一种自适应ECU故障诊断控制方法技术

本发明专利技术涉及一种自适应ECU故障诊断控制方法，属于数据处理技术领域，该方法步骤包括：获取引发ECU发生故障的各项检测参数；获取的各项检测参数的多个检测数据构建检测数据矩阵；基于最佳投影向量对检测数据矩阵进行优化得到优化后检测数据矩阵；根据优化后检测数据矩阵判断判定ECU工作状态是否存在异常；当ECU工作状态存在异常时构建每项检测参数的正常运行模型；利用每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值和该项检测参数在该时刻的检测数据判断该项检测参数是否存在故障状况并发出预警提示。本发明专利技术实时判断ECU工作状态是否处于异常，以便相关工作人员对ECU工作状态进行实时掌控，避免重大故障问题的出现。避免重大故障问题的出现。避免重大故障问题的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应ECU故障诊断控制方法


[0001]本专利技术属于数据处理
，具体涉及一种自适应ECU故障诊断控制方法。

技术介绍

[0002]汽车ECU和普通的电脑一样，由微处理器MCU、存储器、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是ECU就是汽车的大脑。ECU的工作电压、工作电流以及工作温度都有正常的浮动区间。在ECU中CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象即负载的工作。汽车发动机系统主要包括电控燃油喷射系统、电控点火系统、警告提示系统等。发动机故障诊断系统包括尾气检测，振动、音频等等的检测，如果汽车ECU及其相关连接电路出现了故障，将严重的影响汽车的正常工作，甚至带来安全事故。
[0003]ECU的检测是通过微处器或单片机来模拟传感器的信号传递给汽车ECU，微处器或单片机需要编制相应的控制程序，并且不同品牌的汽车其汽车ECU的内部程序是不同的，所以通过微处器或单片机来模拟传感器的信号发送给汽车ECU进行测试，对于维修人员来说，其通用性并不高，并且采用微处器或单片机导致结构复杂，成本较高，且不具有实时性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种自适应ECU故障诊断控制方法，实时判断ECU工作状态是否处于异常，以便相关工作人员对ECU工作状态进行实时掌控，避免重大故障问题的出现。
[0005]本专利技术的一种自适应ECU故障诊断控制方法采用如下技术方案：该方法包括：基于ECU工作过程大数据获取引发ECU发生故障的各项检测参数；获取在ECU当前检测时段内每项检测参数在不同时刻的多个检测数据，基于获取的各项检测参数的多个检测数据构建检测数据矩阵；获取由每项检测参数的多个检测数据均值组成的均值序列，并计算该均值序列的均值；利用各项检测参数的多个检测数据和均值序列构建自分析矩阵，利用均值序列和均值序列的均值构建互分析矩阵；基于自分析矩阵和互分析矩阵获取最佳投影向量，基于最佳投影向量对检测数据矩阵进行优化得到优化后检测数据矩阵；根据优化后检测数据矩阵判断判定ECU工作状态是否存在异常；当ECU工作状态存在异常时构建每项检测参数的正常运行模型；将每项检测参数在每一时刻前一段时间内检测数据，输入到正常运行模型中得到每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值；利用每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值和该项检测参数在该时刻的检测数据判断该项检测参数是否存在故障状况并发出预警提示。
[0006]进一步地，所述获取由每项检测参数的多个检测数据均值组成的均值序列，并计算该均值序列的均值，包括：所述每项检测参数的多个检测数据均值的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的第j个数据；表示在检测数据矩阵中检测参数i的数据总数量；表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；所述均值序列的均值的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示均值序列的均值。
[0007]进一步地，所述自分析矩阵的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的第j个数据；表示在检测数据矩阵中检测参数i的数据总数量；表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示自分析矩阵；所述互分析矩阵的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示均值序列的均值；ρ为模型参数，本专利技术将其设置为ρ=2。
[0008]进一步地，所述基于最佳投影向量对检测数据矩阵进行优化得到优化后检测数据矩阵，包括：获取最佳投影向量的转置向量；根据最佳投影向量的转置向量和检测数据矩阵获取优化后检测数据矩阵；所述优化后检测数据矩阵的计算公式如下式所示：
其中，表示最佳投影向量；表示最佳投影向量的转置向量；表示检测数据矩阵；表示优化后检测数据矩阵。
[0009]进一步地，所述根据优化后检测数据矩阵判断判定ECU工作状态是否存在异常，包括：基于ECU正常工作时段内每项检测参数的多个正常数据构建正常数据矩阵，按照优化后检测数据矩阵获取方法得到优化正常数据矩阵；基于优化后检测数据矩阵和优化正常数据矩阵建立综合状况判定模型，当综合状况判定模型的综合状况判定指标低于预设指标阈值时判定ECU工作状态处于异常；综合状况判定模型的计算公式如下式所示：其中，表示优化后检测数据矩阵中第p行第q列的元素；表示优化正常数据矩阵中第p行第q列的元素；表示优化后检测数据矩阵和优化正常数据矩阵中总行数；表示优化后检测数据矩阵和优化正常数据矩阵中总列数；表示优化后检测数据矩阵和优化正常数据矩阵中包含的总元素数；表示综合状况判定模型，当，为预设指标阈值，本专利技术中预设指标阈值=0.5，当时判定ECU工作状态处于异常。
[0010]进一步地，所述当ECU工作状态存在异常时构建每项检测参数的正常运行模型，包括：每项检测参数的正常运行模型的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的第j个数据；表示检测参数i的第个数据；表示检测参数i的第个数据；表示检测参数i的第j个数据对应的白噪声；为服从的现有白噪声序列；与分别为第i项检测参数的正常运行模型系数序列；表示检测参数i的第j个数据的正常运行模型值。
[0011]进一步地，所述利用每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值和该项检测参数在该时刻的检测数据判断该项检测参数是否存在故障状况并发出预警提示，包括：计算每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值和该项检测参数在该时刻的检测数据的差值绝对值；当差值绝对值大于等于该项检测参数对应的预设细诊断阈值时，判断该项检测参
数是否存在故障状况并发出预警提示。
[0012]进一步地，所述预设细诊断阈值按照以下步骤得到，包括：获取ECU正常工作时段内每项检测参数的多个正常数据组成该项检测参数的正常数据序列；计算每项检测参数的正常数据序列的均值和标准差，并统计该项检测参数的正常数据序列中超过均值的数据以及超过均值的数据出现的次数；根据每项检测参数的正常数据序列内包含的数据总数、每项检测参数的正常数据序列的均值和标准差，以及每项检测参数的正常数据序列中超过均值的数据以及超过均值的数据出现的次数确定每项检测参数对应的预设细诊断阈值。
[0013]进一步地，所述预设细诊断阈值的计算公式如下式所示：其中，表示偏差因子；表示该项检测参数的正常数据序列的均值；表示该项检测参数的正常数据序列的标准差；表示该项检测参数对应的预设细诊断阈值；所述偏差因子的计算公式如下式所示：其中，该项检测参数的正常数据序列中超过均值的第个数据；表示该项检测参数的正常数据序列中超过均值的数据出现的次数；表示该项检测参数的正常数据序列的均值；表示该项检测参数的正常数据序列的标准差。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种自适应ECU故障诊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应ECU故障诊断控制方法，其特征在于，该方法包括：基于ECU工作过程大数据获取引发ECU发生故障的各项检测参数；获取在ECU当前检测时段内每项检测参数在不同时刻的多个检测数据，基于获取的各项检测参数的多个检测数据构建检测数据矩阵；获取由每项检测参数的多个检测数据均值组成的均值序列，并计算该均值序列的均值；利用各项检测参数的多个检测数据和均值序列构建自分析矩阵，利用均值序列和均值序列的均值构建互分析矩阵；基于自分析矩阵和互分析矩阵获取最佳投影向量，基于最佳投影向量对检测数据矩阵进行优化得到优化后检测数据矩阵；根据优化后检测数据矩阵判断判定ECU工作状态是否存在异常；当ECU工作状态存在异常时构建每项检测参数的正常运行模型；将每项检测参数在每一时刻前一段时间内检测数据，输入到正常运行模型中得到每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值；利用每项检测参数在每一时刻的正常运行模型值和该项检测参数在该时刻的检测数据判断该项检测参数是否存在故障状况并发出预警提示。2.根据权利要求1所述的一种自适应ECU故障诊断控制方法，其特征在于，所述获取由每项检测参数的多个检测数据均值组成的均值序列，并计算该均值序列的均值，包括：所述每项检测参数的多个检测数据均值的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的第j个数据；表示在检测数据矩阵中检测参数i的数据总数量；表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；所述均值序列的均值的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示均值序列的均值。3.根据权利要求2所述的一种自适应ECU故障诊断控制方法，其特征在于，所述自分析矩阵的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的第j个数据；表示在检测数据矩阵中检测参数i的数据总数量；表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值
；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示自分析矩阵；所述互分析矩阵的计算公式如下式所示：其中，表示在检测数据矩阵中检测参数i的个检测数据均值；表示在检测数据矩阵中检测参数的总个数；表示均值序列的均值；ρ为模型参数，本发明将其设置为ρ=2。4.根据权利要求3所述的一种自适应ECU故障诊断控制方法，其特征在于，所述基于最佳投影向量对检测数据矩阵进行优化得到优化后检测数据矩阵，包括：获取最佳投影向量的转置向量；根据最佳投影向量的转置向量和检测数据矩阵获取优化后检测数据矩阵；所述优化后检测数据矩阵的计算公式如下式所示：其中，表示最佳投影向量；表示最佳投影向量的转置向量；表示检测数据矩阵；表示优化后检测数据矩阵。5.根据权利要求4所述的一种自适应ECU故障诊断控制方法，其特征在于，所述根据优化后检测数据矩阵判断判定ECU工作状态是否存在异常，包括：基于ECU正常工作时段内每项检测参数的多个正常数据构建正常数...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹剑钢，
申请(专利权)人：南通艾美瑞智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：