Многофакторный анализ оценки работоспособности электронных систем управления двигателем (ЭСУД) автомобиля (испытания под нагрузкой)

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 (X_i) с величиной выбросов оксида углерода CO (испытания под нагрузкой)

Обозначение признака	Условное обозначение признака
Обозначение признака	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	n_дв	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
n_дв								1,000	0,991	0,168
_P_{, кгс}									1,000	0,157
CO, %										1,000

CO=3,352–3,741·Х_1–1,553·Х₂+0,085·Х_3–0,014·Х₄+0,083·Х₅+

+0,31·Х₆+0,16.Х₇+ 5,83·n_дв— 1,93.P(1)

Таблица 2

Стандартизованные коэффициенты βx_i и βn_дв, β_Pдля CO (испытания под нагрузкой)

βx₁=-0,807	βx₃=0,018	βx₅=0,0178	βx₇=-0,03	β_P =-0,797
βx₂=-0,335	βx₄=-0,003	βx₆=0,06	βn_дв =1,00	β_P =-0,797

Таблица 3

Коэффициенты парной корреляции факторов (X_i) с величиной выбросов углеводородов CH (испытания под нагрузкой)

Условное обозначение признака	Условное обозначение признака
Условное обозначение признака	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	n_дв	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
n_дв								1,000	0,991	0,047
_P_{, кгс}									1,000	0,04
CH,млн^-1										1,000

CH=448,23+130,125·Х_1–80,625·Х_2–2,75·Х_3–64,375·Х₄+43,375·Х_5–58,867·Х_6–17,033.Х₇+ 156,604·n_дв— 60,159.P (2)

Таблица 4

Стандартизованные коэффициенты βx_i и βn_дв, β_P для СН (испытания под нагрузкой)

βx₁ =-0,603	βx₃ =-0,013	βx₅=0,201	βx₇=-0,07	β_P =-0,534
βx₂ =-0,373	βx₄ =-0,298	βx₆=-0,241	βn_дв =0,58	β_P =-0,534

Таблица 5

Коэффициенты парной корреляции факторов (X_i) с величиной выбросов кислорода O₂(испытания под нагрузкой)

Обозначение признака	Условное обозначение признака
Обозначение признака	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	n_дв	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
n_дв								1,000	0,991	0,15
_P_{, кгс}									1,000	0,14
O₂, %										1,000

O₂=15,46+0,275·Х₁+0,354·Х_2–2,6·Х_3–0,448·Х₄-2,558·Х_5–3,809·Х₆-

—2,169. Х₇+0,495·n_дв- 0,108.P(3)

Таблица 6

Стандартизованные коэффициенты βx_i и βn_дв, β_P для O₂(испытания под нагрузкой)

βx₁=0,063	βx₃=-0,594	βx₅=-0,585	βx₇=-0,437	β_P =-0,0475
βx₂=0,081	βx₄=-0,103	βx₆=-0,768	βn_дв =0,09	β_P =-0,0475

Таблица 7

Коэффициенты парной корреляции факторов (X_i) с величиной выбросов диоксидов углерода CO₂(испытания под нагрузкой)

Условное обозначение признака	Условное обозначение признака
Условное обозначение признака	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	n_дв	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
n_дв								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·.Х_7–8,111·n_дв + 2,85.P(4)

Таблица 8

Стандартизованные коэффициенты βx_i и βn_дв, β_P для СО₂(испытания под нагрузкой)

βx₁=0,584	βx₃=0,604	βx₅=0,776	βx₇=0,378	β_P =1,255
βx₂=0,178	βx₄=0,083	βx₆=0,619	βn_дв =-1,486	β_P =1,255

Таблица 9

Коэффициенты парной корреляции факторов (X_i) с величиной коэффициента избытка воздуха (испытания под нагрузкой)

Условное обозначение признака	Условное обозначение признака
Условное обозначение признака	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	n_дв	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
n_дв								1,000	0,991	0,077
_P_{, кгс}									1,000	0,07
λ										1,000

λ=2,288+0,147.Х₁+0,086·Х_2–0,34·Х_3–0,035·Х_4–0,337·Х₅+0,374·Х₆-

—0,189.Х_7–0,056·n_дв+0,0245.P(5)

Таблица 10

Стандартизованные коэффициенты βx_i и βn_дв, β_P для λ (испытания под нагрузкой)

βx₁ =0,252	βx₃=-0,581	βx₅=-0,576	βx₇=-0,285	β_P =0,08
βx₂=0,147	βx₄=-0,06	βx₆=-0,564	βn_дв =-0,077	β_P =0,08

Полученные результаты экспериментальных исследований далее использовались для выявления безусловных вероятностей проявления образов β_ij для каждого выходного параметра A_j [1,2], а также определения диагностических ценностей D_ij 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 E_ijr (1,2), учитывающих верояности возникновения отказов по i-м элементам F(L_ir) и ЭСУД в целом F_c(L_r) 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 E_ijr 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.

Молодой учёный

Многофакторный анализ оценки работоспособности электронных систем управления двигателем (ЭСУД) автомобиля (испытания под нагрузкой)

Многофакторный анализ оценки работоспособности электронных систем управления двигателем (ЭСУД) автомобиля (испытания под нагрузкой)

Молодой учёный