王建軍 高英

摘 要：本文主要是根據(jù)汽車一項故障診斷的具體實例來創(chuàng)建有關(guān)的模型，并列出異響診斷的關(guān)系矩陣，制定診斷系統(tǒng)的措施和技術(shù)指標(biāo)，通過具體的診斷發(fā)現(xiàn)，此故障診斷方式是非常有效的。

關(guān)鍵詞：汽車異響 故障診斷 診斷方法

機(jī)構(gòu)和總成是汽車的重要構(gòu)成部分，而在機(jī)構(gòu)和總成當(dāng)中有包括了諸多的運轉(zhuǎn)機(jī)件。眾所周知，運轉(zhuǎn)機(jī)件是汽車的基礎(chǔ)性構(gòu)造，在工作期間很有可能因為受到機(jī)械摩擦、變形而出現(xiàn)幾何變形，并且還會擴(kuò)大運轉(zhuǎn)機(jī)件間的間隙，導(dǎo)致汽車出現(xiàn)各種異響，這就表情汽車已經(jīng)受到損壞，要馬上進(jìn)行故障診斷分析，并進(jìn)行維修。目前汽車一項的故障診斷和維修方式有多種，下面我們通過實例來具體的介紹一下。

1 案例

1.1 故障情況

一輛福特蒙迪歐致勝，配備了2.3L電噴發(fā)動機(jī)、手自一體變速器。在停止運行的時候使用發(fā)動機(jī)的過程中，此車右前部分有時候會發(fā)出輕微的響聲，在不平整的路面行駛的過程中，此部位也會發(fā)出異響。

1.2 故障診斷和排除

經(jīng)車主介紹：他的車并沒有遭到過嚴(yán)重的沖撞，在一次快速行駛的過程中，經(jīng)過一個坑時發(fā)生了異響。于是關(guān)掉了四門和車窗玻璃，在凹凸不平的路面試路，在慢速駕駛的過程中，汽車前端發(fā)出了異響。

而為了能夠準(zhǔn)確的找到異響源，讓汽車右側(cè)自己通過路面凹凸的減速帶，發(fā)現(xiàn)在右前輪以中，如果行車速度過快就會出現(xiàn)異響，而在左前輪自己經(jīng)過減速帶時，并沒有出現(xiàn)異響。汽車在勻速滑行的過程中，發(fā)出異響的地方并沒有太大的變化。因此可以認(rèn)為在右前輪懸架、扭力桿等位置上出現(xiàn)了故障的問題。

檢查車右前部位的螺栓、球頭等零件，發(fā)現(xiàn)并沒有老化。兩手緊抓輪胎外圓，從徑向位置搖晃前輪，發(fā)現(xiàn)軸承、球頭并沒有松動。

通過一系列檢查發(fā)現(xiàn)車右前處地盤部件沒有受到損壞，那么異響出自何處還要進(jìn)行下一步的分析，發(fā)現(xiàn)此車異響具有以下的特點：

在平路快速運行的過程中，車的右前方位置時不時會發(fā)出比較小的異響，在顛簸路運行的過程中，發(fā)生異響的可能性要高于平整路段，這就證明右前輪行駛系存在故障問題的可能性較大。右前減震器并沒有發(fā)生漏油的情況。在通過檢修后發(fā)現(xiàn)，減震器中的支撐轉(zhuǎn)向軸承運行比較順暢。用手按住減震器伸縮桿感受不到阻力，因此可以確定是減震器出了問題，不過在換了新的減震器之后還是沒有解決故障問題。

2 診斷方法

汽車出現(xiàn)異響通常是由很多的因素造成的。而且各種因素所引發(fā)的一項和一項的頻率、振幅等都存在明顯的區(qū)別。各種原因會造成各種異響，而各種故障又會牽扯到各種故障情況。所以故障類型和異響情況間屬于模糊關(guān)系。因此最好把故障情況、種類制作成故障診斷關(guān)系表，并創(chuàng)建模糊關(guān)系矩陣，這樣一來就可以解決以上所遇到的問題，具體工作流程為：

2.1 先選定數(shù)學(xué)模型

設(shè)U={U}屬于論域，A是U中的模糊子集，即：A：U[0，1]也就是相應(yīng)任意ueU都設(shè)立了uAe[0，1]，通常被叫做u對A額隸屬程度，uA（x）：U[0，1]被叫做A的隸屬函數(shù)。

還要設(shè)立模糊關(guān)系，ReP×S，在式子當(dāng)中，P代表的是對系統(tǒng)具有效果的影響因素，也就是汽車總成的異響位置，S代表的是讓系統(tǒng)功能減弱的癥狀，也就是異響的情況，而模糊關(guān)系R用（Pj，Si）來代表，SieS，i=1，2，...，m;PjeP，j=1，2，...，n。要是已知第j個影響因素，那么uR（Si）可定量的標(biāo)識成第i個癥狀發(fā)生的可能性，模糊關(guān)系用矩陣來表示則是：

R=r11 r12…rij…r1n;R=r21 r22…r2j…r2n;R=ri1 ri2…rij…rin。在這組式子當(dāng)中，ri代表的是Si和Pj間的模糊關(guān)系值，數(shù)值的大小能夠反應(yīng)出模糊關(guān)系的強(qiáng)弱，rije[0，1]

在對汽車異響進(jìn)行診斷的過程中，故障所構(gòu)成的檢模式集合A=（a1，a2，…，a1，…，an）T。bi=（a1，ri1）+（a2，ri2）+…+（an，rin），i=1，2，…，m。權(quán)重集A和單原因評價矩陣R的結(jié)合，通常會使用M（.，+）來代表，其中M代表的是模型，.代表的是廣義模糊“與”算子，而+則代表的是廣義模糊“或”算子。依據(jù)汽車異響診斷的特征，可以使用加權(quán)平均算法，

B=R×A=r11 r12…rij…rin;B=R×A=r21 r22…r2j…r2n;B=R×A=r11 r12…rij…rin;ri1 ri2…rij…ri.（a1，a2，…an）T=（b1，b2，…bi…，bm）T

比較b1，b2…的大小，能夠掌握故障部位的隸屬程度，這就就可以找到汽車異響故障。

2.2 譜距離指標(biāo)-J散度

因為故障所構(gòu)成的模型待檢模式集合A（a1，a2，…，an）T，怎樣才可以把傳感器所測出的振動信號轉(zhuǎn)換成式子里的a1，a2，…，an？那么就要遵循J散度的概念。

設(shè)立檢測信號是x（t）、y（t），所相應(yīng)的功率譜依次是Sx（t）以及Sy（t），那么兩個檢測信號間的差異則能以其功率譜Sy（t）和Sx（t）之間的J散度J（y，x）來進(jìn)行橫梁，也就是J（y，x）=1/2N（Sy（k）/Sx（k）+Sx（k）/Sy（k））-1。

能夠看出，J（x，y）>0，如果Sy（f）=Sx（f），那么J（y，x）=0，這就表明它們都屬于相同的譜。J（y，x）越大，則表明它們間的差異會越來越明顯。如果兩者分別屬無故障標(biāo)準(zhǔn)信號和實測信號，那么就能夠使用J散度來判斷它們間的差別性，分別掌握故障的程度。

如果把模糊子集A表示成y（t）和x（t）的差異性，使用升半梯形分布來展現(xiàn)其隸屬度，也就是：

uA（J）=0（J-a1）/（a1-a2）;J

J1、J2是通過真實測試所確立的上下限值，兩者都是正，從而就能夠讓譜距離值轉(zhuǎn)化為[0，1]區(qū)間里的值，這樣就可以方便進(jìn)行對比。

3 維修小結(jié)

根據(jù)以上的理論能夠確定，車的發(fā)動機(jī)之間由于橡膠老化而造成車?yán)锏膬?nèi)部液壓油出現(xiàn)了漏油的情況，依靠發(fā)動機(jī)的重力，上支架下移拉近了支架的距離，發(fā)動機(jī)開啟和汽車在不平整的路面進(jìn)行行駛的時候，兩個支架金屬殼體會相撞，進(jìn)而出現(xiàn)異響。

汽車在不平整的路面運行的過程中，異響最大，所以看似有可能是懸架系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，其實是發(fā)動機(jī)附件出現(xiàn)了故障，要是不進(jìn)行分辨，很容易判斷錯誤。在對異響進(jìn)行維修的時候，能夠精準(zhǔn)的找到異響故障的部位非常重要，在未精準(zhǔn)的確定異響位置的時候不要隨便的換部件，因此只能夠不斷的進(jìn)行試驗，認(rèn)真研究異響的特征，發(fā)生的條件，在通過機(jī)理研究后就可以精準(zhǔn)的確定故障位置。

4 結(jié)語

目前很多的用戶只是重視企業(yè)異響問題，但是在排出故障的時候不要只是根據(jù)以往的經(jīng)驗，跟不可以靠自己的判斷，而是要對故障進(jìn)行全面分析，在維修期間選定數(shù)學(xué)模型、確立譜距離指標(biāo)-J散度，這樣就可以避免汽車發(fā)生異響的情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭亮.汽車異響故障診斷的探究[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（09）：15.

[2]李海青，文強(qiáng).汽車異響故障自診斷系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J].客車技術(shù)，2018（06）：41-42+45.

[3]劉真.汽車底盤異響的故障診斷及對策分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（31）：51+53.

[4]朱建新，朱嘉.汽車行駛中產(chǎn)生異響的判斷與排除方法[J].江西化工，2016（05）：156-158.