В статье представлена диагностическая ценность технического состояния электронных систем управления двигателем автомобилей.

Keywords: электронная система управления двигателем, диагностическая ценность, экологические показатели

Введение

Разработка методики диагностирования электронных систем бензиновых двигателей — актуальное исследование в условиях Вьетнама. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в [1,2,3], позволили осуществить:

‒ определение коэффициентов влияния технического состояния элементов х_1, х₂, х_3,... х₇ на выходные диагностические параметры (CO;CH;O₂;CO₂ и λ);

‒ выявить вероятности F(β_ij) проявления образов для каждого выходного параметра, т. е. оценить влияние работоспособности элементов на выходные параметры;

‒ определить массивы значений диагностической ценности обследования {D_ij} i — х рассматриваемых элементов электронных систем управления двигателем (ЭСУД) по j — м результирующим признакам.

‒ Получить оценки вероятностей «не влияния» P(β_ij) на выходные параметры состояния элементов ЭСУД.

Основная часть

Полученные результаты β_ij, F(β_ij), P(β_ij) и D_ij определялись при имитации отказов элементов ЭСУД в процессе испытания двигателя под нагрузкой и без нагрузки, согласно заданным условиям проведения эксперимента [1,2,3]. Графические и расчетные зависимости изменения диагностической ценности обследования D_ij и её теоретических значений [1,2,3], для случая, рассматривающего проведение испытаний двигателя под нагрузкой представлены на рис. 1.1÷1.5. Анализ полученных результатов показывает существенное влияние коэффициентов (по модулю) на диагностические ценности обследования D_ij технического состояния элементов для рассматриваемой совокупности параметров .

С этой целью, в исследованиях были определены приведенные значения диагностической ценности обследования E_ijr работоспособности i-x элементов по j-м признакам () с учетом вероятностей возникновения отказов на различные моменты проведения обслуживания и ремонта АТС, т. е. с учетом наработки L_ir i-x рассматриваемых элементов ЭСУД на r-е моменты обращения АТС на восстановление работоспособности.

Решение данной задачи базировалось на выполненных расчетах с использованием [1,2,3], а полученные результаты для выходных диагностических показателей и изменяемых пробегов автомобиля с шагом в 15 тыс. км (согласно периодичности обслуживания) представлены в [2,3] (для испытаний под нагрузкой и без нагрузки двигателя соответственно). В данных таблицах и являются расчетными значениями математических ожиданий коэффициентов влияния β_ij и безусловных вероятностей проявления образов (для задаваемых признаков), а F(L_ir) и F_c(L_r) — вероятностями возникновения отказов по i — м элементам ЭСУД и по всей их совокупности на накопленных пробегах автомобиля L_ir.

Учет изменения в процессе эксплуатации автомобилей вероятностей возникновения отказов F(L_ir) и F_c(L_r) для определения приведенных значений диагностических ценностей E_ijr основывался на результатах ранее проведенных исследований, выполненных Зенченко В.А и Григорьевым М.В [3,4] по оценке эксплуатационной надежности ЭСУД МИКАС.

Рис. 1.1. Изменение диагностической ценности обследования в зависимости от коэффициентов влияния β_ij технического состояния элементов ЭСУД на СО

Рис. 1.2. Изменение диагностической ценности обследования в зависимости от коэффициентов влияния β_ij технического состояния элементов ЭСУД на СН

Рис. 1.3. Изменение диагностической ценности обследования в зависимости от коэффициентов влияния β_ij технического состояния элементов ЭСУД на O₂

Рис. 1.4. Изменение диагностической ценности обследования в зависимости от коэффициентов влияния β_ij технического состояния элементов ЭСУД на CO₂

Рис. 1.5. Изменение диагностической ценности обследования в зависимости от коэффициентов влияния β_ij технического состояния элементов ЭСУД на λ

Таблица 1

Показатели надёжности выбранных элементов системы впрыска Микас 5.4 (согласно исследованиям [3,4])

На рис. 2.1 ÷ 2.4. в графическом виде представлено изменение значений приведенных диагностических ценностей E_ijr обследования состояния элементов ЭСУД в зависимости накопленных пробегов автомобиля L_ir (с шагом в 15 тыс. км) при имитации отказов элементов как под нагрузкой двигателя, так и без нагрузки (на режиме Х.Х при n_дв=1000 об/мин и n_дв=2500 об/мин). Полученные результаты говорят о существенном влиянии пробега АТС на точность постановки диагноза о техническом состоянии ЭСУД по составу отработавших газов, поскольку в процессе эксплуатации, как рассмотрено выше, меняются (ухудшаются) показатели надежности элементов и ЭСУД в целом. При этом при испытании двигателя под нагрузкой наибольшую ценность при обследовании технического состояния ЭСУД имеют выходные показатели λ,O₂,CO₂,CH, а без нагрузки (на режиме Х.Х) — CO,CO₂,O₂.

Рис. 2.1. Изменение приведенных диагностической ценностей обследования состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания под нагрузкой)

Рис. 2.2. Изменение приведенных диагностической ценностей обследования состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания под нагрузкой)

Рис. 2.3. Изменение приведенных диагностической ценностей обследования состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания без нагрузки)

Рис. 2.4. Изменение приведенных диагностической ценностей обследования E_ijr состояния элементов РДВ (х₅),Д_дет(х₆),Д_тож(х₇) в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания без нагрузки)

Таким образом, проведенные исследования позволили целенаправленно подойти к решению вопроса о приоритетах (M) и последовательности контроля технического состояния рассматриваемых i — х элементов ЭСУД по j — м результирующим признакам (, , O₂, ,) на различных пробегах автомобиля .

Оценка приоритетов контроля i — x элементов по j — му признаку для пробега автомобиля осуществлялась на основе использования выражения (2.28) с учетом текущих и максимальных значений приведенных диагностических ценностей обследования технического состояния элементов ЭСУД.

На рис.3.1 ÷ 3.3 в графическом виде отражено процентное изменение приоритетов контроля технического состояния элементов ЭСУД по показателям в зависимости от накопленных пробегов автомобиля в условиях испытания двигателя под нагрузкой (рис. 4.10 ÷ 4.11) и без нагрузки (рис. 4.12 ÷ 4.13). Как и для результаты по указывают на существенное влияние надежности элементов на приоритеты и, соответственно, на формирование последовательности контроля отработавших газов с целью оценки состояния ЭСУД.

Выполненные исследования, отмеченные в данном разделе в основу разработки технологий контроля технического состояния ЭСУД по показателям ОГ.

Рис. 3.1. Изменение приоритетов контроля технического состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания под нагрузкой)

Рис. 3.2. Изменение приоритетов контроля технического состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания под нагрузкой)

Рис. 3.3. Изменение приоритетов контроля технического состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания без нагрузки)

Рис. 3.4. Изменение приоритетов контроля технического состояния элементов в зависимости от накопленного пробега АТС (испытания без нагрузки)

Заключение

‒ Проведен анализ объекта исследований и условия его функционирования. Выделены элементы ЭСУД подлежащие оценке технического состояния и его влияния на работоспособность системы управления и экологические показатели.

‒ Сформированы совокупности входных и выходных параметров, задаваемых и получаемых в процессе проведения стендовых экспериментальных исследований в условиях имитации отказов элементов ЭСУД под нагрузкой и без нагрузки (в режиме холостого хода).

‒ Полученные предварительные результаты имитации отказов элементов позволили получить однофакторные модели корреляционно-регрессионных зависимостей результирующих признаков (выбросов ОГ) и коэффициентов избытка воздуха. Установлено, что наибольшее влияние на выбросы оказывает техническое состояние Дмрв(Х₁), Дпдз(Х₂), Двоз(Х₃) на СО, СН и СО₂.

Литература:

1. Ременцов А. Н., Зенченко В. А., Нгуен Минь Тиен. Альтернативный подход к оценке технического состояния электронных систем управления двигателем// Вестник МАДИ(ГТУ). — М., 2010. — № 4(23). — С 27–30.
2. Ременцов А. Н., Зенченко В. А., Нгуен Минь Тиен. Алгоритм контроля технического состояния электронных систем управления двигателем легковых автомобилей//АТП. — М., 2011. — № 8. — С 43–46.
3. Зенченко В. А., Григорьев М. В. Проведение качественной оценки показателей надежности электронных систем управления двигателем, устанавливаемых на легковых автомобилях российского производства. /Техническая эксплуатация автомобилей и автосервис: Сборник научн. тр. — М.: МАДИ (ГТУ), 2003. — с. 34–44.
4. Оценка показателей надежности электронных систем управления двигателем автомобиля семейства ВАЗ и ГАЗ. / Зенченко В. А., Григорьев М. В. Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет). — М., 2002г. — 11 с., ил., Библ.4, — Рус., — Деп. в ВИНИТИ РАН 04.07.02, № 1242-В2002.