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        淺談汽車故障診斷技術(shù)

        2017-11-14 10:57:52伍清鎮(zhèn)
        西部論叢 2017年4期
        關(guān)鍵詞:故障診斷汽車發(fā)展

        伍清鎮(zhèn)

        摘 要:本文簡述了汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷程,汽車故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀,汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢。

        關(guān)鍵詞:汽車 故障診斷 發(fā)展

        隨著我國科技水平的提高,現(xiàn)代汽車的技術(shù)性能越來越好。但在其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的同時(shí), 故障診斷難度也越來越大,用戶對汽車故障診斷技術(shù)的要求也越來越高。

        一、汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷程

        汽車故障診斷技術(shù)起始于60 年代的西方發(fā)達(dá)國家,隨著汽車結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜,必然要求有相應(yīng)的診斷手段來滿足其維護(hù)的需求,因此,汽車診斷技術(shù)在過去的幾十年中取得了迅速的發(fā)展,其發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段。人工檢驗(yàn)階段。早期的汽車診斷,主要依靠有一定技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的工人,憑耳聽、手摸的方法來了解汽車的技術(shù)狀況,再根據(jù)已掌握的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障診斷,方法簡單、經(jīng)濟(jì),但是準(zhǔn)確性差,很大程度上依賴于操作者的感覺和經(jīng)驗(yàn)。運(yùn)用簡單的儀器、儀表進(jìn)行測量階段。由于汽車結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜,因此一些簡單的測試儀器,如萬用表、真空儀、油壓表等應(yīng)用于故障診斷中,從而使診斷技術(shù)從耳聽手摸的定性階段,發(fā)展到儀器、儀表的定量測量階段。該方法為汽車故障診斷提供了客觀依據(jù),不足之處是儀器分散,對故障缺乏綜合的分析和判斷。利用專門設(shè)備進(jìn)行綜合診斷階段。在汽車總成不解體的情況下,用先進(jìn)的儀器和設(shè)備對汽車各工作系統(tǒng)進(jìn)行精密監(jiān)測,測出汽車有關(guān)數(shù)據(jù),通過電子計(jì)算機(jī)的處理,就能顯示汽車的技術(shù)狀況或?qū)ふ页龉收系脑?。人工智能診斷階段。進(jìn)入九十年代,隨著專家系統(tǒng)的發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)智能化的提高,用計(jì)算機(jī)儲存專家知識,建立汽車故障診斷專家系統(tǒng),把汽車故障診斷推向了更加智能化的階段。

        二、汽車故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀

        隨著汽車電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,汽車電控系統(tǒng)日趨復(fù)雜。傳統(tǒng)的診斷方法和診斷設(shè)備無論是精確度和使用方便性,還是對汽車技術(shù)發(fā)展的適應(yīng)性,均不能滿足用戶的需要。為了滿足需求,現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)加入了自診斷功能。目前自診斷的主要方法有以下幾點(diǎn)。

        1、 ECU 故障自診斷

        現(xiàn)代汽車中的ECU(Electronic ControlUnit)集成了故障自診斷系統(tǒng),裝有ECU控制系統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī),都具有故障自診斷系統(tǒng)。可以用它來對汽車內(nèi)傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)各個(gè)部分工作狀態(tài)進(jìn)行自動檢查和監(jiān)測。當(dāng)汽車出現(xiàn)故障時(shí),裝在儀表板上的故障指示燈就會自動點(diǎn)亮以警告車主汽車可能出問題了。同時(shí)系統(tǒng)控制單元的自診斷模塊檢測到系統(tǒng)部件故障后,將故障的信息以數(shù)字代碼的形式存儲在模塊內(nèi)部的專門區(qū)域如隨機(jī)存儲器RAM中。當(dāng)汽車維修技術(shù)人員在診斷車輛故障時(shí),可以通過人工調(diào)取或使用專用診斷儀器的方式從存儲器中調(diào)取出這些數(shù)字代碼。通過對這些存儲的代碼所對應(yīng)的故障信息而對癥下藥,可以很快解決汽車故障。

        2、油液監(jiān)測及信號采集技術(shù)

        對汽車潤滑油中的磨屑進(jìn)行分析是一種不解體檢驗(yàn)方法,其作用不僅是要評定潤滑油的理化性能,更是要通過對機(jī)械磨損碎屑及其他顆粒的定性與定量測量、分析獲得相關(guān)零部件磨損、系統(tǒng)污染程度及工作狀態(tài)等方面的重要信息,從而實(shí)現(xiàn)對車輛運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。

        3、汽車故障診斷的傳統(tǒng)專家系統(tǒng)

        專家系統(tǒng)是基于人類專家的專業(yè)領(lǐng)域的知識和經(jīng)驗(yàn),在計(jì)算機(jī)上建立以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng),它可以利用專業(yè)領(lǐng)域的專家的知識水平,完成所需的任務(wù)。專家系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)?;窘Y(jié)構(gòu)包括:知識庫,推理機(jī),數(shù)據(jù)庫,解釋的過程和知識五個(gè)部分組成。專家系統(tǒng),可分為以規(guī)則為基礎(chǔ)的系統(tǒng)和以框架為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。前者使用最為廣泛,它的推理包含正向推理,反向推理和混合控制等控制策略。專家系統(tǒng)適用于需要很多的專業(yè)知識才能解決問題的問題。

        三、汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

        車載診斷的優(yōu)點(diǎn)是:可以減少專業(yè)儀器的使用,降低維修費(fèi)用;查找故障及時(shí),有效地避免二次故障的產(chǎn)生,應(yīng)用廣泛;缺點(diǎn)是:診斷范圍有限,精度不高,對較復(fù)雜故障不能診斷,適應(yīng)性差,車型不同或控制系統(tǒng)改動后需重新設(shè)計(jì)新的診斷系統(tǒng)。而車外診斷的優(yōu)點(diǎn)是:診斷功能可以及時(shí)擴(kuò)充,提高了效率和精度,擴(kuò)大了診斷范圍,增強(qiáng)了適應(yīng)性,縮短了診斷設(shè)備和車輛的開發(fā)周期;缺點(diǎn)是:沒有車載診斷系統(tǒng)那樣及時(shí)、方便??梢?,只有把車載診斷和車外診斷結(jié)合起來,才能達(dá)到既實(shí)用、又方便的診斷效果。

        國內(nèi)外的研究表明,汽車故障的診斷方式已由車載診斷與車外診斷的相互獨(dú)立走向相互結(jié)合,將電控系統(tǒng)檢測儀完善的數(shù)據(jù)通信功能與專家系統(tǒng)強(qiáng)大的分析判斷功能相結(jié)合,并充分運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊診斷以及基于決策數(shù)據(jù)庫的最新成果,將是新一代汽車診斷技術(shù)的發(fā)展方向。

        概括來說,主要有以下幾個(gè)方面:車載診斷或使用故障診斷設(shè)備的診斷,主要診斷電子控制系統(tǒng)的故障,而且還有局限性,不能對ECU 存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

        診斷推理方法多樣化。診斷推理是以診斷特征參數(shù)為基礎(chǔ),采用數(shù)學(xué)方法處理信號,找出故障的內(nèi)在聯(lián)系,對系統(tǒng)故障做定量分析。基于信號的處理,由傳統(tǒng)的傅立葉變換轉(zhuǎn)換為小波分析,為故障信號的預(yù)處理提供了有效途徑;基于知識的處理,由傳統(tǒng)的基于邏輯的專家系統(tǒng)發(fā)展成為集成模糊理論和案例的專家系統(tǒng),解決了故障癥狀不確定性,極大地提高了診斷速度和精度。

        故障診斷信息網(wǎng)絡(luò)化。汽車是機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品,新車型和新功能層出不窮。在汽車故障診斷時(shí),專業(yè)人員對各種車型的技術(shù)資料掌握有限。而通過汽車檢測維修專業(yè)網(wǎng)絡(luò),可以傳遞診斷維修信息,徹底打破信息傳遞時(shí)空上的限制,實(shí)現(xiàn)資源共享,而且能在線得到診斷專家系統(tǒng)的指導(dǎo)。

        四、結(jié)束語

        總之,現(xiàn)在我國的汽車故障診斷學(xué)科已經(jīng)起步,并正處在蓄勢待發(fā)的緊要關(guān)頭。再接下來的發(fā)展過程中,只要準(zhǔn)確把握汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向,同時(shí)診斷設(shè)備研發(fā)技術(shù)人員與汽車維修技術(shù)人員的有機(jī)結(jié)合,將可能將我國的汽車故障診斷技術(shù)推進(jìn)到當(dāng)代世界汽車故障診斷技術(shù)的前沿中去。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 肖云魁.汽車故障診斷學(xué).第2 版[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006

        [2] 王秀貞.汽車故障診斷與檢測技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社2003

        [3] 陳朝陽,張代勝,任佩紅.汽車故障診斷專家系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào),2003,(11): 1-3

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