基于神经网络的汽车故障诊断的研究-机械工程专业论文.docx

辽宁工程技术大学硕士学位论文1绪论 辽宁工程技术大学硕士学位论文 1绪论 1．1研究背景与意义 汽车工业发展至近，已经成为世界工业化国家的支柱产业。其年产 量已达到5600多万量，全世界汽车保有量达到6．7亿多辆。随着人们 对汽车的经济性、动力性、捧放性、安全性、操控性、稳定性、舒适性、 可靠性的要求越来越高，以及电子技术的飞速发展，电子控制技术在汽 车上的应用越来越广泛，且技术日益成熟、日益普及．与此相对的是对 于汽车的维护与保养的技术要求也越来越高，传统的修车方式如钻地 沟、躺躺板，用手摸、眼看、耳听加经验来判断汽车的故障已不能满足 市场及技术发展的需要。在这样的背景下，汽车的故障检测与诊断作为 一门独立的科学研究方向登上了科学技术的舞台，给整个汽车工业带来 重大影响． 首先，故障检测诊断技术能加强汽车的安全性能，保证行车的安全。 随着机动车保有量的逐年增加，公路交逶事故成为越来越不可忽视的社 会问题。据统计，自有汽车以来，全世界死于车祸的总人数已超过2500 万人。近几年，因车辆事故每年大约死亡55万人，伤1000多万人。造 成的经济损失十分惊人。因此采用先进的故障诊断手段对机动车辆的技 术状况作出准确的判断，发现问题及时维修，是确保交遥安全的有效措 施。 其次，故障诊断技术将会提高维修效率、监督维修质量。一方面， 汽车保有量增加，维修任务量增加，维修任务量相应加大．从另一方面 看，汽车结构日益复杂，例如，1970年美国平均每辆小汽车电子装置 价值25美元而现在小轿车电子装置价值已超过4000美元。由此产生的 后果是熟练的汽车维修工严重短缺，单凭经验进行汽车维修已不能适合 现代汽车技术要求．资料统计，查找故障的时间为70％左右，而捧除与 维修的时间占30％．车辆结构日益复杂，使得故障诊断的地位越来越重 要． 最后，故障检测诊断技术将会改革汽车维修制度，真正实现视情维 修．早期的汽车维修方式采用。事后维修”和定期强制保养，带来一系 辽宁工程技术大学硕士学位论文 辽宁工程技术大学硕士学位论文 2 列问题．前者隐含着对人身安全的威胁和造成财产重大损失的危机，而 强制定期保养往往造成盲目修理或失修现象。在汽车检测诊断技术水平 十分低下的条件下，这两种维修方式是可行的．随着制造工艺改进，汽 车寿命延长，过去那种维修方式很不适应今天的形式。那么在一定的检 测手段之下的“视情维修”能最大限度的发挥零件的使用潜力，减少不 必要的拆卸，大大提高机器的可靠性和使用经济效益。 综上所述，汽车故障诊断理论的研究试图改变汽车故障诊断以经 验技艺为主的传统局面，为汽车故障诊断技术的发展和完善创造条件。 将新的理论与技术应用于汽车故障诊断领域，促使汽车诊断技术和方法 研究与开发的向前发展，拓宽汽车故障诊断问题研究的途径．同时基于 神经网络的故障诊断方法在汽车故障诊断中的应用，对解决多重汽车诊 断的合理有效应用又提出了新课题。它的应用研究必将使汽车故障诊断 理论的内容更加丰富，诊断方法更加有效，并使汽车故障诊断的智能话 程度进一步提高。 1．2汽车故障诊断技术 1．2．1汽车故障诊断含义 按GB／T17349．1—1998‘道路车辆汽车诊断系统一一词汇中的术 语和定义，诊断(Diagnostics)是。确定道路车辆的故障起因”． 另外，按GBl045．81‘汽车维修术语的定义，诊断是“在汽车不 解体或仅拆下个别零件的条件下，查找故障零部件和查明故障原因的过 程”． 根据国际标准化组织、美国汽车工程学会以及日本汽车工程学会 等有关方面出版的文献，将诊断技术定义为：能用来发现和分析故障元 件及故障区域的技术． 实际上，广义的诊断包括状态检测，故障检查以及性能预测三个 方面，而且汽车故障诊断技术是以工程数学、可靠性理论、信息理论为 基础，以电子技术、计算机技术、人工智能技术为手段，以汽车故障为 主要研究内容的一门综合应用技术． 辽宁工程技术大学硕士学位论文 辽宁工程技术大学硕士学位论文 3 1．2．2汽车故障的种类与特点 汽车故障是指汽车中的零部件或总成部分或完全的丧失了汽车原 设计规定功能的现象． 汽车故障按影响汽车性能的情况分为功能故障和参数故障．功能 故障是指汽车不能继续完成本身的功能，如行驶跑偏、转向失灵、发动 机不能起动等等；参数故障是指汽车的性能参数达不到规定的指标，如 发动机功率下降、百公里油耗异常、捧放超标等等。 汽车故障按造成后果的严重程度又可分为轻微故障、一般故障、 严重故障、致命故障： (1)轻微故障。一般不会导致汽车停车或性能下降，不需要更换 零件，用随车工具作适当调整即可捧除．如气