Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы и задачи исследования 10
1.1. Общие положения 10
1.2. Анализ электронной системы зажигания как объекта диагностирования 13
1.3. Состояние технической диагностики электронной системы зажигания 19
1.4. Поисковый эксперимент по выявлению и статистической оценке параметров технического состояния электронной системы зажигания и ее элементов в процессе эксплуатации 25
1.4.1. Описание электронных коммутаторов 33
1.5. Выводы 37
1.6. Задачи исследования 3 8
2. Теоретические основы технического диагностирования элементов электронной системы зажигания АТССХ 39
2.1. Распознавание состояний системы зажигания на основе анализа диагностических признаков первого и второго рода 39
2.2. Выбор метода распознавания состояний электронной системы зажигания 41
2.3. Математическая модель электронной системы зажигания как объекта диагностирования 45
2.3.1. Теоретические предпосылки разработки математических моделей элементов электронной системы зажигания 45
2.3.2. Принцип моделирования электронных систем зажигания 46
2.4. Математическое моделирование коммутатора электронной системы зажигания 64
2.4.1. Принцип моделирования коммутаторов 78
2.5. Выводы 81
3. Методика экспериментальных исследований 82
3.1. Методика определения количества испытаний 83
3.2. Компьютерный локальный диагностический комплекс для дифференциального диагностирования ЭСЗ 86
3.3. Методика оценки погрешности компьютерного локального диагностического комплекса 89
3.4. Исследовательское оборудование 93
3.4.1. Комплекс для исследования характеристик электронной системы зажигания 93
3.4.2. Стенд для исследования выходных характеристик коммутаторов 94
3.4.3. Перестраиваемый генератор прямоугольных импульсов 98
3.4.5. Делитель частоты 100
3.4.6. Формирователь скважности импульсов 101
3.4.7. Усилитель выходного сигнала 102
3.4.8. Блок стабилизации питания и фильтров 103
3.4.9. Разрядник 104
3.5. Методика тарировки измерительной системы 105
3.6. Методика экспериментальных исследований связей диагностических признаков с параметрами технического состояния 108
3.6.1 Методика проведения экспериментальных исследований 110
3.7. Методика определения диагностических признаков 111
3.9. Методика нормирования диагностических признаков 113
3.10. Методика проверки адекватности математической модели системы зажигания 115
3.11. Методика нормирования диагностических признаков 116
3.12. Выводы 118
4. Результаты исследований 120
4.1. Результаты реализации математической модели процесса функционирования системы зажигания 120
4.2. Результаты тарировки и оценки погрешности измерительного оборудования 122
4.3. Оценка адекватности разработанной математической модели 126
4.4. Результаты исследования влияния параметров технического состояния на характеристики первичной и вторичной цепей систем зажигания 128
4.5. Результаты исследования связей диагностических признаков с параметрами технического состояния электронной системы зажигания 130
4.5.1. Функциональные связи диагностических признаков с параметрами технического состояния 133
4.6. Реализация автоматизированной технологии диагностирования узлов и агрегатов АТС 143
4.6.1. Реализация алгоритма диагностирования по признакам первого и второго рода на примере контактно-батарейной системе зажигания 143
4.6.2. Алгоритмы методов диагностирования узлов и агрегатов АТС в составе автоматизированной технологии 148
4.7. Выводы 154
5. Экономическая эффективность автоматизированной технологии диагностирования АТС 157
5.1. Стоимость изготовления диагностической системы 158
5.2. Расчет экономической эффективности 165
5.3. Общезаводские расходы 169
5.4. Выводы 175
6. Основные выводы 176
Список использованной литературы 179
Приложения 196
- Состояние технической диагностики электронной системы зажигания
- Стенд для исследования выходных характеристик коммутаторов
- Функциональные связи диагностических признаков с параметрами технического состояния
- Алгоритмы методов диагностирования узлов и агрегатов АТС в составе автоматизированной технологии
Введение к работе
Актуальность диссертации. Автомобильный транспорт является важным элементом обеспечения грузовых перевозок в агропромышленном комплексе (АПК). На сегодняшний день основной процент объема перевозок в сельском хозяйстве приходится на грузовые и легковые автомобили как крупных, так и мелких сельхозпроизводителей. Количество автотранспортных средств (АТС), занятых транспортировкой в агропромышленном комплексе, значительно превосходит число автотранспортных средств в других отраслях и составляет около 80%. При этом их эксплуатация в условиях сельской местности сопряжена с рядом особенностей отрасли: дорожные и транспортные условия, сезонность эксплуатации, трудности в организации и проведении планового технического обслуживания, удаленность от обслуживающих предприятий, низкая квалификация персонала и т. д. Связанные с этим ограниченные возможности постоянного контроля технического состояния АТС приводят к тому, что развивающиеся дефекты обнаруживаются только вследствие полной потери работоспособности или при значительном нарушении эксплуатационных характеристик. Все это увеличивает время простоя техники в ремонте и трудозатраты на ее обслуживание (до 40 %), снижает уровень надежности и долговечности, а эксплуатация АТС с невыявленными, но присутствующими дефектами увеличивают расход топлива и смазочных материалов, затраты на перевозку сельскохозяйственной продукции, а также содержание вредных компонентов в отработавших газах.
Одними из главных направлений повышения уровня эксплуатации автомобилей в условиях сельского хозяйства являются разработка и внедрение современных методов и средств технической диагностики.
Особые трудности при диагностировании, особенно в сельскохозяйственном производстве, вызывают сложные системы, работающие на принципах автоматического или автоматизированного управления - это системы управления работой двигателя, тормозной системой, трансмиссией, подвеской и т.д. Из всех систем, узлов и агрегатов АТС, эксплуатируемых в сельском хозяйстве, особенно необходимо выделить электронную систему зажигания (ЭСЗ) бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) как наиболее сложную автоматическую систему. Данная система в силу своей сложности и оснащенности микропроцессорными системами управления обладает всеми составляющими автоматической системы управления. Кроме того, на ее долю приходится большее количество неисправностей, влияющих на эффективность использования АТС.
Существующие на сегодняшний день методы и приборы, по сути, остаются средствами, измеряющими различного рода диагностический сигнал. Основное их преимущество заключается в достаточно широкой базе диагностических параметров на разные автомобили и наличие сравниваю-
щего алгоритма. Это, конечно, облегчает работу оператора, но все же основной диагноз он должен ставить сам. Тем более что такие приборы имеют достаточно высокую стоимость и могут приобретаться далеко не каждым предприятием.
Таким, образом, существующие методы и средства диагностирования электронных систем зажигания ДВС не соответствуют современным требованиям эксплуатации автотранспортных средств. Поэтому разработка достоверного и оперативного метода дифференциального диагностирования элементов электронных систем зажигания бензиновых двигателей с использованием современных компьютерных технологий актуальна и экономически целесообразна.
Цель работы - повышение эффективности и снижение трудоемкости при поддержании и восстановлении работоспособности элементов электронных систем зажигания в условиях сельского хозяйства на основе метода их дифференциального диагностирования.
Рабочая гипотеза - предположение о том, что дифференциальное диагностирование ЭСЗ можно выполнять на основе анализа сочетаний диагностических признаков и симптомов, не имеющих однозначных связей с параметрами технического состояния.
Объект исследования - процесс функционирования элементов электронной системы зажигания бензиновых двигателей в условиях их эксплуатации в сельском хозяйстве.
Предмет исследования - временные характеристики напряжений в низковольтной и высоковольтной цепях электронной системы зажигания.
Научная новизна
Разработан метод дифференциального диагностирования ЭСЗ бензиновых ДВС, позволяющий снизить влияние человеческого фактора на точность постановки диагноза, обладающий высокой оперативностью и достоверностью.
Разработана математическая модель описывающая исправное и неисправное состояние ЭСЗ, учитывающая ее' основные функциональные свойства и позволяющая устанавливать функциональные связи диагностических признаков ЭСЗ с параметрами её технического состояния.
Определены функциональные связи диагностических признаков с параметрами технического состояния ЭСЗ.
Разработан алгоритм дифференциального диагностирования ЭСЗ бензиновых ДВС, основанный на анализе диагностических матриц с диагностическими признаками первого и второго родов, позволяющий повысить оперативность и достоверность определения технического состояния ЭСЗ и составляющих его элементов.
Практическую ценность работы представляют разработанный метод дифференциального диагностирования ЭСЗ бензиновых ДВС и реализующее его оборудование, благодаря чему повышается точность поста-
новки диагноза за счет снижения (в сравнении с существующим методом визуального анализа характеристик) ошибок первого рода (пропуск отказа) до 18%, а ошибок второго рода - от 6 до 8%, и которые могут быть внедрены в технологический процесс крупных автотранспортных и ремонтно-технических предприятий, специализированных АТП региональных управлений сельского хозяйства, мобильных станций диагностики, а также станций технического обслуживания.
Результаты исследований могут быть использованы при подготовке инженеров по специальностям 19060] «Автомобили и автомобильное хозяйство» и 190603 «Сервис, техническая эксплуатация транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)» ВСГТУ.
Реализация результатов работы. Разработанный метод дифференциального диагностирования элементов ЭСЗ бензиновых ДВС и реализующий его компьютерный диагностический комплекс прошли производственную проверку и внедрены в технологический процесс ОАО «ГАП-2» г.Улан-Удэ, ООО «Тохой-Агротранс» Селенгинский район, с.Тохой.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ИрГСХА в г.Иркутске в 2005-2008 гг., на заседаниях кафедры «Автомобили» ВСГТУ (г.Улан-Удэ) в 2006-2009 гг., на научно-технических конференциях ВСГТУ (г.Улан-Удэ) в 2005-2009 гг., Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые Сибири» (г. Улан-Удэ) в 2006, 2008 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ [1-6] объемом 2,56 условных печатных листа, получено одно свидетельство на программу ЭВМ [б].
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 199 страницах машинописного текста, включает 17 таблиц, 70 рисунков, список литературы из 205 наименований и два приложения.
Состояние технической диагностики электронной системы зажигания
В настоящее время существуют разнообразные диагностические стенды, мотор - тестеры которые позволяют проводить работы по поиску нарушений регулировок и неисправностей в различных системах, узлах двигателя внутреннего сгорания, и в том числе в системе зажигания. Но практически все данные стенды реализуют в основном два способа диагностирования систем зажигания.
Известен способ диагностирования системы зажигания реализованный в стенде СПЗ - 8М (Россия) (рис. 1.7.) [192], который позволяет определить неисправность элемента снятого с автомобиля.
Стенд предназначен для проверки технического состояния прерывателей - распределителей, катушек зажигания и конденсаторов, снятых с двигателя, а также регулировки центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.
Недостатками данного способа диагностирования являются:
1. высокая трудоемкость, связанная со снятием элементов с автомобиля и последующей его установке на стенде;
2. продолжительность во времени;
3. необходимость в специальных навыках и знаниях устройства стенда при его эксплуатации.
4. невысокая точность постановки диагноза, например: межвитковые замыкания в катушке зажигания, обрыв высоковольтных проводов.
Второй способ, реализованный в наиболее распространенных мотор -тестерах для диагностирования систем зажигания являются МТ - 4, КАД-300 (оба Россия), SMP - 4000 (США), заключается, в сравнении переходных процессов, происходящих в различных узлах, с эталонными. Идея данного способа состоит в том, что характерные кривые напряжения переходных процессов выводятся на экран осциллографа, и, сравнивая полученные формы кривых с эталонными, можно практически выявить любую неисправность системы [159, 173, 180, 187, 188, 190, 192, 198, 205].
Как уже отмечалось выше, постановка диагноза осуществляется путем анализа характеристик первичного и вторичного напряжения в системе зажигания. И это делает оператор. Оператор является ключевым звеном в постановке диагноза.
Из этого следует, что все недостатки присущие оператору могут отражаться на качестве диагностирования. Это, прежде всего:
1. Квалификация оператора. Определяется уровнем подготовки оператора и имеет решающие значение в процессе проведения диагностирования;
2. Опыт оператора. Оказывает существенное влияние на достоверность диагностирования. Как правило, для появления значимого опыта требуется наличие квалификации и длительного времени работы на конкретном оборудовании;
3. Психическое состояние оператора. Даже квалифицированный и опытный специалист может допускать ошибки в случае стрессовых и других подобных ситуаций;
4. Физическое состояние оператора. Данный недостаток может проявляться в случаях негативных изменений в организме оператора; Указанные недостатки, обусловленные влиянием человеческого фактора, сочетаются с недостатками метода диагностирования, которые заключаются в следующем:
1. Невысокая оперативность диагностирования. Оператору необходимо время для анализа получаемой информации, проведения дополнительных измерений и тестовых воздействий;
2. Низкая эффективность диагностирования других типов систем зажигания (МПСУД и т.д.). Известно, [205] что метод наблюдения характера протекания напряжения в первичной и вторичной цепи систем зажигания не дает однозначного ответа о неисправных элементах данных систем. Поэтому для диагностирования СЗ оснащенных электронными блоками или работающими на базе микропроцессорной техники необходимы дополнительные диагностические приборы;
3. Низкая эффективность диагностирования в случае полного отказа системы зажигания (двигатель не запускается). Наличие неисправностей, приводящих к полному нарушению функционирования систем зажигания делает невозможным постановку диагноза при помощи наблюдения осциллограмм;
4. Возможность диагностирования преимущественно установившихся режимов работы системы зажигания. В случае появления «плавающих» неисправностей и кратковременных сбоев в работе СЗ чрезвычайно трудно уловить изменения в характеристиках их напряжения первичной и вторичной цепи.
Безусловно, технический прогресс в области компьютерных технологий позволил разработать ряд средств диагностирования систем зажигания в которых стараются учесть ряд перечисленных недостатков. Такие приборы, как правило объединяют в себе возможности компьютера и осциллографа. К таким приборам можно отнести мотортестер SMP-4000 фирмы SUN (Рис. 1.8) - один из лучших в своем классе приборов высшей группы сложности [3].
Отличительной особенностью этого прибора является наличие определенного алгоритма реализованного на программном уровне позволяющем выполнять простейший анализ измеряемых в процессе диагностирования параметров. Программа, заложенная в этот прибор, производит измерения параметров работы различных систем двигателя на определенном ряде тестовых воздействий (запуск двигателя, холостые обороты, повышенные обороты, режим ускорения и т.д.) Далее, измеренные параметры сравниваются с данными, содержащимися в базе данных прибора.
Из отечественных приборов подобного уровня следует выделить диагностический комплекс КАД-300 Новгородского завода ГАРО (Рис. 1.9).
Комплекс предназначен для проверки технического состояния четырехтактных бензиновых, а так же использующих в качестве топлива сжиженный или сжатый газ, карбюраторных двигателей с числом цилиндров до восьми, оснащенных искровым зажиганием различных систем (контактных, бесконтактных, микропроцессорных).
Кроме того, комплекс позволяет диагностировать системы впрыска четырехтактных дизельных двигателей с топливопроводами диаметром 6 и 7 мм. КАД-300 позволяет производить диагностирование автомобилей ВАЗ и ГАЗ оснащенных различными системами впрыска топлива: «Январь», Bosch, GMSFI, GMEFI, «Микас», «Автрон», «МКД».
Комплекс фактически представляет собой центральный диагностический модуль для всестороннего исследования автомобиля, например для измерения баланса мощности (падения оборотов при последовательном отключении цилиндров двигателя). Вся работа идет в автоматическом режиме по программе, задающей в каждом случае одинаковые стартовые условия. Комплекс выполнен в виде модульной, легко наращиваемой и простой в обслуживании конструкции. Основой комплекса является обычный персональный компьютер.
Компьютер оснащен блоком согласования и расширителем портов, к которым могут быть подключены различные датчики, диагностические разъемы и дополнительные приборы (например, газоанализатор) в зависимости от конкретной задачи, решаемой на диагностическом участке. Такое исполнение позволяет потребителю выбрать конфигурацию прибора, наиболее полно отвечающую его сегодняшним требованиям и возможностям.
Тем ни менее, данные и аналогичные им приборы, по сути, остаются средствами, измеряющими различного рода диагностический сигнал. Основное их преимущество в достаточно широкой базе диагностических параметров на разные автомобили и наличие сравнивающего алгоритма. Это, конечно облегчает работу оператора, но все же основной диагноз он должен ставить сам. Тем более что такие приборы имеют достаточно высокую стоимость и могут приобретаться далеко не каждым предприятием.
Стенд для исследования выходных характеристик коммутаторов
Собранный стенд по своей схеме повторяет бесконтактную систему зажигания, в которой датчик Холла заменен генератором прямоугольных импульсов, вырабатывающим сигнал аналогичный датчику Холла. Распределитель зажигания и свечи заменены разрядником. Схема стенда приведена нарис. 3.3.
Стенд состоит из генератора прямоугольных импульсов 6 (рис. 3.3) и резистора 5, размещенных в общем корпусе, катушки зажигания 3, разрядника 2.
Питание стенда осуществляется от аккумуляторной батареи 1 или от источника постоянного тока с напряжением 12В.
Для наблюдения формы импульсов вырабатываемых коммутатором используется электронно-лучевой осциллограф или описанный выше компьютерный блок регистрации.
Генератор прямоугольных импульсов
Генератор осуществляет генерацию прямоугольных импульсов аналогичных вырабатываемым датчиком Холла.
К числу требований предъявляемых к генератору можно отнести следующие (Таблица 3.1.).
На этапе разработки генератора были опробованы несколько схемных решений позволявших, в частности, плавно изменять скважность импульсов за счет разбалансировки цепей заряда и разряда. Однако во всех рассмотренных конструкциях был один существенный недостаток - при изменении частоты генератора, изменялась и скважность импульсов. Поэтому при разработке собственной схемы использовался вариант генератора с фиксированной скважностью. Так же в ходе экспериментов было выяснено, что при использовании одного диапазона работать с генератором неудобно из-за маленькой разрешающей способности шкалы. Поэтому рабочий диапазон был разбит на два поддиапазона. А с помощью специального включения переключателя диапазонов была организована непрерывная шкала регулирования частоты.
На выходе генератора установлен дополнительный делитель частоты. Это позволило использовать в задающей RC цепочке генератора конденсаторы с меньшими габаритами и стандартными номиналами.
В конечном варианте генератора на незадействованных элементах построен еще один делитель, что позволяет с помощью переключателя понизить частоту генератора в случае такой необходимости. Схема разработанного генератора представлена на рис. 3.5, а временные диаграммы его работы на рис. 3.6 и рис. 3.7.
Внешний вид стенда показан на рисунке 3.8, генератора - на рисунке 3.9. Как показано на рис. 3.5 схема генератора состоит из пяти функциональных блоков:
- перестраиваемого генератора прямоугольных импульсов;
- делителя частоты на два;
- формирователя скважности импульсов;
- усилителя выходного сигнала;
- блок стабилизации питания и фильтров.
Функциональные связи диагностических признаков с параметрами технического состояния
Для получения системы параметров технического состояния с соответствующими диагностическими признаками были построены функциональные зависимости (рис. 4.7-4.21).
В процессе расчета математической модели определялись числовые значения диагностических признаков на каждой области локальных диагнозов, при изменении значений параметров технического состояния. Диапазоны варьирования параметров технического состояния определялись в соответствии с технической документацией завода - изготовителя.
В результате проведенной аппроксимации полученных графических зависимостей, были получены следующие уравнения связей диагностических признаков с параметрами технического состояния элементов СЗ:
1. Уравнения связи между максимальным напряжением первичной цепи UMaxj и сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
UMOXI = -0,226-(R1)3 + 2,71b (R})2 - 16,768- Rj + 303,03 (4.5)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,96
2. Уравнение связи между частотой затухания первой гармоники первичной цепи СО]j и:
а) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
со = 2,6667- (R,)4 - 29,333- (R,)3 + 135,33- (R,)2 - 404,67-R, + 3148
(4.6) Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,95 в) сопротивлением вторичной обмотки катушки зажигания:
оп = 3 Ю-10 (R2)3 - 4-Ю 6- (R2f - 0,0238-R2 + 2850,9 (4.7)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R —0,95
3. Уравнения связи между частотой затухания второй гармоники первичной цепи coj2 и:
а) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
со12 = 7,2178- (R,)3 - 18,899- (R,)2 - 293,78-R] + 2561,6 (4.8)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R = 0,98
б) сопротивлением вторичной обмотки катушки зажигания:
со,2 = -7- 10Г10- (Rz)3 + 2-Ю 5- (R2)2 - 0,302-R2 + 2991,9 (4.9)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R =0,98
4. Уравнение связи между частотой затухания первой гармоники вторичного напряжения от шунтирующего сопротивления:
со12 = 198,62-(Rui)4 - 2087,7-(Rui)3 + 7977,4-(Rm)2- 13470-Rui + 9681,1 (4.11) Коэффициент достоверности аппроксимации: R —0,95
5. Уравнения связи между частотой затухания второй гармоники вторичного напряжения и:
а) сопротивлением вторичной обмотки катушки зажигания:
со22 = -2-Ю 9- (R2)3 + 4-Ю 5- (R2)2 - 0,4634-R2 + 4424,3 (4.11)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,98
б) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
со22 = -3,1456- (R,)3 + 25,974- (R,)2 - 114,9-R, + 2752 (4.12)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,98
6. Уравнения связи между частотой затухания третьей гармоники вторичного напряжения и:
а) сопротивлением вторичной обмотки катушки зажигания:
созз = -3-Ю 11- (R2)3 + 2-Ю6- (R2)2 - 0,0569-R2 + 485,45 (4.13)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,97 б) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
со23 = 3,0Я27- (Я;/ - 37,021- (RJ2 + 99,699-Ri + 734,50 (4.14)
Коэффициент достоверности аппроксимации: 7? = 0,Р5
7. Уравнения связи между максимальным вторичным напряжением и:
а) шунтирующим сопротивлением свечи Riu, Мом:
UMax2 = 604,92- (Яш)3 - 4Р03,2- (Яш/ + 13365-Rm + 9591,5 (4.15)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R2 = 0,98
б) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
Uмая = 4265,7- (Я/ - 25727-Rj + 52479 (4.16)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R —0,97
8. Уравнения связи между средним напряжением первой гармоники вторичной цепи и:
а) сопротивлением высоковольтных проводов R2:
Ucp21 = 8-Ю 5- (Rz)3 - 0,0026- (R2)2 + 0,0478-R2 + 3,1604 (4.17)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R = 0,98
б) сопротивлением первичной обмотки катушки зажигания:
Ucpii = 117,81- (R,)3 - 1284,3- (R,)2 - 4107,3- R} + 25806 (4.18)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R =0,95
9. Уравнения связи между относительным временем горения искры Сгор и:
а) зазором между электродами свечи зажигания:
Сгор = 0,0114-h2 - 1,01-h + 1,2077 (4.19)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R = 0,98
б) сопротивлением высоковольтного провода:
Сгор = 1-10 11- (Rz)3 -2-Ю 7- (Rz)2 - 0,0002-R2 + 8,6123 (4.20)
Коэффициент достоверности аппроксимации: R = 0,96
Алгоритмы методов диагностирования узлов и агрегатов АТС в составе автоматизированной технологии
Под алгоритмом дифференциального диагностирования ЭСЗ подразумевается определенная последовательность оптимальных действий, которые помогут оператору - диагносту отнести элемент или группу элементов системы зажигания к работоспособному или неработоспособному состоянию. При реализации поставленной цели необходимо учитывать особенность конструкции элементов и процессов функционирования контактно - батарейной системы зажигания.
Как уже отмечалось в главе 2, дифференциальное диагностирование целесообразно проводить при помощи диагностических матриц с диагностическими признаками первого и второго родов. Диагностические матрицы, представленные на рис. 4.22. — 4.23, были составлены на основании сделанных выводов при анализе функциональных зависимостей и уравнений связей ДП=іі(ПТС). Первая диагностическая матрица была составлена из системы параметров технического состояния с соответствующими диагностическими признаками первого рода. Вторая диагностическая матрица из системы 4.23. параметров технического состояния с соответствующими диагностическими признаками второго рода.
Для удобства работы с матрицей, диагностические признаки в ней были представлены в виде кодов. Коды диагностических признаков приняты в виде к 0, +1 или -1. Коду признака присваивается численное значение 0 в случае, если этот диагностический признак находится в диапазоне [кд] kj [кн]. В случаях, когда диагностический признак становится меньше нижнего предела допустимого диагностического норматива, его коду присваивается значение -1. В случаях, когда диагностический признак становится больше верхнего предела допустимого диагностического норматива, его коду присваивается значение 1. (і — номер цилиндра).
Столбцы ГІ2 — П7 и П9-1Т16 соответствуют неработоспособным состояниям ЭСЗ с соответствующими неисправностями. При работоспособном состоянии ЭСЗ, его диагностические признаки находятся в диапазонах номинальных значений, поэтому их коды численно равны 0. При неработоспособном состоянии ЭСЗ. возникают определенные сочетания изменений диагностических признаков, а также их кодов. Причем каждому конкретному сочетанию кодов соответствует конкретная неисправность элемента ЭСЗ.
Таким образом, постановка диагноза на основании диагностических матриц (рис. 4.22. и 4.23.) будет заключаться в выявлении сочетания кодов диагностических признаков, соответствующих одному из столбцов Пг - П7 и П9-П16.
Алгоритм последовательности проведения дифференциального диагностирования ЭСЗ представлен на рис. 4.24. и включает в себя следующие операции:
1. Группа операций, которые заключаются в подготовке компьютерного диагностического стенда и объекта диагностирования.
Процедура подготовки компьютерного диагностического комплекса подробно описаны в методике, изложенной в главе 3. Операция в подготовке объекта диагностирования заключается в прогреве двигателя внутреннего сгорания до рабочей температуры.
2. Операция измерения и регистрации характеристик напряжения ЭСЗ производится при установлении минимальных оборотов холостого хода. С помощью программы «Oscil» регистрируем характеристики первичной и вторичной цепей ЭСЗ, и сохраняем на жесткий диск с расширением « .asc».
3. На следующем этапе при помощи программы диагностирования контактно - батарейной системы зажигания осуществляется постановка диагноза. В программе открываем файл с расширением « .asc». Затем для получения диагноза необходимо нажать функциональную клавишу «Диагноз»:
а) при нажатии клавиши, программа в автоматическом режиме производит определение диагностических признаков К1, К2, К3, , К10;
б) далее присваивает диагностическим признакам соответствующие коды (0,+1 или-1);
в) если все коды ДП равны нулю, то система считается исправной, в противном случае начинается работа с первой диагностической матрицей с диагностическими признаками первого рода;
г) если все ДП первого рода равны нулю, то начинается работа со второй диагностической матрицей с диагностическими признаками второго рода, в противном случае высвечивается диалоговое окно с первоначальным диагнозом, который необходимо устранить и нейтрализовать диагностические признаки первого рода, и повторить операции со 2 пункта;
д) если все ДП второго рода равны нулю, то ЭСЗ считается исправной, в противном случае высвечивается диалоговое окно с диагнозом, который необходимо устранить и нейтрализовать диагностические признаки второго рода, и повторить операции со 2 пункта до появления в диалоговом окне надписи «СИСТЕМА ИСПРАВНА».
4. После работы необходимо снять все датчики и положить на место.
Процесс диагностирования агрегатов и систем АТС СХ, реализующих принципы автоматических систем управления в соответствии с разработанным вероятностным методом реализуется в виде алгоритма (рис.4.24). Алгоритм может осуществлять как общее, так и дифференциальное диагностирование.
