Разработка системы диагностики ДВС на основе нечеткой логики

• Автор: Кузнецов, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Актуальность вопросов повышения эффективности ТО и Р автомобилей, улучшения экологических и экономических показателей

1.2 Обзор методов и средств диагностирования автомобильных двигателей .

1.3 Принципы построения систем технического диагностирования ДВС

1.4 Особенности современного ДВС, состав и структура электронной системы управления

1.5 Выводы и задачи исследования

2. ТЕОРИЯ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ И НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ, ИСКУСТВЕННЫХ НЕЙРОСЕТЕЙ.

2.1 Основные понятия теории нечеткой логики.

2.2 Типы функций принадлежности.

2.3 Основные операции над нечеткими множествами.
2.4 Нечеткие и лингвистические переменные.
2.5 Системы нечеткого вывода
2.6 Гибридные сети для настройки нечетких систем АОТ1Б
2.7 Идентификации зависимостей нечеткими системами в составе гибридных сетей
2.8 Выводы
3. РАЗРАБОТКА АППАРАТНОАЛГОРИТМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДИАГНОСТИКИ ДВС
3.1 Выбор режима диагностирования и информационных параметров.
3.2 Разработка аппаратной части.
3.3 Разработка программноалгоритмической части.
3.3.1 Предварительная обработка сигналов
3.3.2 Вычисление эффективных мощности и крутящего момента как функций частоты вращения
3.3.2 Синтез нечеткой аппроксимирующей структуры и расчет функции расхода
воздуха.
3.3.3. Расчет функции расхода топлива.
3.3.4 Расчет функции изменения угла опережения зажигания
3.3.5 Синтез нечеткой аппроксимирующей структуры и расчет степени открытия дроссельной заслонки
3.3.6 Синтез нечеткой структуры поддержки принятия решения об обеспечении условий испытаний
3.4 Анализ метрологических характеристик
3.5 Выводы.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Методика экспериментальных испытаний
4.2 Проверка адекватности работы системы на исправном двигателе
4.3 Испытания двигателя с физическим моделированием неисправностей некоторых систем.
4.4 Испытания двигателя при движении на первой передаче
4.4 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В настоящее время все большее значение приобретают вопросы экологического загрязнения окружающей среды, где на долю автомобильного транспорта приходится больше половины вредных воздействий. Состав отработавших газов (ОГ) двигателей на ,0. Но именно оставшаяся часть отработавших газов (не более 1% от общего расхода ОГ) определяет экологический уровень двигателей, т. Некоторые компоненты ОГ, оказывающие вредное воздействие на окружающую среду: оксиды азота Ж)х, оксид углерода СО, углеводороды СпНт, альдегиды ЯСНО, соединения серы 2 и 3, сажа С, оксиды свинца РЬО и т. Все указанные вещества (кроме сажи) при достижении определенной концентрации в воздухе могут привести к смертельному исходу. Хотя, конечно, степень вредности этих веществ различна и соответственно различна допустимая концентрация их в воздухе (табл. Постоянное воздействие ВВ на человека, животных и растения может привести к мутациям на генетическом уровне и к резкому наследственному изменению организмов, меняющее их морфологические и/или физиологоповеденческие признаки [7]. Таблица 1. Характеристика воздействия Концентрация (% объемн. Порог восприятия запаха 0,. Образование метгемоглобина 0,1. Отек легких 0,4. Раздражение в горле 0,. Отравление через 3 мин. Отравление через 1 мин. Приводит к смерти через мин. Снижение концентрации С в ОГ возможно за счет уменьшения расхода топлива. Наряду с экологической безопасностью, не менее важной проблемой становится снижение уровня топливно-энергетического потребления. Как видно из таблицы 1. Таблица 1. Еще одной не менее важной проблемой является безопасность движения и эксплуатационная безопасность для жизни человека, в связи с использованием сильно горючих материалов, высокой степени сжатия рабочей смеси. Развитие современного двигателестроения происходит по пути улучшения экономических, экологических и эксплуатационных показателей двигателей. Это связано, в первую очередь, с применением электронных систем управления - систем впрыска топлива и управления зажиганием, что позволяет значительно снизить токсичность и энергопотребление транспортных средств. Кроме это, например, по заявлению фирмы А1ГО1, одним из приоритетных направлений развития становится и совершенствование средств технической диагностики []. Ограниченные возможности постоянного контроля технического состояния ДВС и автомобиля в целом непосредственно в процессе эксплуатации приводят к тому, что развивающиеся дефекты и неисправности обнаруживаются, лишь когда они проявляются в значительной степени []. Действительно, обращения большинства владельцев автотранспортных средств на станции технического обслуживания происходят уже по факту обнаружения неисправностей, связанных, в основном, с такими признаками, как повышенный расход топлива, посторонние звуки при работе двигателя, снижение мощности (динамики разгона), невозможность запустить двигатель, неустойчивость работы на том или ином режиме, увеличение дымности или запаха отработавших газов. Наряду с невозможностью постоянного контроля технического состояния ДВС, положение усугубляется еще и тем, что большинству автолюбителей недоступно техническое обслуживание и ремонт в дилерских или крупных автосервисах, оснащенных современными дорогостоящими средствами диагностики, в связи с преобладанием мелких предприятий гаражного типа. Оснащение последних техническими средствами оставляет желать лучшего, как и квалификация обслуживающего персонала, зачастую не обладающего специальными знаниями в области устройства и работы двигателя внутреннего сгорания. Это связано, в первую очередь, с высокой сложностью самого ДВС как системы, а следовательно и его математических моделей [3,]. При этом эффективность работы двигателей внутреннего сгорания, их топливная экономичность, надежность и долговечность, мощностные и экологические показатели в значительной степени зависят от качества рабочего процесса в цилиндре двигателя, влияние на который оказывают не только состояние цилиндропоршневой группы и механизма газораспределения, но и топливная аппаратура, системы зажигания и электронного управления.