汽车发动机智能故障诊断系统的研究分析
摘 要:智能故障诊断技术是建立在多种现代先进技术的基础上,融合了多
种学科理论的一种新兴综合性的技术,在现代系统设备故障诊断中的应用十分广
泛。文章阐述了智能故障诊断技术及其系统结构,并在介绍汽车发动机智能故障
诊断方法的基础上,对基于人工神经网络的汽车发动机智能故障诊断系统进行了
简单的分析。
关键词:发动机;智能故障诊断;人工神经网络
发动机是汽车的动力源,是一个复杂的系统,其与汽车的一些基本技术
性能都有着直接或间接的联系。由于工作条件不稳定,部分零件运行环境恶劣,
汽车发动机故障在汽车全部故障占据着一个较大的比重,而发动机一旦发生故障
不仅会影响自身性能,还会对汽车其他结构性能带来影响,造成较大的损失,严
重时还可能造成人身伤亡,因此对发动机故障的及时诊断和排除十分重要。智能
故障诊断技术是伴随着安全生产要求的不断提高和计算机技术、智能技术等现代
先进技术的发展而产生发展起来的,其被应用于机械设备的故障诊断中,极大地
提高了故障诊断水平,对保证机械安全可靠性有着十分重要的意义。随着汽车制
造技术的发展,发动机的结构也越来越复杂,其故障的准确判断也更为困难,在
此形势下,利用智能故障诊断技术开发汽车发动机智能故障诊断系统对减少汽车
安全事故发生率,降低损失有着十分重要的现实意义。
1 智能故障诊断
故障诊断是指在实际工作中针对系统、设备运行过程中的异常情况,利用各
种检查和检测的方法,对系统和设备进行检测,查看系统或设备是否存在故障,
并进一步确定出故障所在部位的过程,智能故障诊断是借助智能技术,根据系统
设备运行中的技术参数和物理现象等对系统、设备的运行情况进行判断,并根据
故障的特征对故障信息作出评估,进而判断出故障发生的原因和部位的一种故障
诊断方法。
智能故障诊断主要有故障检测与诊断和故障容错控制两个部分,其系统主要
包括人机接口、知识库和数据库、机器学习、诊断信息获取、诊断推理以及解释
机构等几主要的功能模块,其一般结构如图 1 所示。
在实际工作的过程中,通过建立系统设备运行的技术参数和物理现象等知识
库和数据库,利用机器学习模型对其进行样本训练和学习,在获取系统设备运行
的信息后,诊断模块根据训练学习的相关知识对信息作出诊断,并将诊断的过程
和结果通过解释机构模块反映给用户,从而帮助用户了解诊断对象的具体运及故
障情况,及时处理故障,保障系统和设备正常运行。
2 汽车发动机智能故障诊断
2.1 汽车发动机智能故障诊断方法