[发明专利]一种汽车电路电控系统故障诊断装置

权利要求书

1.一种汽车电路电控系统故障诊断装置，其特征在于，包括设置在汽车内部每个功率转换器的电源输入端的用于采集所述功率转换器的诊断数据的诊断数据采集单元和用于监测所述功率转换器的负载数据的负载数据采集单元、设置在每个所述功率转换器对应的功能模块的控制信号输入端的用于采集所述功能模块的控制信号数据的控制信号采集单元、与所述诊断数据采集单元、所述负载数据采集单元和所述控制信号采集单元连接的用于根据所述负载数据、所述控制信号数据从所述诊断数据中提取样本数据的样本数据提取单元、与所述样本数据提取单元连接的用于构建故障类型识别模型的模型构建单元以及与所述诊断数据采集单元和所述模型构建单元连接的用于将所述诊断数据输入所述故障类型识别模型以执行故障类型识别的故障类型识别单元；

所述诊断数据包括所述诊断数据采集单元实时采集的所述功率转换器的原边电流数据，所述样本数据提取单元包括时域特征提取单元，所述时域特征提取单元用于获取所述原边电流数据的极值点以根据所述极值点的变化提取所述原边电流数据在无控制信号状态下以及有控制信号状态下每个脉冲信号对应的电流时域特征，记录控制信号类型与电流时域特征的关联关系，所述电流时域特征包括最大电流波动幅度、电流波动振荡次数、电流脉冲持续时间以及电流等效振荡频率中的一个或多个；

所述样本数据提取单元还包括异常数据提取单元，所述异常数据提取单元用于根据所述原边电流数据的时域特征从所述诊断数据中提取异常诊断数据，所述异常诊断数据为所述电流时域特征中的一个或多个偏离稳态电流阈值的原边电流数据，所述稳态电流阈值为预先配置的对应每种控制信号类型的电流时域特征阈值；

所述诊断数据包括所述诊断数据采集单元实时采集的所述功率转换器的原边电压数据，所述异常数据提取单元具体用于将所述原边电压数据、所述控制信号数据以及所述负载数据未发生变化时，所述原边电流数据的时域特征中的一个或多个偏离稳态电流阈值的所述诊断数据确定为所述样本数据；

所述异常数据提取单元还用于将在当前功能模块和关联功能模块的所述控制信号数据未发生变化时，所述功率转换器的原边电压数据发生异常变化的所述诊断数据确定为所述样本数据，所述原边电压数据发生异常变化具体包括所述功率转换器的原边电压数据偏离稳态电压阈值，所述稳态电压阈值为预先配置的所述功率转换器对应每种控制信号类型的原边电压阈值；

所述异常数据提取单元还用于将在当前功能模块和关联功能模块的所述控制信号数据未发生变化时，当前功能模块的所述负载数据发生异常变化的所述诊断数据确定为所述样本数据，所述负载数据发生异常变化具体包括所述功率转换器的负载电路的阻抗偏离稳态阻抗阈值，所述稳态阻抗阈值为预先配置的所述功率转换器的负载电路对应每种控制信号类型的阻抗阈值；

根据所述极值点的变化提取所述原边电流数据在无控制信号状态下以及有控制信号状态下每个脉冲信号对应的电流时域特征的步骤具体包括：

使用所述原边电流数据的极值点构建每个脉冲信号对应的极值序列，所述极值序列包括间隔排列的峰值和谷值，其中，为第个脉冲信号对应的电流波动振荡次数；

获取每个脉冲信号对应的最大电流波动幅度；

计算每个脉冲信号对应的电流脉冲持续时间，其中为第个脉冲信号的起始时间，为第个脉冲信号的结束时间；

获取每两个谷值之间的时间差，其中,为第个脉冲信号对应的极值序列中所述谷值的数量；

计算每个脉冲信号对应的电流等效振荡频率；

构建每个脉冲信号对应的电流时域特征向量。

2.根据权利要求1所述的汽车电路电控系统故障诊断装置，其特征在于，所述模型构建单元包括用于对所述样本数据进行预处理以得到标准样本数据集的样本数据预处理单元、用于将所述标准样本数据集划分为训练样本数据集和测试样本数据集的样本数据划分单元、用于将所述训练样本数据集输入到宽度神经网络学习算法中训练所述故障类型识别模型的模型训练单元以及用于将所述测试样本数据集输入到所述故障类型识别模型中进行测试的模型测试单元。

3.根据权利要求2所述的汽车电路电控系统故障诊断装置，其特征在于，所述样本数据预处理单元包括用于对所述样本数据进行频域变换得到频域变换数据的频域变换单元以及用于将所述频域变换数据进行归一化处理得到所述标准样本数据集的归一化处理单元。