèi)容如下：1）根據(jù)功能模塊或組件系統(tǒng)分類OBD系統(tǒng)診斷，研究在汽車尾氣排放控制每個模塊或組件系統(tǒng)的作用，分析其故障模式和對汽車廢氣的排放的影響;2）建立功能模塊和監(jiān)控指標(biāo)和各組分，的故障模式的診斷策略來實現(xiàn)這些組件以及影響廢氣排放系統(tǒng)的在線監(jiān)測;3）開展對催化劑故障監(jiān)控發(fā)展的實驗研究，設(shè)計診斷程序邏輯，開發(fā)催化轉(zhuǎn)換器故障監(jiān)控開發(fā)測試，監(jiān)控邏輯數(shù)據(jù)設(shè)置，測試數(shù)據(jù)分析，通過催化轉(zhuǎn)換器故障監(jiān)控系統(tǒng)和國家OBD耐用和示范試驗的耐久性試驗，完成了車輛的催化轉(zhuǎn)化器故障監(jiān)視模塊的最終數(shù)據(jù)發(fā)布。 本文研究的內(nèi)容作為國內(nèi)最新興的應(yīng)用型課題，在實際的開發(fā)過程中，在借鑒吸收國外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗的同時，也摸索出了大量寶貴的試驗方法及過程，發(fā)現(xiàn)了許多技術(shù)的不足，為今后類似項目的開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗，可有效縮短項目的開發(fā)時間，改進(jìn)監(jiān)控策略，對相關(guān)技術(shù)提出新的要求，延長車輛零部件及系統(tǒng)的使用壽命，降低能源消耗和環(huán)境污染。 關(guān)鍵詞：車載診斷，失火，燃油系統(tǒng)，發(fā)動機，氧存儲量 22AbstractWith the development of economy and the improvement of peoples living standards, the number of cars in the country is increasing. With the continuous increase, the exhaust emission from automobiles has increasingly become the main source of air pollution. The environment is also deteriorating. At present, in the whole air pollution, automobile exhaust emissionsThis shows the seriousness of automobile exhaust pollution. In the car Of the total emissions, those exceeding the standard will have a great impact on the environment. ForIn order to effectively control exhaust emissions, governments of various countries have issued policies to limit the tail of vehicles. Gas emission, one of the policies is to cause exhaust emission when vehicles age to a certain extent.After reaching a certain limit value, the on-board diagnosis system shall report the vehicle owners fault to make a suitable place. Li, this diagnostic system is the exhaust emission on-board fault diagnosis (OBD) system.Based on the actual development project of the automobile company, this paper mainly carries out on-board diagnosis of new cars.The main contents of the research and development of OBD system are as follows: 1) classify and study OBD system diagnosis according to functional modules or component systems The function of each module or component system in vehicle exhaust emission control is analyzed Effectiveness model and its impact on vehicle exhaust emission; 2) Establish monitoring indexes and diagnosis of failure modes of various functional modules and componentsStrategy to achieve vehicle online monitoring of these components and systems that affect exhaust emissions; 3) Carry out experimental research on catalyst failure monitoring and development, design diagnostic programlogic, and carry out catalyst failure monitoring and development test, monitoring logic data setting and test According to the analysis of the test data, the durability test of the catalyst failure monitoring system and the state have been passed. The OBD durability and demonstration test completed the final monitoring module of vehicle catalyst failure.Data release.The research content of this paper, as the latest application-oriented topic in China, is actually developingIn the process of development, while learning from and absorbing foreign advanced technology experience, we have also made great achievements.Valuable test methods and processes have found many technical deficiencies for the future similarThe development of the project provides valuable experience, which can effectively shorten the development time of the project and improve it. Monitoring strategy, put forward new requirements for related technologies, extend the vehicle parts and systems Service life, reduce energy consumption and environmental pollution.Key words: on-board diagnosis, fire, fuel system, start-upOxygen storage capacity目錄一 緒論41.1研究背景41.2研究目的與意義61.3發(fā)展歷史7二 發(fā)動機的診斷與排故92.1故障診斷的一般原則92.2診斷方法112.2.1診斷過程112.2.2模糊診斷方法122.2.3故障樹診斷方法122.2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法132.2.5主元分析法診斷14三 總結(jié)16致謝17參考文獻(xiàn)18一 緒論1.1研究背景1978以來，改革開放至今已超過30年。中國從計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣髁x市場經(jīng)濟。經(jīng)濟穩(wěn)步，有效地發(fā)展，從一個經(jīng)濟落后于第二大經(jīng)濟體在世界上?？v觀全球經(jīng)濟的發(fā)展，社會各界已經(jīng)形成了多管齊下的情況下，行業(yè)巨頭憑借其知名品牌，影響深遠(yuǎn)的專利技術(shù)，開發(fā)和完善的銷售渠道，貼心細(xì)致的服務(wù)等軟和硬實力，分割全球市場。自中國加入世界貿(mào)易組織，中國市場這塊大蛋糕終于達(dá)到西方發(fā)達(dá)國家的表。他們迅速打開，并通過渠道，如中外合資企業(yè)和外商獨資企業(yè)占據(jù)了中國市場。雖然，經(jīng)過這一輪中國與西方國家之間的經(jīng)濟和文化交流，中國人民經(jīng)歷了由西方領(lǐng)先科技所帶來的便利和生產(chǎn)，經(jīng)營和工作生活甜蜜，但也不能忽視中國經(jīng)濟的振興和發(fā)展不能與外國投資者的投資，自主品牌企業(yè)的發(fā)展是正確的選擇。全球經(jīng)濟一體化的情況也呈上升趨勢，技術(shù)發(fā)展的步伐正在加快。作為后起之秀，中國的自主品牌企業(yè)必然要面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對于各種難以捉摸的不確定性和強勁的外國公司的戰(zhàn)術(shù)，中國的自主品牌企業(yè)如何發(fā)展，如何準(zhǔn)確，準(zhǔn)確地在這個環(huán)境？抓住機遇，贏得挑戰(zhàn)已經(jīng)成為當(dāng)今關(guān)注的熱點?？茖W(xué)技術(shù)和經(jīng)濟社會發(fā)展的進(jìn)步，最終目的是造福于民，理論與實踐的完美結(jié)合，是最典型的例子之一。1886 年，德國工程師卡爾奔馳制造了世界上公認(rèn)的第一輛現(xiàn)代汽車。自那以來，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，為世界和人類文明的發(fā)展帶來了巨大變化和促進(jìn)作用。在世界各國，無論是在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，汽車工業(yè)都是國民經(jīng)濟的強大支撐，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了至關(guān)重要的推動作用。汽車產(chǎn)品的制造過程涉及許多行業(yè)，如鋼鐵，機械，化工，橡膠，電子等，流通和使用汽車的相關(guān)保險，能源，運輸，維修等行業(yè)，其高產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性和技術(shù)基金濃度。在經(jīng)濟發(fā)展的浪潮中，它往往被視為國民經(jīng)濟的風(fēng)向標(biāo)。根據(jù)一些數(shù)據(jù)，在20世紀(jì)中期，戰(zhàn)后日本經(jīng)濟的恢復(fù)和發(fā)展是出奇的快。國民經(jīng)濟增長了六倍，而汽車行業(yè)增長了57倍。國務(wù)院發(fā)展中心也曾有過研究表明，在汽車行業(yè)，每單位的投入產(chǎn)出會拉動整個產(chǎn)業(yè)的雙倍增長，整個社會的產(chǎn)業(yè)增加值則更在 3 倍以上。難怪，“現(xiàn)代管理學(xué)之父”彼得德魯克會將汽車產(chǎn)業(yè)冠上了“工業(yè)中的工業(yè)”的美譽。 在新中國，自1953年成立中國第一汽車制造廠，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已超過60年。它的發(fā)展歷程大致可以分為三個階段：第一階段，改革開放從1953年到1978年之前;中國汽車產(chǎn)業(yè)的誕生，推出解放牌卡車和紅旗轎車，并從頭汽車產(chǎn)品，為汽車行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第二階段，從1978年到20在今年年底，中國汽車產(chǎn)業(yè)取得了快速發(fā)展，并形成了較為完整的汽車產(chǎn)業(yè)體系和汽車產(chǎn)品體系。通過技術(shù)引進(jìn)和合資企業(yè)，汽車產(chǎn)業(yè)的水平有了很大的提高。在第三階段，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著中國加入WTO后，汽車產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入市場的規(guī)模和快速的生產(chǎn)規(guī)模的時代，并已開始融入全球汽車產(chǎn)業(yè)體系。中國汽車工業(yè)快速發(fā)展起步于第二階段，而本文所要解決的問題也正是在這個階段產(chǎn)生的。中國汽車工業(yè)發(fā)展的第二階段，主要是在政府部門的主導(dǎo)和調(diào)控之下，通過“以市場換技術(shù)”的方式，結(jié)束多年來閉門造車的狀態(tài)，開始“請進(jìn)來”、“走出去”的發(fā)展戰(zhàn)略。1978 年 10 月，李嵐清受命參與領(lǐng)導(dǎo)同美國通用汽車公司談判重型汽車項目的技術(shù)引進(jìn)。在談判過程中，通用董事長湯姆斯墨菲向中方提出：“你們?yōu)槭裁粗煌覀冋劶夹g(shù)引進(jìn)，而不談合資經(jīng)營(joint venture)他建議中國最好采用“中外合資”的形式來經(jīng)營。鄧小平在簡報中建議搞合資經(jīng)營的內(nèi)容旁，批上了“合資經(jīng)營可以辦”。這個批示，解放了多年來禁錮中國人的思想禁區(qū)，中國汽車工業(yè)由此翻開了全新的一頁。隨后，從1984年1月至1985年7月，中國第一家汽車合資企業(yè) - 北京吉普，上海大眾，廣州標(biāo)致建立。對于超過30年，合資企業(yè)在中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用已不明顯。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會對中國的汽車生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和銷售：2012年，全國汽車產(chǎn)銷量為19.27萬，1930萬，居世界第一位，同比分別增長4.6和4.3，同比增長3.8來自2011年百分比的同期點和1.9個百分點;在2013年，全國汽車產(chǎn)量為22116800輛，同比增長14.76，較上一年。全國汽車銷量為2194410臺，同比增長13.87，較上一年。這是世界第五個年頭。然而，這個華麗的數(shù)字背后，存在著巨大的危機隱藏在它-中國的自主品牌轎車的生存和發(fā)展受到嚴(yán)重合資品牌和國外汽車巨頭的威脅。合資車占據(jù)中國市場的主導(dǎo)地位憑借的國際汽車巨頭的品牌，管理，技術(shù)和服務(wù)優(yōu)勢，并幾乎完全占據(jù)領(lǐng)了中國中高端汽車市場；相較之下，我國自有品牌汽車則是起步較晚、技術(shù)落后、資金不足，導(dǎo)致嚴(yán)重的國外先進(jìn)技術(shù)依賴、科技創(chuàng)新能力匱乏、汽車行業(yè)發(fā)展受阻等不利現(xiàn)象，當(dāng)初“以市場換技術(shù)”的設(shè)想化為泡影。在一定程度上來說，這是引狼入室般的決定，然而我們卻沒能將狼的本性摸個透徹。 事已至此，中國自主品牌汽車要繼續(xù)發(fā)展是不置可否的事實，而且必須要發(fā)展得好；根據(jù)“十二五”規(guī)劃，未來五年內(nèi)，我國要完成從汽車大國到汽車強國的轉(zhuǎn)變。那么，我國的自主品牌汽車作為后進(jìn)企業(yè)，走什么樣的發(fā)展道路，如何進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，才能從合資品牌汽車和外資汽車手中搶回中國市場，占據(jù)一席之地？這是當(dāng)今中國汽車行業(yè)迫切需要解決的問題，也正是本文所要研究的主要問題。根據(jù)近年來自主品牌汽車，例如吉利1.2研究目的與意義隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平也不斷增加，汽車的數(shù)量不斷增加，環(huán)境惡化。自從世界上第一個嚴(yán)重的光化學(xué)污染事件引起的洛杉磯汽車排放量在1940年代，隨著發(fā)展，越來越多的汽車，造成汽車尾氣污染事件時有發(fā)生多次在世界各地。雖然汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟和社會的發(fā)展，也嚴(yán)重污染環(huán)境氛圍。在中國，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)是快長大后，汽車的銷量已經(jīng)迅速從183萬增加到1998年，并通過500萬在不到幾年的爆發(fā)。2005年，銷量達(dá)到576萬。到2010年，一些分析人士指出，中國每年的汽車銷售將超過900萬美元。目前的情況是，汽車在全社會的數(shù)量急劇上升。其結(jié)果是，在整個日益嚴(yán)重的空氣污染，汽車尾氣排放是“比貢獻(xiàn)，這說明汽車尾氣污染的嚴(yán)重性的一半。在汽車行業(yè)，這些行的尾氣排放放超標(biāo)車尤其對環(huán)境造成巨大影響。 為了有效控制尾氣排放，各國政府紛紛出臺了政策來限制車輛的尾氣排放，其中政策之一就是當(dāng)車輛老化到一定程度導(dǎo)致尾氣排放達(dá)到一定限值后，車載診斷系統(tǒng)要報告車主故障以做出合適處理，這個診斷系統(tǒng)就是尾氣排放車載故障診斷系統(tǒng)。該排氣凈化車載故障診斷系統(tǒng)是基于低排放控制法規(guī)。首先，車輛必須符合國家政府的排放法規(guī)，也就是說，車輛必須低于國家監(jiān)管限制在一定范圍內(nèi)里程。有了這個基礎(chǔ)，政府后來提出了汽車新的要求。這是車載故障診斷系統(tǒng)，其是指某些部件或系統(tǒng)的老化，當(dāng)車輛在其生命周期中驅(qū)動排氣排放。當(dāng)偏差導(dǎo)致排放超過一定限度時，自診斷系統(tǒng)必須響應(yīng)和報告的車輛控制系統(tǒng)。車輛故障警告燈被接通，以提示車輛用戶輸入服務(wù)站進(jìn)行維修。為了滿足這些國家的規(guī)定，汽車制造商和汽車電子控制制造商必須開發(fā)出具有這樣的功能。在這個過程中，有必要了解多少，以及哪些因素來自汽車尾氣，其中汽車零部件相關(guān)發(fā)射，以及它們?nèi)绾闻c這些部件。如何影響廢氣排放，如何監(jiān)控這些部件和系統(tǒng)的狀態(tài)，以達(dá)到監(jiān)控車輛排放的作用。理解這些因果關(guān)系后，有必要建立數(shù)學(xué)模型，用于監(jiān)測這些參數(shù)，澄清監(jiān)測和判斷邏輯，和在數(shù)學(xué)模型中，以避免來自其它因素的干擾建立必要的判斷條件下，為了實現(xiàn)準(zhǔn)確的目的確定車輛的部件。數(shù)學(xué)模型建立后，如何調(diào)試的實車參數(shù)，設(shè)定發(fā)動機控制和判斷的參數(shù)值，并達(dá)到故障系統(tǒng)會導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo)?；蛄悴考部汕宄袛喑隽己孟到y(tǒng)的目的。這些，不但從現(xiàn)實和理論上來說都具有重要的意義。 本課題的研究背景是北京的當(dāng)?shù)卣畬嵤┑钠噰胰壟欧艠?biāo)準(zhǔn)，中國于2006年12月1日，這不僅需要在北京銷售的車輛2006年12月1日之后，以滿足發(fā)光耐久性限值要求，即車輛。該排放必須低于一定的駕駛范圍內(nèi)的國家限值。與此同時，車輛必須不斷地診斷使用壽命內(nèi)其自身的排放性能。當(dāng)輻射超過一定限度時，車輛必須報告說，排放超標(biāo)的故障和判斷。究其原因，并指出其對應(yīng)的故障碼。為了滿足這些法規(guī)的要求，該項目是開發(fā)車輛，上海通用汽車有限公司，這是符合國家和地方政府規(guī)定。在此過程中，原則由系統(tǒng)和OBD系統(tǒng)的方法，以及催化轉(zhuǎn)化器的選擇的診斷引入。進(jìn)行詳細(xì)的實驗研究，分析存在的問題和具體OBD發(fā)展試驗方案。1.3發(fā)展歷史由于汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程車輛故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，汽車排放的外資控制已經(jīng)存在了很長一段時間，而且還必須控制在最早的汽車尾氣排放和排放車輛的耐用性。1994年，美國開始實行監(jiān)測和診斷汽車排放相關(guān)的組件的OBDII法規(guī)。1988年以前，政府沒有為車載診斷系統(tǒng)的任何要求，只是測試車輛的排放耐久性。在這個階段中，只有汽車制造商自己設(shè)計，以應(yīng)付復(fù)雜的發(fā)動機電噴控制系統(tǒng)，減少車輛維修的難度。線路自診斷系統(tǒng)。1988年后，隨著發(fā)動機電噴系統(tǒng)的普及，美國政府開始要求所有的汽車制造商進(jìn)行自我診斷的電子元件。當(dāng)電子元件出現(xiàn)故障，故障應(yīng)報告，特別是那些影響行車安全。確診后立即顯示發(fā)動機故障燈。這一規(guī)定被稱為OBDI，基本上不需要車輛排放的自我診斷。在1994年，在一方面，由于在車輛中使用的車輛環(huán)境污染的惡化遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于新車更大。在另一方面，由于電子技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展的快速發(fā)展，它提供技術(shù)支持用于從車載診斷系統(tǒng)的排放量的自診斷，從而能夠使用大量的車輛的數(shù)據(jù)的在引擎?？焖俚脑诰€計算是在控制器內(nèi)進(jìn)行，美國政府開始實施OBDII排放控制法規(guī)。在歐洲，在經(jīng)歷了1歐元和歐II排放標(biāo)準(zhǔn)后，歐III的規(guī)定，自2000年以來已經(jīng)實施，引進(jìn)了參照美國標(biāo)準(zhǔn)OBDII樣的規(guī)定，要求車輛相關(guān)部件或系統(tǒng)。統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控診斷，歐洲在法規(guī)中稱之為 OBD 診斷系統(tǒng)（又稱EOBD）。 但是，美國 OBDII 法規(guī)和歐洲 OBD 法規(guī)（也稱 EOBD）又有一些差異，它們的共同點如下： 1）、對氧傳感器失效診斷提出要求，只要排放控制物的任何一項超標(biāo)，要求車輛作出在下故障自診斷并報告故障。 發(fā)動機失火診斷要求，只要發(fā)射控制對象中的任何一個超過標(biāo)準(zhǔn)，要求車輛，以使在故障下的自診斷并報告故障。3），燃料系統(tǒng)診斷偏差的要求，只要發(fā)射控制對象中的任何一個超過標(biāo)準(zhǔn)，需要在車輛作出故障診斷和報告故障。它們的區(qū)別如下： 1）、在催化器效率診斷方面，美國法規(guī)要求對所有排放控制物進(jìn)行監(jiān)控，只要排放控制物的任何一項超標(biāo)，要求車輛作出在下故障自診斷并報告故障；歐洲法規(guī)則考慮到工程技術(shù)的實際情況，在催化器監(jiān)控中只對 HC 排放物提出要求，只有當(dāng)催化器效率低到引起 HC 超標(biāo)時才要求車輛作出診斷報告故障。 2）、美國法規(guī)要求對燃油系統(tǒng)的油蒸氣泄漏進(jìn)行自診斷，防止油蒸氣對大氣環(huán)境的污染，而歐洲法規(guī)則沒有這方面的要求。 3）美國法規(guī)UBDII排放法規(guī)限值是當(dāng)時的耐用排放標(biāo)準(zhǔn)的1.5倍的限制，而歐洲法律規(guī)則有OBD排放限值無關(guān)。中國的汽車排放法規(guī)遵循歐洲的監(jiān)管制度，并正在實施國家排放法規(guī)（相當(dāng)于歐2）。全國第三屆條例（相當(dāng)于歐III）將于2007年7月1日全面實施，但為了準(zhǔn)備以技術(shù)為汽車制造的一段時間內(nèi)，全國第三中學(xué)的OBD試驗法規(guī)將推遲到直到7月1日2008年在北京，由于車輛保險有一個巨大的汽車排放量，以及空氣污染非常嚴(yán)重。因此，北京的當(dāng)?shù)卣筇崆皣乙?guī)定的實施和國家三級排放標(biāo)準(zhǔn)（不含OBD試驗規(guī)程）的實施將從2005年12月20日，實現(xiàn)從12月1日，2006年實現(xiàn)國家三排放法規(guī)（包括OBD測試條例）。作為中國汽車業(yè)仍相對國外相對落后，對技術(shù)改進(jìn)的空間大。到2010年，全國汽車排放法規(guī)（相當(dāng)于歐IV）將實施，北京將在2007年7月1日提前實施國家四個排放標(biāo)準(zhǔn)。來自中國和中國汽油車排放限值見表 1、表 2 二 發(fā)動機的診斷與排故2.1故障診斷的一般原則盡管現(xiàn)代汽車使用的電控燃油噴射技術(shù)和電子控制點火系統(tǒng)，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用，以及這些系統(tǒng)的故障可能導(dǎo)致汽車這樣的失敗，所謂偶然的，陳舊的，并且發(fā)生電流故障。，本地故障，遠(yuǎn)程故障等，但在實際故障診斷，仍遵循故障診斷的基本原則如下。1) 先外后內(nèi) 在發(fā)動機出現(xiàn)故障時，先對電子控制系統(tǒng)以外的可能故障部位予以檢查。這樣可避免本來是一個與電子控制系統(tǒng)無關(guān)的故障，卻對系統(tǒng)的傳感器、電腦、執(zhí)行器及線路等進(jìn)行復(fù)雜且又費時費力的檢查，即真正的故障可能是較容易查找到卻未能找到。 2) 先簡后繁 能夠以簡單的方式來檢查可能的故障位置首先檢查。例如，直觀的診斷是最簡單的。我們可以用目測的方法，如觀察，觸摸，聽很快找到了一些比較明顯的斷層。直觀的診斷不能識別故障，并且有必要的檢查與儀器或其他專用工具的幫助。3) 先熟后生 由于該結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境等，在發(fā)動機的特定故障現(xiàn)象可能是一些組件或部件的最常見的故障。這些常見的故障部位應(yīng)首先檢查。如果沒有發(fā)現(xiàn)故障，檢查其他可能無法使用的故障位置。在此過程中，它往往是能夠快速地找到故障，從而節(jié)省時間和精力。4)代碼優(yōu)先電子控制系統(tǒng)一般都有故障自診斷功能。當(dāng)電控發(fā)動機運行時，故障自診斷系統(tǒng)監(jiān)測到故障后，以代碼的方式將該故障儲存到電腦的存儲器內(nèi)，同時通過“檢測發(fā)動機”警告燈向駕駛員報警。這時可人工或儀器讀取故障碼，并檢查和排除故障碼所指的故障部位。待故障代碼所指的故障消除后，如果發(fā)動機故障現(xiàn)象還未消除，或者開始就無故障代碼輸出，則再對發(fā)動機可能的故障部位進(jìn)行檢查。 5) 先思后行、堅持規(guī)范 對發(fā)動機的故障現(xiàn)象通過因果圖先進(jìn)行故障分析，了解可能的故障原因有哪些，然后按照各因素對改故障現(xiàn)象的影響程度排列成故障樹然后確定故障排除過程，然后排除故障。這樣可避免故障檢查的盲目性：它并不會使那些不相關(guān)的故障現(xiàn)象的部位，并能避免一些相關(guān)部件的錯過檢查，并且不能迅速消除故障，并消除導(dǎo)致相同的可能性故障在不久的將來。隱患，避免糾紛。6) 先備后用 電子控制系統(tǒng)的一些部件具有好壞性能，并且該電路是否正常，并且通常是由參數(shù)，如電壓或電阻來判斷。如果沒有這些數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的故障檢查將是困難的，而且往往只有新零件更換方法可以采用。這些方法有時會導(dǎo)致維修成本和耗時勞動的大量增加。因此，修復(fù)這種類型的車輛時，車輛的相關(guān)維護(hù)數(shù)據(jù)應(yīng)來制備。除了收集和維護(hù)手冊和專業(yè)書籍修復(fù)這些維護(hù)數(shù)據(jù)，另一種有效的方法是使用無故障車輛。該系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)被測量并記錄為在未來的相同類型的車輛的檢查的比較參數(shù)。如果平時注意做好這項工作，它會帶來的方便了系統(tǒng)的故障檢查。2.2診斷方法2.2.1診斷過程汽車發(fā)動機是一個典型的機電設(shè)備，工作條件惡劣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在長期的使用過程中，它必須承受各種高溫度和應(yīng)力的影響，從而使發(fā)動機的技術(shù)狀態(tài)參數(shù)值顯示不同的優(yōu)勢和不同的法律。，最終導(dǎo)致失敗。為了了解性能參數(shù)，并在時間上的發(fā)動機的工作狀況，就必須依靠發(fā)動機故障診斷與監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控發(fā)動機的各個關(guān)鍵參數(shù)，然后確定根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)這些參數(shù)的分析。引擎故障診斷技術(shù)是指購置具有某些特性和的的前提下，該車輛不崩解或信息的分析和處理所述發(fā)動機的各種動態(tài)信息沒有完全崩解，依靠先進(jìn)的傳感器技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)。，區(qū)分和識別，并確認(rèn)其異常表現(xiàn)，預(yù)測其發(fā)展趨勢，找出其原因，位置和嚴(yán)重程度，并提出有針對性的維護(hù)措施和治療方法，并提供公平的科學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)動機故障診斷設(shè)備主要完成電源，安全和經(jīng)濟性，可靠性和噪聲，排放的監(jiān)測，和其它條件。發(fā)動機故障診斷的基本過程如下：（1）建立的操作狀態(tài)監(jiān)視的內(nèi)容，包括建立的監(jiān)測方法，監(jiān)測參數(shù)等，主要考慮到監(jiān)視對象的結(jié)構(gòu)，故障的形式，工作環(huán)境以及測試儀器等條件的現(xiàn)有因素。狀態(tài)監(jiān)視內(nèi)容確定是否是適合于系統(tǒng)的診斷工作的成功或失敗。（2）設(shè)置，根據(jù)前一步驟的要求的測試系統(tǒng)中，選擇傳感器及其配套設(shè)施，并形成一個測試系統(tǒng)，以收集所需要的故障診斷的信息。構(gòu)建測試系統(tǒng)時，我們不僅要注意采集有用信號，還要考慮系統(tǒng)和抗干擾措施的環(huán)境適應(yīng)能力。其中，狀態(tài)信號的采集就顯得尤為重要。狀態(tài)信號是機械設(shè)備的異常或故障信息的載體。它是在故障診斷技術(shù)的實現(xiàn)過程中不可缺少的鏈路選擇特定的檢測方法和檢測系統(tǒng)，以收集最能表征診斷對象的狀態(tài)的信號。它的關(guān)鍵是故障診斷完全和真正收集足夠數(shù)量的狀態(tài)信號來客觀地反映了診斷對象的狀態(tài)的。該裝置信號的檢測是故障診斷的基礎(chǔ)上，因此，測試技術(shù)的每一個發(fā)展和進(jìn)步直接推動故障診斷的發(fā)展。(3)測試、分析及信息提取，主要內(nèi)容是對借助測試系統(tǒng)所獲取的信號進(jìn)行加工，包括濾波、異常數(shù)據(jù)的剔除以及各種分析算法等，通過先進(jìn)而實用的信號處理技術(shù)獲得盡可能多的關(guān)于被診斷對象狀態(tài)的基本特征信息。（4）狀態(tài)監(jiān)測、判斷及預(yù)報，這一步工作主要是構(gòu)造或選定判據(jù)，確定各部件狀態(tài)相關(guān)參量的閾值等內(nèi)容，以此判定被診斷參數(shù)對象的運行狀態(tài)，并對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測。2.2.2模糊診斷方法模糊的故障診斷是通過研究故障和癥狀之間的關(guān)系來判斷該裝置的狀態(tài)。由于實際因素的復(fù)雜性，故障和征兆之間的關(guān)系很難用精確的數(shù)學(xué)模型來表達(dá)。對于某些故障狀態(tài)模糊性的外觀，也不可能用“yes或no故障”的簡易診斷結(jié)果。表示，但請求故障發(fā)生和位置和所述故障程度的可能性。這樣的問題可以用模糊邏輯，這導(dǎo)致模糊的故障診斷方法可以更好地解決。模糊故障診斷隸屬函數(shù)和模糊關(guān)系矩陣的概念來解決故障和癥狀之間的關(guān)系的不確定性，進(jìn)而實現(xiàn)故障檢測和診斷。這種方法在計算簡單，方便在應(yīng)用，而結(jié)論是明確的和直觀的。在模糊故障診斷，構(gòu)建隸屬函數(shù)是模糊故障診斷的前提，但由于隸屬函數(shù)人工建造的，它包含了一定的主觀因素。此外，存在用于特征的元件，諸如不合理選擇的選擇一定的要求。診斷結(jié)果的準(zhǔn)確度會降低，甚至?xí)?dǎo)致診斷失敗。2.2.3故障樹診斷方法故障樹模型是被診斷基于所述結(jié)構(gòu)和所述對象的功能特性的行為模型。它是一種定性因果模型與最不希望的事件作為頂事件和其他事件可能導(dǎo)致頂事件發(fā)生作為中間和底部的事件。并使用一個邏輯門，以表示事件之間連接的倒置的樹結(jié)構(gòu)。它反映了特征向量和所述故障矢量（失敗的原因）之間的全邏輯關(guān)系。當(dāng)使用故障樹故障搜索和診斷，它可分為邏輯推理診斷方法，并根據(jù)不同的搜索方法的最小割集診斷方法。它既有以規(guī)則為基礎(chǔ)和定量模型式診斷的優(yōu)勢。隨著時代的發(fā)展和圖論和信息論的提高，故障圖論應(yīng)運而生。它的出現(xiàn)使得自動搜索和非線性復(fù)雜的系統(tǒng)故障更加準(zhǔn)確和方便，這是故障診斷良好的發(fā)展方向的分析。故障樹（FT）分析是在邏輯代數(shù)，圖論，和概率論的領(lǐng)域應(yīng)用到故障診斷領(lǐng)域的診斷方法。故障樹取頂部事件作為結(jié)束和作為原因底部事件，并用相同的最終結(jié)果的因果鏈被適當(dāng)邏輯門組織在一起以形成樹結(jié)構(gòu)。故障樹分析法，首先把系統(tǒng)級故障事件作為第一級，再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因并列地作為第二級，用符號表示并用邏輯門與頂事件聯(lián)結(jié)起來，將導(dǎo)致第二個故障事件發(fā)生的原因并列地放在第三級，如此逐級展開，直到最基本的原因出現(xiàn)為止。依照此方法，分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量。 2.2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷方法對于故障診斷，其核心技術(shù)是故障模式識別和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以解決由于其自身信息處理的特點，如并行性，自學(xué)習(xí)，自組織和聯(lián)想記憶功能的傳統(tǒng)模式的認(rèn)可。該方法是難以令人滿意地解決，所以故障診斷是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷領(lǐng)域的一個研究熱點。有應(yīng)用系統(tǒng)的例子很多。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)備診斷領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要集中在兩方面：第一種方法是將其用作從模式識別的透視故障診斷分類器;第二個是向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他診斷方法結(jié)合以形成復(fù)合故障診斷方法。模式識別的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷過程主要包括學(xué)習(xí)（訓(xùn)練）和診斷（匹配）的兩個處理。這些過程的每包括兩個部分：前處理和特征提取。單個神經(jīng)元的處理能力是有限的，但多個神經(jīng)元連接到一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功能將大大提高。有許多類型的神經(jīng)元，并有神經(jīng)元之間連接的許多形式。連接它們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也有不同的結(jié)構(gòu)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)有以下幾種: 1）層次型結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)中的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)有層次之分，各層神經(jīng)元之間依次相連，并有層間反饋。 2）全互連型結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)中每個神經(jīng)元與其它神經(jīng)元都有連接。 3）間隔基團(tuán)互連結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)中的神經(jīng)元被分成幾組，以確定組內(nèi)和組間連接的原則，以形成一個網(wǎng)絡(luò)。4）網(wǎng)型結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)中的神經(jīng)元形成有序的陣列，并且每個神經(jīng)元僅連接到其相鄰的神經(jīng)元。不同類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被提出來實現(xiàn)不同的功能需求。各種不同的網(wǎng)絡(luò)可以執(zhí)行特定的信息處理功能。在故障診斷領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備聯(lián)想功能，推理功能，學(xué)習(xí)功能和圖形識別功能。這主要是實現(xiàn)這些功能的網(wǎng)絡(luò)包括前饋網(wǎng)絡(luò)和反饋動態(tài)網(wǎng)絡(luò)。前饋網(wǎng)絡(luò)是單向分層網(wǎng)絡(luò)模塊，其包括輸入層，輸出層，和中間層隱藏。從學(xué)習(xí)的角度來看，前饋網(wǎng)絡(luò)是一個強大的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于編程。從信息處理的角度來看，它可以實現(xiàn)反應(yīng)性傳感，特異性刺激，識別和推理功能。本章采用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。2.2.5主元分析法診斷 主成分分析是數(shù)據(jù)壓縮和信息提取的有效方法。這種方法可以實現(xiàn)在線實時診斷，通常適用于大型的監(jiān)控，慢慢改變穩(wěn)態(tài)工業(yè)過程。故障診斷主成分分析的基本思想是使用主成分分析的方法來建立用于處理的歷史數(shù)據(jù)在正常條件下的主組件模型。一旦與主成分模型所測量的信號的沖突，故障可以判斷并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。故障可以分開。主成分分析檢測并與數(shù)據(jù)的大量的相關(guān)的冗余信息的故障分離非常有效，而它也可以用作用于故障的特征提取信號預(yù)處理方法。使用操作者的故障診斷是基于最小二乘投影矢量集的算子Hilbert空間，及完整的格型濾波器被推導(dǎo)為故障檢測濾波器。由操作者描述的反向預(yù)測誤差矢量的第一元件作為殘差，和自適應(yīng)噪聲消除技術(shù)被用于使該故障的殘余敏感。該方法可以在線實時檢測，并且具有高靈敏度，小的計算量和強抗噪聲能力的優(yōu)點。但有時它的無限寬的數(shù)據(jù)窗口，使故障信息難以消除;故障基于的Kullback信息的標(biāo)準(zhǔn)檢測系統(tǒng)的變化，當(dāng)系統(tǒng)沒有未建模動態(tài)特性，與閾值進(jìn)行比較，以有效地檢測出故障。根據(jù)分析模型的方法是最早開發(fā)和故障診斷的最系統(tǒng)的方法。所謂的分析的基于模型的方法是基于診斷對象的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)一定的數(shù)學(xué)方法中輸入的測得的信息。在線診斷處理。的優(yōu)點是，它具有未知的故障固有感光度;缺點是，它往往是很難獲得的系統(tǒng)模型，魯棒性問題日益突出，由于建模誤差，干擾和噪音的存在。然而，根據(jù)分析模型的故障診斷方法的穩(wěn)健性問題，具有重大的現(xiàn)實意義，因為很多實際的生產(chǎn)過程中由于各種未知干擾，噪聲等因素，很難獲得準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。由于模型的不確定性且故障實際上是不希望的動態(tài)特性。如果模型的不確定性的影響沒有得到很好的處理，原來的故障診斷方法，甚至可能完全失敗。魯棒故障診斷單元，在不確定建模的情況下，所述故障診斷系統(tǒng)可以區(qū)分干擾和故障到一定程度，并仍然具有更好的性能診斷故障。有在強大的故障診斷線性系統(tǒng)已經(jīng)有許多豐富的成果。專著 “Surveyofrobustresidualgenerationande-Valuationmetllod”魯棒性體現(xiàn)在兩個方面：殘余產(chǎn)生和殘留的評價。魯棒殘差生成的方法。主要有未知輸入觀測器，功能結(jié)構(gòu)劃分，干擾解耦，頻域優(yōu)化等方法，相當(dāng)于空試驗。健壯殘留評價方法主要包括自適應(yīng)閾值，殘余選擇和模糊邏輯。非線性系統(tǒng)的魯棒故障診斷的一些方法也都在上面提到的專著，但沒有太多的內(nèi)容。的故障診斷方法的非線性系統(tǒng)的簡要概述被提供，但穩(wěn)健性問題沒有深入討論。關(guān)于非線性系統(tǒng)的魯棒診斷斷已有兩篇相應(yīng)的綜述文章On-line fault detection in uncertain nonlinear systems using diagnostic observers：a surveyDeterministic nonlinear observer-based approaches to fault diagnosis：a survey，其中有雙線性/非線性未知輸入觀測器和自適應(yīng)觀察方法。近年來，在這個領(lǐng)域里大量出現(xiàn)新的進(jìn)展。本章介紹了在這一領(lǐng)域的主要方法的簡要概述?；谠摲治瞿Ｐ偷姆椒梢员贿M(jìn)一步分為一個參數(shù)估計方法，狀態(tài)估計方法和等效空間法。雖然這三種方法都是獨立開發(fā)的，它們之間有一定的聯(lián)系。已經(jīng)顯示的是，基于觀測狀態(tài)估計方法等效于等效空間法。相比之下，參數(shù)估計方法比狀態(tài)估計方法更適合于非線性系統(tǒng)，但參數(shù)估計方法的一個弱點是需要比較準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，且計算量偏大。因此，現(xiàn)有的非線性系統(tǒng)的魯棒故障診斷方法大多是基于觀測器的狀態(tài)估計方法，其中最主要的方法主要有兩類：對結(jié)構(gòu)化未知擾動解耦的方法和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的方法。故障診斷方法展望多種故障診斷方法的結(jié)合將成為故障診斷方法研究的熱點。結(jié)合多種故障診斷方法能夠充分獲取知識和運用知識，提高了故障診斷系統(tǒng)的性能。主要研究方向有：（1）專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了右半腦直覺思維的特點，而專家系統(tǒng)理論和方法實現(xiàn)的左半大腦的邏輯思維的特點，兩個有很強的互補效應(yīng)。因此，自學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行計算的優(yōu)勢可以用來彌補專家系統(tǒng)和知識推理的無限遞歸的知識獲取困難的不足。然而，不成熟，缺乏神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和算法的推理和演繹的能力已成為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的最大不足。（2）通過結(jié)合自身學(xué)習(xí)特點的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并與當(dāng)?shù)氐谋碚髂芰π〔?gòu)成的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)的分辨率和良好的容錯能力。然而，小波基的選擇和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的決心也沒有出現(xiàn)過，而且在未來需要進(jìn)一步的研究。（3）模糊方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合可神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的框架下引入定性知識，構(gòu)建具有語言描述的規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)中的重量有明顯的意義，并保留神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)機制。然而，如何選擇合適的隸屬度函數(shù)使模糊集的描述更符合系統(tǒng)的實際情況是未來研究的一個重大問題。（4）有跡象表明，需要進(jìn)一步研究一體化的許多其他方法。如，模糊理論與故障樹的結(jié)合、小波變換與模糊理論的結(jié)合、模糊理論與專家系統(tǒng)的結(jié)合等，這些多種方法相結(jié)合形成的混合故障診斷方法將是今后故障診斷方法研究的重點。 三 總結(jié)綜上所述，發(fā)動機故障診斷技術(shù)是一項系統(tǒng)工程，汽車故障現(xiàn)象各種各樣，具有不同的特征，但又具有很多相似之處，同一個故障現(xiàn)象可能是不同的故障原因所致，也可能是多個故障原因的綜合作用，這給故障診斷技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。又由于各功能系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系，當(dāng)某一結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的某一個部件出現(xiàn)故障時，由于功能系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系，不僅該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)會工作失常，可能會導(dǎo)致多個系統(tǒng)不能正常工作。就像汽油發(fā)動機不能啟動故障的影響因素涉及到了電源與啟動系統(tǒng)、發(fā)動機機械系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)及 CAN 總線系統(tǒng)，且往往是綜合影響，這給故障診斷與分析排除帶來了一定的困難。 作者總結(jié)了多年來汽車故障排除的實際經(jīng)驗，結(jié)合專業(yè)理論知識，論述了如何分析汽車各功能系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系，總結(jié)提煉了汽車故障診斷的一般原則；根據(jù)控制器局域網(wǎng)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用情況和故障特點，總結(jié)提煉出了針對 CAN 總線系統(tǒng)的故障診斷策略； 論文的最后分析了在掌握結(jié)構(gòu)原理、工作環(huán)境、功能邏輯等的基礎(chǔ)上，如何運用因果關(guān)系的分析方法。論述了在掌握各系統(tǒng)、各因素之間的邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，在檢查和排除電氣系統(tǒng)故障時，如何判斷系統(tǒng)運行時電流如何流動、電壓如何變化，以及數(shù)據(jù)信息有什么特征、如何傳輸。詳細(xì)論述了如何根據(jù)不同故障現(xiàn)象，確認(rèn)故障條件，根據(jù)各系統(tǒng)之間的功能邏輯關(guān)系，建立正確的故障診斷流程，最后依據(jù)故障診斷流程，規(guī)范地完成故障診斷分析與排除思路與方法。 致謝我的畢業(yè)論文能夠順利完成，要特別感謝所有指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同事和同學(xué)。尤其是熱情和我的導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)。在寫我的論文的過程中，老師傾注了大量的心血和汗水。不管是在論文的思路和材料，或論文的研究方法收集和書面文本定稿的選擇，我得到老師的教導(dǎo)和無私的幫助，尤其是她廣博的知識，深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)受益于我的余生，最后，我再次表示衷心的感謝和深深的感謝參考文獻(xiàn)1 肖云魁.汽車故障診斷學(xué).北京理工大學(xué)出版社 2001 2 蔣紅楓，賈民平.汽車發(fā)動機故障診斷專家系統(tǒng)的研究.公路與汽運.2005（5） 3 Gray MOvercoming the limitations of the system architecture of on-board vehicle diagnosticsSAE Paper 940432 4 Zaleski J V TECH1 interactive diagnostic testerSAE Paper 86110 5 鐘秉林，黃仁.機械故障診斷學(xué).機械工業(yè)出版社，1997 6 Donald S SamaDiagnostic equipment development for military-vehicle applicationSAE Paper 780029 7 曾彌雅日美國汽車故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展動向.國外汽車.1987(5) 8 Arunk Sood Engine fault analysis： part1-statistical methodsIEEE，1985，32(4) 9 Mauer G FA method for cylinder specific engine fault diagnosticsIn：Proceeding of the 1st International Machinery Monitoring Diagnostics Conference，LasVegas，NV 1989 10 Filljov，Marinov M，Ovcharov SEngine 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