小波算法在发动机失火检测中的应用研究.pdf

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1、第45卷第5期小型内燃机与车辆技术Vol.45No.52016年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEOct.2016小波算法在发动机失火检测中的应用研究刘乐李菁元付铁强邵忠瑛（中国汽车技术研究中心天津300300）摘要：失火诊断是目前汽车上广泛应用的OBD（在线诊断）系统中一个重要的诊断项目。失火诊断的方法有多种，用曲轴的瞬时转速对发动机的失火故障进行检测是应用最为广泛的方法，但该方法在发动机的高速区诊断效果差。为此，采用小波算法对该失火检测

2、方法在高速区进行改进，并在一台小型高速四冲程发动机上进行验证。结果表明，通过小波算法的改进，该失火检测方法在发动机的高速区能取得很好的诊断效果。关键词：电控汽油机故障诊断失火小波算法中图分类号：U467.2文献标识码：A文章编号：2095-8234（2016）05-0048-04StudyonEngineMisfireDetectionBasedonWaveletLiuLe,LiJingyuan,FuTieqiang,ShaoZhongyingChinaAutomotiveTechnology&Resear

3、chCenter(Tianjin,300300,China)Abstract：Misfiredetectionisanimportantpartofon-boarddiagnostics(OBD)systemwhichiswidelyusedatpresent.Thereareseveralmethodstodetectmisfire,andthemethodofmisfiredetectionbasedonenginespeedisthemostpopularone,eventhoughitcannotd

4、etectmisfireverywellwhenenginespeedishigh.Animprovementtothemethodofmisfiredetectionbasedonenginespeedusingwaveletalgorithmispresentedinthispaper,anditisvalidatedonahighspeedfourcycleengine.Thetestresultsshowthattheimprovedmethodcandetectmisfireaccuratelye

5、venwhentheenginespeedisveryhigh.Keywords：Electronically-controlledgasolineengine,faultdiagnosis,misfire,waveletalgorithm区时，发动机惯性元件的动量矩增加，使由发动机失引言火造成的转速下降值减小，减弱了失火在检测信号目前，OBD（在线诊断）系统是电控发动机必须[8-10]中的特征，造成高速区失火检测困难。[1-3]装备的系统之一，它不仅可以提高车辆的安全性，为此，本文利用小波分析的降噪、分解

6、算法对角而且还可以对车辆的排放进行实时检测。失火诊断加速度信号进行适当处理，提取出原信号中的失火是OBD系统诊断项目中一项重要的内容。特征，实现对原检测算法的改进。发动机失火检测的方法有很多种，如：瞬时角加[4][5]1角加速度信号用于失火检测的一般速度信号检测失火、宽带氧传感器信号检测失火、[6]缸内压力信号检测失火、火花塞电极间的离子电流算法[7]信号检测失火等。在这些失火检测方法中，瞬时角加速度信号检测失火方法得到了广泛应用，原因在当用角加速度信号作为发动机失火检测的信号于该方法应用简单、算法简捷、成

7、本低和实时性好。时，需要计算发动机的瞬时转速，通常的做法是在发但该方法也有一些不足之处，当发动机运行在高速动机的飞轮端安装一齿盘。在本实验中，由于使用的作者简介：刘乐（1983-），男，博士，主要研究方向为汽车排放控制与测试技术。通讯作者：付铁强（1974-），男，高级工程师，主要研究方向为汽车排放控制技术。第5期刘乐等：小波算法在发动机失火检测中的应用研究49是小型四冲程高速汽油发动机，发动机的转速信号27000.13由发动机的磁电机输出，一转一个脉冲信号。在单片0.112500）2）0.09-s机中，经

8、过一定的电路，可将该正弦波脉冲整形为方1-2300d·in0.07mra波，之后，单片机很容易计算相邻两个方波之间的时r·21000.05/（/（度间间隔Ti，从而很容易计算出发动机的瞬时角加速速19000.03速转0.01加度，算法的理论推导公式如下：1700角-0.012转速角加速度dωdωdθ1dω1500-0.03=·=（1）050100150200250300350dtdθdt2dθ发动机转数/rn=C