В статье представлены многофакторный анализ оценки работоспособности ЭСУД автомобиля (испытания под нагрузкой).
Ключевые слова: электронная система управления двигателем, многофакторный анализ, экологические показатели, испытания под нагрузкой
Keywords: electronic engine management system, multivariate analysis, environmental indicators, load tests
Предварительный анализ (однофакторные модели) полученных данных указывает на существенное влияние уровня работоспособности Дмрв(Х1), Дпдз(Х2), Двоз(Х3) на СО, СН и СО2. Например отказ Дмрв(Х1) приводит к значительному росту сверх нормативных значений CO, CH и падению CO2, а отказ Двоз(Х3) — к снижению CO2. Дальнейшая обработка экспериментальных данных в режиме многофакторного анализа оценки работоспособности элементов ЭСУД по параметрам выбросов отработавщих газов позволила получить корреляционно- регрессионные зависимости вида, определить коэффициенты уравнения регрессии a0 и 
и совокупности оценок степени влияния 
на результирующие признаки согласно выражению [1,2].
Основная часть
Анализ многофакторных моделей и особенно коэффициентов влияния 
показывает, что под нагрузкой наибольшее влияние оказывают: на выбросы СО — состояние Дмрв, Дпдз; на выбросы СН — состояние Дмрв, Дпдз, Дпрв, РДВ и Ддет; на выбросы О2 — состояние Двоз, РДВ, Ддет и Дтож;на выбросы СО2 — состояние Дмрв, Двоз, РДВ, Ддет, Дтож;на выбросы λ — состояние Дмрв, Двоз, РДВ, Ддет и Дтож.
Таблица 1
Коэффициенты парной корреляции факторов (Xi) с величиной выбросов оксида углерода CO (испытания под нагрузкой)
|
Обозначение признака |
Условное обозначение признака |
|||||||||
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
nдв |
P, кгс |
CO,% |
|
|
X1 |
1,000 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,131 |
0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,754 |
|
X2 |
1,000 |
0,154 |
0,154 |
0,154 |
0,131 |
0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,210 |
|
|
X3 |
1,000 |
0,154 |
0,154 |
0,131 |
0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,199 |
||
|
X4 |
1,000 |
0,154 |
0,131 |
0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,174 |
|||
|
X5 |
1,000 |
0,131 |
0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,198 |
||||
|
X6 |
1,000 |
0,111 |
0,123 |
0,110 |
0,171 |
|||||
|
X7 |
1,000 |
0,123 |
0,110 |
0,070 |
||||||
|
nдв |
1,000 |
0,991 |
0,168 |
|||||||
|
P, кгс |
1,000 |
0,157 |
||||||||
|
CO, % |
1,000 |
|||||||||
CO=3,352–3,741·Х1–1,553·Х2+0,085·Х3–0,014·Х4+0,083·Х5+
+0,31·Х6+0,16.Х7+ 5,83·nдв— 1,93.P(1)
Таблица 2
Стандартизованные коэффициенты βxi и βnдв, βPдля CO (испытания под нагрузкой)
|
βx1=-0,807 |
βx3=0,018 |
βx5=0,0178 |
βx7=-0,03 |
βP =-0,797 |
|
βx2=-0,335 |
βx4=-0,003 |
βx6=0,06 |
βnдв =1,00 |
Таблица 3
Коэффициенты парной корреляции факторов (Xi) с величиной выбросов углеводородов CH (испытания под нагрузкой)
|
Условное обозначение признака |
Условное обозначение признака |
|||||||||
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
nдв |
P, кгс |
CH, млн-1 |
|
|
X1 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,484 |
|
X2 |
1,000 |
0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,22 |
|
|
X3 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,197 |
||
|
X4 |
1,000 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,132 |
|||
|
X5 |
1,000 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,443 |
||||
|
X6 |
1,000 |
-0,111 |
-0,123 |
-0,110 |
-0,104 |
|||||
|
X7 |
1,000 |
-0,123 |
-0,11 |
0,086 |
||||||
|
nдв |
1,000 |
0,991 |
0,047 |
|||||||
|
P, кгс |
1,000 |
0,04 |
||||||||
|
CH,млн-1 |
1,000 |
|||||||||
CH=448,23+130,125·Х1–80,625·Х2–2,75·Х3–64,375·Х4+43,375·Х5–58,867·Х6–17,033.Х7+ 156,604·nдв— 60,159.P (2)
Таблица 4
Стандартизованные коэффициенты βxi и βnдв, βP для СН (испытания под нагрузкой)
|
βx1 =-0,603 |
βx3 =-0,013 |
βx5=0,201 |
βx7=-0,07 |
βP =-0,534 |
|
βx2 =-0,373 |
βx4 =-0,298 |
βx6=-0,241 |
βnдв =0,58 |
Таблица 5
Коэффициенты парной корреляции факторов (Xi) с величиной выбросов кислорода O2 (испытания под нагрузкой)
|
Обозначение признака |
Условное обозначение признака |
|||||||||
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
nдв |
P, кгс |
O2, % |
|
|
X1 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,407 |
|
X2 |
1,000 |
0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,427 |
|
|
X3 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,351 |
||
|
X4 |
1,000 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,216 |
|||
|
X5 |
1,000 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,34 |
||||
|
X6 |
1,000 |
-0,111 |
-0,123 |
-0,110 |
-0,576 |
|||||
|
X7 |
1,000 |
-0,123 |
-0,110 |
-0,21 |
||||||
|
nдв |
1,000 |
0,991 |
0,15 |
|||||||
|
P, кгс |
1,000 |
0,14 |
||||||||
|
O2, % |
1,000 |
|||||||||
O2=15,46+0,275·Х1+0,354·Х2–2,6·Х3–0,448·Х4 -2,558·Х5–3,809·Х6-
—2,169. Х7+0,495·nдв- 0,108.P(3)
Таблица 6
Стандартизованные коэффициенты βxi и βnдв, βP для O2 (испытания под нагрузкой)
|
βx1=0,063 |
βx3=-0,594 |
βx5=-0,585 |
βx7=-0,437 |
βP =-0,0475 |
|
βx2=0,081 |
βx4=-0,103 |
βx6=-0,768 |
βnдв =0,09 |
Таблица 7
Коэффициенты парной корреляции факторов (Xi) с величиной выбросов диоксидов углерода CO2 (испытания под нагрузкой)
|
Условное обозначение признака |
Условное обозначение признака |
|||||||||
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
nдв |
P, кгс |
CO2, % |
|
|
X1 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,187 |
|
X2 |
1,000 |
0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,281 |
|
|
X3 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,21 |
||
|
X4 |
1,000 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,391 |
|||
|
X5 |
1,000 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,41 |
||||
|
X6 |
1,000 |
-0,111 |
-0,123 |
-0,110 |
0,333 |
|||||
|
X7 |
1,000 |
-0,123 |
-0,110 |
0,066 |
||||||
|
nдв |
1,000 |
0,991 |
-0,284 |
|||||||
|
P, кгс |
1,000 |
-0,255 |
||||||||
|
CO2, % |
1,000 |
|||||||||
CO2=-0,051+2,537.Х1+0,775·Х2+2,625·Х3+0,361·Х4+3,375·Х5+
+3,049·Х6 +1,866·.Х7–8,111·nдв + 2,85.P(4)
Таблица 8
Стандартизованные коэффициенты βxi и βnдв, βP для СО2 (испытания под нагрузкой)
|
βx1=0,584 |
βx3=0,604 |
βx5=0,776 |
βx7=0,378 |
βP =1,255 |
|
βx2=0,178 |
βx4=0,083 |
βx6=0,619 |
βnдв =-1,486 |
Таблица 9
Коэффициенты парной корреляции факторов (Xi) с величиной коэффициента избытка воздуха
(испытания под нагрузкой)
|
Условное обозначение признака |
Условное обозначение признака |
|||||||||
|
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
nдв |
P, кгс |
λ
|
|
|
X1 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,527 |
|
X2 |
1,000 |
0,154 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,406 |
|
|
X3 |
1,000 |
-0,154 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,433 |
||
|
X4 |
1,000 |
-0,154 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
0,167 |
|||
|
X5 |
1,000 |
-0,131 |
-0,131 |
0,036 |
0,032 |
-0,428 |
||||
|
X6 |
1,000 |
-0,111 |
-0,123 |
-0,110 |
-0,425 |
|||||
|
X7 |
1,000 |
-0,123 |
-0,110 |
-0,115 |
||||||
|
nдв |
1,000 |
0,991 |
0,077 |
|||||||
|
P, кгс |
1,000 |
0,07 |
||||||||
|
λ |
1,000 |
|||||||||
λ=2,288+0,147.Х1+0,086·Х2–0,34·Х3–0,035·Х4–0,337·Х5+0,374·Х6-
—0,189.Х7–0,056·nдв+0,0245.P(5)
Таблица 10
Стандартизованные коэффициенты βxi и βnдв, βP для λ (испытания под нагрузкой)
|
βx1 =0,252 |
βx3=-0,581 |
βx5=-0,576 |
βx7=-0,285 |
βP =0,08 |
|
βx2=0,147 |
βx4=-0,06 |
βx6=-0,564 |
βnдв =-0,077 |
Полученные результаты экспериментальных исследований далее использовались для выявления безусловных вероятностей проявления образов βij для каждого выходного параметра Aj [1,2], а также определения диагностических ценностей Dij обследования состояния каждого i-го элемента ЭСУД по j-му результирующему признаку (СО, СН, О2, СО2 и λ), согласно [1,2,3] и, в конечном итоге, для определения их приведенных значений Eijr (1,2), учитывающих верояности возникновения отказов по i-м элементам F(Lir) и ЭСУД в целом Fc(Lr) на r-й момент проведения обслуживания и ремонта (т. е. с учетом возрастания накопленного пробега АТС и, соответственно, снижения уровня надежности ЭСУД). Наличие массивов значений Eijr позволит в дальнейшем целенаправленно подойти к разработке процедур и алгоритмов формирования приоритетности в выполнении работ контроля технического состояния элементов ЭСУД.
Заключение
Выполнен многофакторный анализ оценки работоспособности ЭСУД по параметрам выбросов отработавщих газов, получены аналитические зависимости выбросов от технического состояния рассматриваемых элементов в зависимости от задаваемых условий нагрузки, определены пронормированные коэффициенты влияния технического состояния элементов на выходные диагностические параметры. Сбор и обработка экспериментальных данных позволили сформировать исходный массив базы данных для реализации методики направленной на формирование оптимальных планов диагностирования ЭСУД по экологическим показателям и разработку соответствующей технологии.
Литература:
- 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.
- Нгуен Минь Тиен, Нгуен Ван Зунг, Ременцов А. Н. Методика и процедуры контроля технического состояния электронных систем управления двигателем автомобиля по экологическим показателям//Грузовик. — М., 2013. — № 1. — С 24–29.
- Нгуен Минь Тиен. Разработка математической модели формирования оптимальных планов диагностирования элементов электронных систем управления двигателем автомобиля по экологическим показателям// Журнал научных и прикладных исследований. — М., 2014. — № 2. — С 58–60.
