轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向器故障診斷研究.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)以其節(jié)約能源，提高安全性，有利于環(huán)保等諸多優(yōu)點成為未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的方向之一。國外經(jīng)過二十多年的研究，已將電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)應用到一些車型上。國內(nèi)在電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)上研究雖然起步較晚，但在近幾年成為了研究的熱點，很多高校和汽車研究機構(gòu)都在研究和開發(fā)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并在控制策略研究上取得了相應成果。目前，隨著電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)已從理論研究(國外知識的消化，相應的資料獲取)階段逐步走向產(chǎn)品化，作為影響汽車安全性能的重要部件

2、，電動助力轉(zhuǎn)向器的失效模式分析和故障診斷設計成為當前的研究的重點。本文依托浙江省重大科技攻關(guān)項目，在國內(nèi)率先對轉(zhuǎn)向柱式電動助力轉(zhuǎn)向器(C-EPS)進行在線故障診斷研究。 本文工作主要包括以下幾個方面的內(nèi)容： 1． 確定C-EPS系統(tǒng)的故障點及故障代碼。在詳細分析C-EPS基本組成、工作原理及現(xiàn)有的國內(nèi)外技術(shù)資料的基礎上，根據(jù)產(chǎn)品失效模式分析判定理論，對C-EPS系統(tǒng)可能存在的故障進行分類，并對故障進行編碼。

3、2． 提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的C-EPS系統(tǒng)在線故障診斷策略。C-EPS作為汽車重要安全部件，對其關(guān)鍵部件故障進行實時診斷是必要的，本文確定了對C-EPS系統(tǒng)的扭矩．轉(zhuǎn)角傳感器和電子控制單元(ECU)采用在線故障診斷方案。 3． 為了獲得人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型需要的訓練和驗證，設計了C-EPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集試驗臺。該系統(tǒng)能夠正確模擬C-EPS在實車環(huán)境下的各種工作狀態(tài)，并對所需要的狀態(tài)參量進行實時采集和數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)采集試驗臺主要由

4、硬件設計和軟件編寫兩部分組成。 4． 建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的扭矩．轉(zhuǎn)角傳感器扭矩、轉(zhuǎn)角信號的預測輸出觀察器及ECU的在線診斷網(wǎng)絡。并利用數(shù)據(jù)采集試驗臺采集的訓練樣本對這三個網(wǎng)絡進行訓練。 5． 采用故障點模擬方法獲得C-EPS系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)——在數(shù)據(jù)采集試驗臺架上人為設置故障點并采集此時的故障數(shù)據(jù)，在Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱中對基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的C-EPS系統(tǒng)在線故障診斷策略進行驗證，驗證了該策略的切實有效性。