湯志華

（廣州城市職業(yè)學(xué)院，廣東廣州510405）

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究

湯志華

（廣州城市職業(yè)學(xué)院，廣東廣州510405）

汽車(chē)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生著改變，電子控制在汽車(chē)結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用。而汽車(chē)中涉及到大量復(fù)雜的零件，故障的種類(lèi)也比較多樣化，所以依靠傳統(tǒng)的診斷技術(shù)是無(wú)法將疑難故障完全判斷出來(lái)的?，F(xiàn)階段汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)方面需要具備經(jīng)濟(jì)性和高效性的故障診斷途徑，計(jì)算機(jī)技術(shù)則是為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)打下了基礎(chǔ)，在故障診斷方面引入專(zhuān)家系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)和理論上的變革，文章對(duì)此展開(kāi)分析。

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)；故障診斷；專(zhuān)家系統(tǒng)

汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以看成是心臟，本身汽車(chē)就是非常復(fù)雜的工具，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能決定著一些基本性能。但發(fā)動(dòng)機(jī)也是處于相對(duì)惡劣的工作環(huán)境中，所以很容易產(chǎn)生故障。如今汽車(chē)故障診斷需要提升效率，也需要更加準(zhǔn)確，在不將汽車(chē)解體的基礎(chǔ)上進(jìn)行故障診斷是由一定難度的，但只有明確故障的情況下才能進(jìn)行維修，所以專(zhuān)家系統(tǒng)被引入進(jìn)來(lái)。

1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)概述。這種專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)際上就是一種智能技術(shù)的應(yīng)用。該系統(tǒng)具備較強(qiáng)的判斷能力，并且在知識(shí)水平上可以達(dá)到專(zhuān)家的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）設(shè)計(jì)依據(jù)。主要的設(shè)計(jì)依據(jù)就是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)本身的復(fù)雜性?，F(xiàn)階段發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷要結(jié)合智能技術(shù)，系統(tǒng)的功能也會(huì)逐漸向著多樣化的方向發(fā)展，而系統(tǒng)控制則更加自動(dòng)化。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的故障以及成因間存在著復(fù)雜的關(guān)系，專(zhuān)家系統(tǒng)更加智能化，具備對(duì)復(fù)雜故障的處理能力。

2 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)構(gòu)成

（1）人機(jī)接口。是該類(lèi)系統(tǒng)與工程師和普通用戶(hù)的界面，主要是用于信息輸入和輸出，由一套程序和相關(guān)硬件共同組成。

（2）推理機(jī)。相當(dāng)于系統(tǒng)的思維，是系統(tǒng)的核心。主要是對(duì)專(zhuān)家的思維進(jìn)行模擬，然后解決問(wèn)題，可以根據(jù)已知的信息，依照推理得到答案。

（3）知識(shí)庫(kù)。用于儲(chǔ)存知識(shí)，其中包括原理知識(shí)和專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)存的知識(shí)來(lái)源于知識(shí)獲取，知識(shí)主要是提供給推理機(jī)作為推理依據(jù)，同時(shí)對(duì)知識(shí)進(jìn)行檢索和維護(hù)，與系統(tǒng)中其他部分都存在著聯(lián)系，畢竟任何環(huán)節(jié)都要依靠知識(shí)才能工作。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)。也被稱(chēng)為“黑板”，用來(lái)存放用戶(hù)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一些中間結(jié)果，也會(huì)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，最終得到的結(jié)果也會(huì)在數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存。

（5）知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)。實(shí)際上就是一組程序，用于將知識(shí)存入知識(shí)庫(kù)，維護(hù)知識(shí)保持完整。

（6）解釋機(jī)構(gòu)。主要是解釋自身的行為，為用戶(hù)提供答案，系統(tǒng)得出的結(jié)果可以取得用戶(hù)信任也是由于解釋機(jī)構(gòu)。

3 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

（1）知識(shí)庫(kù)建立?？梢哉f(shuō)知識(shí)庫(kù)是該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，其中有大量專(zhuān)家的知識(shí)以及相關(guān)原理，這些知識(shí)為推理提供基礎(chǔ)，故障診斷是需要大量知識(shí)作為基礎(chǔ)的，從各類(lèi)資料中可以查閱到，從專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)中也能總結(jié)出一部分，并搜集相關(guān)實(shí)例存入知識(shí)庫(kù)。因此知識(shí)庫(kù)是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，若沒(méi)有這些知識(shí)，即便是有著極強(qiáng)的推理能力以及決策能力，也是無(wú)法解答用戶(hù)問(wèn)題的，而且該系統(tǒng)的通用性很強(qiáng)，以如今的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平，存入的知識(shí)是海量的，可以為故障診斷提供極強(qiáng)的助力。

（2）故障樹(shù)建立。實(shí)際上就是對(duì)故障因果的一種描述，由頂端、中間以及低端事件構(gòu)成，事件是用符號(hào)來(lái)表示，并構(gòu)成樹(shù)狀圖。這種圖形就是對(duì)專(zhuān)家診斷思維過(guò)程的模擬，是一種抽象式表達(dá)，其中體現(xiàn)的是故障本身和其成因之間的關(guān)系，將故障作為分析推理的目標(biāo)，找出導(dǎo)致故障的原因，并推理出下一級(jí)的直接因素，直到找到最深層的因素。

（3）推理診斷模塊設(shè)計(jì)。推理過(guò)程中，主要是以知識(shí)庫(kù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息為基礎(chǔ)，根據(jù)專(zhuān)家的診斷方法將用戶(hù)的問(wèn)題解決。故障現(xiàn)象是從人機(jī)界面得到的，然后會(huì)讀入寄存器，專(zhuān)家系統(tǒng)會(huì)將其中的條件詢(xún)問(wèn)出來(lái)，通過(guò)這些條件將相應(yīng)故障樹(shù)搜索出來(lái)，并根據(jù)該故障樹(shù)對(duì)故障進(jìn)行推理分析，推理診斷將會(huì)進(jìn)行到無(wú)法運(yùn)算為止，根據(jù)故障樹(shù)最終得出的結(jié)果，引導(dǎo)用戶(hù)將發(fā)動(dòng)機(jī)具體故障診斷出來(lái)。

（4）人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)。專(zhuān)家系統(tǒng)是通過(guò)人機(jī)界面才能幫助用戶(hù)完成對(duì)故障的診斷和查詢(xún)，人機(jī)界面是唯一的輸入輸出結(jié)構(gòu)，用戶(hù)通過(guò)界面會(huì)用對(duì)話的形式將問(wèn)題提出，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)推理將結(jié)果展示給用戶(hù)，并指導(dǎo)用戶(hù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行維修處理。人機(jī)界面主要由診斷界面、維護(hù)界面、歷史查詢(xún)界面以及學(xué)習(xí)界面組成，這些界面是根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)計(jì)出來(lái)的，各界面共同為用戶(hù)提供故障診斷的服務(wù)。

文章對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)、構(gòu)成以及實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行了總結(jié)，該類(lèi)系統(tǒng)是一種推理能力非常強(qiáng)的診斷技術(shù)，通過(guò)對(duì)專(zhuān)家思維的模擬解決問(wèn)題，也體現(xiàn)了如今汽車(chē)故障診斷也在向著智能化的方向發(fā)展。隨著信息技術(shù)的不斷更新，專(zhuān)家系統(tǒng)的性能也將更加強(qiáng)大，故障診斷的效率以及準(zhǔn)確性也會(huì)不斷提升，系統(tǒng)將會(huì)更加智能，那樣就可以為我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更加強(qiáng)大的助力，進(jìn)而推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

［1］許平，張家佩.基于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障的電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷方法——以通用車(chē)系為例［J］.中國(guó)培訓(xùn)，2017，（4）：243.

湯志華（1980-），女，湖南衡陽(yáng)人，碩士研究生，講師，汽車(chē)維

修高級(jí)技師，主要從事汽車(chē)動(dòng)力學(xué)、汽車(chē)維修技術(shù)研究工作。