淺談汽車檢測診斷技術(shù)的改進(jìn)

喻濤

（遼寧省機電工程學(xué)校，遼寧 遼陽 111004）

1 汽車檢測診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

汽車檢測與故障診斷在管理上實現(xiàn)了“制度化”,在檢測指標(biāo)上實現(xiàn)了“標(biāo)準(zhǔn)化”,在檢測技術(shù)上實現(xiàn)了“智能化、自動化”。主要特點有:（1）檢測管理制度化。（2）檢測指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。（3）檢測技術(shù)智能化和自動化。

2 汽車檢測診斷中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 傳感器技術(shù)

在汽車電子控制系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)中,傳感器扮演了重要的角色。它能識別外界環(huán)境的變化和自身系統(tǒng)情況的變化,再根據(jù)變化的信息去控制系統(tǒng)工作。在汽車電子控制與測試系統(tǒng)中,傳感器的精度、響應(yīng)特性、可靠性、耐久性及輸出的電壓值直接對系統(tǒng)性能有著重要的影響。

2.2 油液分析技術(shù)

對汽車潤滑油中的磨屑進(jìn)行分析,是一種不解體檢驗方法。潤滑油的油樣分析,不僅能評定潤滑油的理化性能,而且還包括對機械磨損碎屑及其他顆粒進(jìn)行定性與定量的測量與分析,從而獲得機器的零部件磨損、系統(tǒng)污染程度及工作狀態(tài)等方面的重要信息。

目前,油液分析技術(shù)主要檢測粘度、水分、酸度、機械磨屑等指標(biāo)。其分析方法如下:

（1）油樣光譜分析技術(shù)。主要利用燃燒機油油樣,機油中不同成份的金屬磨屑發(fā)射不同波長的光波。不同波長表示了油樣中含有某種元素,不同光波的強度表示了該元素的含量。

（2）鐵譜分析技術(shù)。鐵譜分析技術(shù)又稱鐵相學(xué),是使帶有磨屑的潤滑油流過1個高強度、高梯度的磁場,利用磁場把鐵磁性磨屑從潤滑油中分離出來,而且按照磨屑顆粒大小次序沉淀在基片上制成譜片,從而定量評價出磨粒的濃度、外形、各種不同尺寸磨粒的比例。另外一種旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀的測量原理是利用旋轉(zhuǎn)機械的離心力和磁力的共同作用,使鐵磁性磨粒沉積在環(huán)形磁場的譜片上,而將非鐵磁性污染物甩出譜片以消除它對觀察和計量的影響。

（3）磁性塞子。磁性探測器中用得最多的磁性塞子,有柱形和探針形。其主要原理是將懸浮在潤滑油中的磨屑與油液分開,對這些磨屑進(jìn)行測量和分析,判斷油中磨屑的濃度,還可以對磨屑的形狀與尺寸進(jìn)行觀察,推斷零部件磨損的程度和磨屑的來源及成因。

（4）微粒計數(shù)器。它實際上是1個計數(shù)器,通過計算單位體積液體中的粒子濃度,來確定機器的磨損情況。

2.3 CAN總線與嵌入式計算機技術(shù)

CAN（controller area network）總線是德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它可采用雙絞線、同軸電纜或光纖作為通信介質(zhì),通信速率可達(dá)1Mbit/s,通信距離可達(dá)10km,通信節(jié)點數(shù)可達(dá)110個,具有很高的可靠性,在汽車測控領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

嵌入式計算機技術(shù)是將具有計算機功能的微處理器嵌入到更大的系統(tǒng)之中。所謂嵌入式系統(tǒng),是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪,從而能夠適應(yīng)實際應(yīng)用對功能、可靠性、成本、體積、功耗等苛刻要求的專用計算機系統(tǒng)。

當(dāng)前在用汽車廣泛使用了CAN總線與嵌入式計算機技術(shù)。通過CAN總線,將各個嵌入式系統(tǒng)連接成一個分布式的、綜合集成的測控系統(tǒng),以實現(xiàn)實時控制、監(jiān)測與狀態(tài)顯示。在基于CAN總線的嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)中,還廣泛使用了傳感器技術(shù)、信號采集技術(shù)、實時信號處理技術(shù)等。

2.4 虛擬儀器與信號處理技術(shù)

虛擬儀器以計算機為核心,充分利用計算機強大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力,提供對測量數(shù)據(jù)的分析和顯示功能。虛擬儀器軟硬件具有開放性、模塊化、可重復(fù)使用及互換性等特點,用戶可根據(jù)實際需要,方便地增減硬件模塊或修改軟件,以實現(xiàn)特定的功能。虛擬儀器的硬件是數(shù)據(jù)采集器與計算機,其功能強大與否是由軟件決定的。

2.5 交互式電子手冊技術(shù)

交互式電子技術(shù)手冊（ interactive electronic Technical manual，IETM）是技術(shù)手冊的一種高級形式,它將技術(shù)手冊的內(nèi)容以數(shù)字化的格式存貯,以交互方式進(jìn)行查閱,通過電子屏幕將維修技術(shù)人員或現(xiàn)場操作人員所需的信息,精確地展現(xiàn)在使用者面前,它能讓使用者可以隨時快速、方便地瀏覽、修改文字內(nèi)容,完成對文件的實時操作,以加速裝備使用和保障活動的實施。

2.6 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)

汽車遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)是一種綜合集成技術(shù),它將網(wǎng)絡(luò)通信、計算機、微電子、人工智能、軟件工程、傳感器等技術(shù)集合于一體,以實現(xiàn)汽車遠(yuǎn)程技術(shù)狀態(tài)檢測、故障診斷、維修指導(dǎo)、專家會診、維修保障決策等目標(biāo)。民用汽車遠(yuǎn)程故障診斷主要借助于internet網(wǎng)、移動通信網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸,利用信號采集設(shè)備獲取現(xiàn)場信息,利用交互式電子手冊現(xiàn)場指導(dǎo)排查故障。（1）數(shù)字化維修單兵。（2）便攜式故障診斷儀與故障診斷專家系統(tǒng)。（3）戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與無線傳輸系統(tǒng)。（4）野戰(zhàn)汽車器材管理系統(tǒng)。（5）車輛裝備保障決策支持系統(tǒng)。（6）車輛裝備信息管理系統(tǒng)。（7）數(shù)據(jù)壓縮與加解密系統(tǒng)。（8）車輛裝備保障專家?guī)旒肮芾硐到y(tǒng)。（9）車輛裝備中心指揮系統(tǒng)。

3 汽車檢測診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）智能傳感器得到廣泛應(yīng)用。（2）微型計算機、單片機將成為診斷儀器的一個組成部分,虛擬儀器技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,使汽車檢測診斷技術(shù)的自動化、智能化水平進(jìn)一步提高。（3）信息科學(xué)中的時-頻分析技術(shù)、機械系統(tǒng)中的磨屑光譜分析技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、機械振動和噪聲分析技術(shù)會越來越成熟,形成具有特色的工程診斷技術(shù)分支,能更有效地處理復(fù)雜信號;模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌理論相結(jié)合,為故障分析開辟了新的途徑,故障診斷將向多參數(shù)綜合發(fā)展;近似推理、模糊識別得到更廣泛的應(yīng)用,故障診斷的速度更快,診斷的準(zhǔn)確度進(jìn)一步提高;機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)等技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能診斷系統(tǒng),能從冗余的、繁雜的、含有大量噪聲的信號中提取出診斷規(guī)則。（4）遠(yuǎn)程故障診斷與支援技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用。（5）汽車檢測診斷技術(shù)向集成化、綜合化方向發(fā)展。

[1]宋福昌.汽車傳感器識別與檢測圖解[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006:1-13.

[2]嚴(yán)宏志.一種磨粒在線監(jiān)測傳感器設(shè)計及特性分析[J].傳感器技術(shù)學(xué)報，2000（4）:333-338.

[3]甘永梅，李慶豐,劉曉娟,等.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 [M].北京:機械工業(yè)出版社，2005:171-206.