采用自適應(yīng)信號(hào)處理的高級(jí)失火診斷
摘要：這篇文章針對(duì)內(nèi)燃機(jī)失火診斷而寫。對(duì)用曲軸轉(zhuǎn)速測(cè)量的失火診斷給予特別關(guān)注。在對(duì)這個(gè)問(wèn)題初步分析以后，我們討論采用先進(jìn)信號(hào)處理方法去解決問(wèn)問(wèn)題的可應(yīng)用性。我們證明了自適應(yīng)濾波技術(shù)可以改良失火診斷的精確度。這能降低誤診和虛假警報(bào)的概率。定期的評(píng)價(jià)和去除，時(shí)間改變組成的常規(guī)概念也許也被用于其他汽車問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)，濾波，失火診斷，檢測(cè)。
簡(jiǎn)介
對(duì)交通工具相關(guān)的內(nèi)燃機(jī)失火診斷是車載診斷系統(tǒng)二立法的要求之一，它規(guī)定以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的車輛的所有與排放有關(guān)的參數(shù)都要連續(xù)在線檢測(cè)。失火容易導(dǎo)致大量事故，例如，缺少或不適時(shí)的輸送燃料，汽缸吸氣不足，或者缺失或不適時(shí)的汽缸點(diǎn)火事故。
減少發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃料經(jīng)濟(jì)或增加引擎放射也許遠(yuǎn)離失火狀況。失火狀況必須被準(zhǔn)確地診斷避免不必要的失火處理步驟的應(yīng)用‘。各種不同的傳感器測(cè)量被用來(lái)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的操作執(zhí)行，例如診斷。大量這樣的步驟要求在車輛上增加昂貴的硬件，增加了車輛的花費(fèi)，增加了潛在故障情況的根源。這些步驟甚至是計(jì)算相當(dāng)密集，極大的增加了發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛控制器容許能力的負(fù)擔(dān)。
各種各樣的技術(shù)被用于失火診斷。直接測(cè)量缸內(nèi)壓力就是一種失火診斷方法。然而，在各個(gè)汽缸內(nèi)安裝壓力傳感器是高得負(fù)擔(dān)不起的昂貴。直接測(cè)量曲軸扭矩把它用于失火診斷是一種選擇【3】。再者，由于高昂的傳感器系統(tǒng)花費(fèi)、缺乏魯棒性和高敏感性扭轉(zhuǎn)，從生產(chǎn)的觀點(diǎn)出發(fā)這是不可行的。在談到，作者的研究報(bào)告在于用排氣壓力傳感器經(jīng)行失火診斷測(cè)量。時(shí)間頻率分析被用于診斷失火事故的信號(hào)。其他工作描述用電流電離法診斷失火的使用。這些要求專門的接口和處理方式，在分層燃燒或其他稀薄燃燒時(shí)容易使魯棒性下降。與此相關(guān)，使用氧氣傳感器執(zhí)行失火診斷。與此相關(guān)表明，由點(diǎn)火引起的失火方式的魯棒性取決于使用的氧氣傳感器的催化活性。這系列方法容易降低信噪比問(wèn)題，在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)斷續(xù)失火的情況下，除非多個(gè)這類傳感器被使用于不同的汽缸裝置。
這篇文章著力于基于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸角速度測(cè)量手段的失火診斷方法。特別是，在發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的連續(xù)脈沖的時(shí)期內(nèi)曲軸位置傳感器被測(cè)量【8-12】。這個(gè)時(shí)期被稱為相關(guān)階段。用齒輪連接到曲軸上去測(cè)量相關(guān)時(shí)期。一個(gè)nx輪就是有n牙的齒輪。由于被連接到曲軸，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)每次轉(zhuǎn)動(dòng)n牙要經(jīng)過(guò)cps（曲軸位置傳感器）。對(duì)低速轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量，分別使用2牙、3牙、4牙齒輪在四、六、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)上。高速轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量必須使用有大量牙齒的齒輪測(cè)量，例如，24齒或58齒。在任一缸的失火將引起曲軸轉(zhuǎn)速的瞬時(shí)下降。因此，檢測(cè)突然上升的相關(guān)時(shí)期可以提供與失火有關(guān)的信息。這些失火診斷技術(shù)的案例將簡(jiǎn)單計(jì)算連續(xù)參照期測(cè)量之間的不同，或?qū)⒂?jì)算表明各汽缸之間扭矩不平衡程度的不平衡指數(shù)。失火被認(rèn)為發(fā)生在每當(dāng)差異或不平衡指數(shù)超過(guò)了一定的速度、負(fù)載所依附的限制。甚至，這些程序典型的只能在一定的入口條件存在下操作。失火發(fā)生在入口條件不存在的情況下是不能檢測(cè)的。這些程序不能補(bǔ)償時(shí)間變化干擾和能減低直接測(cè)量的引擎參數(shù)信號(hào)作用噪聲的衰減作用。那些嘗試補(bǔ)償干擾的程序僅僅探悉和糾正牙型加工誤差。這個(gè)學(xué)問(wèn)要求特別的引擎操作環(huán)境。如果這個(gè)環(huán)境不存在，探悉和糾正不將發(fā)生并且診斷也不能準(zhǔn)確的起作用。使用預(yù)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)速度信息的傳統(tǒng)失火診斷提案的信噪比在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作范圍內(nèi)通常很低，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷、中到