[发明专利]一种基于半定量SDG模型的AMT重型越野车换档过程故障诊断方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及基于半定量SDG(Signed Directed Graph，符号有向图)模型进行换档过程故障诊断的基础领域，尤其涉及一种基于半定量SDG模型的AMT(Automated Manual Transmission，机械式自动变速器)重型越野车换档过程故障诊断方法和系统。 

背景技术

AMT是基于干式离合器和机械变速器的自动机械变速器。近年来，AMT以其低成本、高传动效率、有效减少驾驶疲劳等优势，在重型越野车辆上得到了广泛的应用。AMT是集机、电、液及自动控制理论的工程应用于一体的复杂产品，先进的故障诊断算法是AMT系统开发的关键技术之一。 

目前，对于AMT自动操控系统换档过程故障诊断的方法主要有：解析冗余法；从故障发生的时间和部位对自动变速操控系统进行分析，并建立Simulink模型来对故障进行诊断的方法；基于AMT系统的混杂特性，对自动变速操控系统进行故障诊断的方法。以上方法虽然可以诊断出自动操纵系统的故障，但是存在以下两点缺陷：(1)没有从传动系统和自动操控系统对AMT换档过程进行故障诊断，有失全局性；(2)查找故障源的时间较长，效率较低。 

本发明以AMT自动操控系统为研究对象，将半定量SDG模型应用到换档过程的故障诊断中。SDG模型是描述大规模复杂系统的一种有效方式，可以直观地反映系统的因果关系和故障的传播路径，在故障诊断和安全评价领域得到了广泛的研究并取得了一定的成果。最初的SDG模型是完全定性的，随着研究的深入以及应用的需要，一些定量信息被引入到SDG模型中，形成了半定量SDG模型。通过SDG模型的节点和有向边，AMT系统各个变量相互之间的影响关系被清晰地表示出来，为AMT故障诊断技术提供了模型依据。 

发明内容

本发明的主要目的是为了解决AMT重型越野车换档过程故障诊断全局性差、诊断效率低的问题，实施例中提供了一种基于半定量SDG模型的AMT重型越野车换档过程故障诊断方法和系统，对传动系统动力学以及自动换档操控系统进行分析并建立数学模型。根据数学模型以及相关经验知识，建立换档过程的SDG模型，充分考虑影响换档过程的各个变量，并根据实际条件和需求简化某些节点，利用传感器检测到的数据，判断各节点符号并计算各节点的模糊隶属度，以此确定相容通路，根据最大-最小合成法计算每个相容通路的模糊隶属度以及相容通路候选故障源的隶属度，得到各候选故障源发生故障可能性的大小。从故障发生可能性最大的故障源开始分析，找到发生故障的部位，完成故障诊断。 

本发明提供的技术方案如下： 

一种基于半定量SDG模型的AMT重型越野车换档过程故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1，AMT重型越野车换档过程分析； 

步骤2，AMT重型越野车换档过程SDG模型的建立及模型的简化； 

步骤3，基于半定量SDG模型的AMT重型越野车换档过程故障诊断。 

进一步的，步骤1具体包括： 

步骤1.1，正常换档过程流程分析； 

步骤1.2，传动系统动力学分析； 

步骤1.3，自动换档操纵系统数学建模。 

其中，步骤1.2与步骤1.3执行不分先后顺序。 

进一步的，步骤1.1中，正常换档过程共分为6个阶段，如图3所示。 

进一步的，步骤1.2中，变速器输入轴部分的动力学公式为： 

J1ω·1(t)=Msi1iX+Mi---(1)]]>

变速器输出轴部分的动力学公式为：