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专利号: 2022111950356
申请人: 南通艾美瑞智能制造有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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,包括: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;

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;

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;

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;

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,将其设置为ρ=2;

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;

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;

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;

根据优化后检测数据矩阵判断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,预设指标阈值 =0.5,当 时判定ECU工作状态处于异常;

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。

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,判断该项检测参数存在故障状况并发出预警提示。

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。

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。