簡析汽車故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

韓彥明

(佛山市華材職業(yè)技術(shù)學(xué)校 528000)

簡析汽車故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

韓彥明

(佛山市華材職業(yè)技術(shù)學(xué)校 528000)

對于當(dāng)今的汽車電子控制技術(shù)來說，汽車的故障診斷技術(shù)是其中不可缺少的一個(gè)重要部分，在汽車維修的工作中能夠起到不可替代的作用。接下來，筆者將在本文中對我國現(xiàn)今的汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行分析，同時(shí)也對我國的汽車故障診斷技術(shù)的下一步發(fā)展提出了展望。

汽車；故障診斷技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，在汽車生產(chǎn)方面，出現(xiàn)了越來越多的新工藝、新技術(shù)、新材料，使汽車的性能越來越好，但結(jié)構(gòu)也變得更加的復(fù)雜，隨之而增加的，就是汽車故障診斷的難度。在現(xiàn)代，人們對汽車的安全性、可靠性和可維修性的要求都相當(dāng)高，所以，我們有必要為汽車安裝一個(gè)合適的監(jiān)控系統(tǒng)，對汽車的整體系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以此來對汽車所出現(xiàn)的系統(tǒng)變化和故障信息進(jìn)行全面的了解，并能夠及時(shí)的對其采取措施，防止以外的發(fā)生。所以，當(dāng)今的汽車故障診斷技術(shù)已經(jīng)成為了我們科技進(jìn)行研究的熱點(diǎn)之一。

1 傳統(tǒng)的汽車故障診斷技術(shù)

1.1 萬用表診斷（圖1）

汽車的故障一般可以分為兩種，分別是間歇性故障和持續(xù)性故障，這里所說的萬用表診斷，主要針對的是持續(xù)性故障，比如汽車電路的短路、電子元件出現(xiàn)損壞等等都包括在內(nèi)。萬用表有指針式和數(shù)字式兩種，但是因?yàn)閿?shù)字式的萬用表對于汽車的故障診斷的輸入阻抗高，對電子元件產(chǎn)生的影響比較小，并且能夠避免因?yàn)樗查g過電而被燒壞，所以多數(shù)時(shí)候，對汽車進(jìn)行故障診斷，我們都會采取數(shù)字式的萬用表。對汽車使用萬用表進(jìn)行參數(shù)的檢測，能夠根據(jù)已知的資料快速且準(zhǔn)確的診斷出汽車的故障。在現(xiàn)在這個(gè)車型繁多并不斷更新的年代里，這時(shí)萬用表檢測汽車參數(shù)的最大的優(yōu)點(diǎn)[1]。

1.2 汽車示波器（圖2）

因?yàn)橛辛似囀静ㄆ?，汽車維修的技術(shù)人員能夠迅速的對汽車的電子故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)汽車維修技術(shù)人員使用普通的示波器對電子設(shè)備進(jìn)行測試時(shí)，出現(xiàn)的最大障礙就是對示波器的分析波形進(jìn)行設(shè)定，而汽車示波器對于汽車中的電子設(shè)備的應(yīng)用則不相同，它能夠?qū)⑵囯娮釉O(shè)備的測試設(shè)定得非常簡單，并且可以對要測試的內(nèi)容進(jìn)行選擇，是汽車維修技術(shù)人員不需進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)定就能夠直接對波形進(jìn)行觀察和分析。

圖1

圖2

1.3 專業(yè)綜合診斷

汽車故障的專業(yè)綜合診斷，就是將分散的、單項(xiàng)的汽車故障檢測設(shè)備進(jìn)行聯(lián)線，把汽車故障診斷的工作作為汽車維修工作中的一項(xiàng)新的任務(wù)。對汽車故障進(jìn)行診斷，主要是依靠專業(yè)的設(shè)備和儀表，在對裝備和車體不進(jìn)行拆卸的情況下，得到能夠與汽車參數(shù)進(jìn)行比較的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，從而判斷該汽車是否需要進(jìn)行維修[2]。

2 現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，汽車的電子技術(shù)越來越普及，使汽車的電控系統(tǒng)日益復(fù)雜了起來。傳統(tǒng)的汽車故障診斷方法和診斷設(shè)備，用于今日已經(jīng)無法適應(yīng)人們對汽車故障診斷所要求的精確和便利，同時(shí)也已經(jīng)不能夠適應(yīng)新型汽車的構(gòu)造。所以，為了能夠?qū)⑵嚬收显\斷技術(shù)有效的進(jìn)行推動和提高，我們不但應(yīng)該積極主動地對汽車故障診斷技術(shù)的理論知識進(jìn)行全力的完善，更應(yīng)該廣泛的吸取當(dāng)代科學(xué)的相應(yīng)成果，使當(dāng)代的汽車故障診斷技術(shù)能夠追隨社會的發(fā)展并滿足人們的需要[3]。

2.1 利用故障代碼診斷故障（圖3）

現(xiàn)代的汽車電控系統(tǒng)的電腦也被稱作“ECU”，它自身具備故障診斷的功能，能夠?qū)⑵嚨墓收显\斷代碼發(fā)送給汽車故障維修技術(shù)人員，只要不將汽車的蓄電池拆掉，所出現(xiàn)的持續(xù)性的故障就會一直存在于ECU中，汽車故障維修人員只要將故障代碼提取出來即可。一般來說，汽車故障維修人員對ECU故障代碼的提取方式可以分為兩種，一種是由汽車故障維修人員在汽車發(fā)動機(jī)熄火以后，將故障檢測插座中所包含的兩個(gè)特別插腳使用導(dǎo)線進(jìn)行連接（品牌不同略有不同），然后仔細(xì)觀察汽車儀表板上的故障指示燈，通過指示燈閃爍的次數(shù)和頻率來讀取代碼，屬于故障代碼的人工讀碼；但是現(xiàn)在的電控汽車多數(shù)選擇第二種讀碼方式，就是使用專業(yè)的檢測儀進(jìn)行讀碼。首先應(yīng)該對相關(guān)車型的軟件測試卡進(jìn)行選擇，然后將測試卡插到專業(yè)檢測儀器上，將各個(gè)插頭連接好，并與汽車上專用的故障檢測插座相連，再根據(jù)故障檢測儀提供的操作程序進(jìn)行操作，就能夠順利讀取該汽車的故障代碼。目前，各種汽車的制造廠商都已經(jīng)為自己所生產(chǎn)的汽車設(shè)計(jì)、制造了專用的故障代碼解碼儀[4]。

圖3

2.2 汽車故障診斷的專家系統(tǒng)

汽車故障診斷的專家系統(tǒng)被稱為“EP”，它主要是依據(jù)某一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域比較擅長的專家的專業(yè)知識或工作經(jīng)驗(yàn)，然后以專家的知識、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立一個(gè)信息系統(tǒng)，使這個(gè)信息系統(tǒng)具有專家的知識體系，能夠去完成專業(yè)領(lǐng)域的任務(wù)?，F(xiàn)代汽車發(fā)生的故障主要集中于底盤、發(fā)動機(jī)和電器電路這三個(gè)部分，而這三個(gè)部分中的每一個(gè)故障都具有多層次的結(jié)構(gòu)。所以，我們應(yīng)該為其建立三個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫，分別是“底盤傳動故障診斷數(shù)據(jù)庫”、“發(fā)動機(jī)故障診斷數(shù)據(jù)庫”和“電器電路故障三種類型故障診斷數(shù)據(jù)庫”。同時(shí)，在每一個(gè)數(shù)據(jù)庫中還會存在著眾多的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表，每一種汽車的故障表現(xiàn)癥狀、故障發(fā)生的機(jī)理、故障產(chǎn)生的原因、存在故障的位置、故障排除和維修的方法等等，都會逐一記錄于數(shù)據(jù)表中，數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)表之間、數(shù)據(jù)字段和數(shù)據(jù)字段之間，都會建立成相應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)，將維修知識庫建立為一個(gè)有機(jī)的整體[5]。

3 汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來，不斷有新的科學(xué)分支出現(xiàn)并良好發(fā)展，并且能夠在當(dāng)今的汽車故障診斷技術(shù)中被良好的應(yīng)用，為我們的汽車故障診斷技術(shù)的進(jìn)步提供了新的渠道。比如最新出現(xiàn)的人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和信號處理小波分析法，它們的汽車故障診斷能力已經(jīng)得到了汽車故障診斷行業(yè)的積極關(guān)注，雖然它們暫時(shí)還未被廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)的汽車故障診斷，但是這兩種汽車故障診斷技術(shù)都具有非常好的發(fā)展前景，值得國內(nèi)的相關(guān)行業(yè)對其進(jìn)行深入的研究。由此可見，在不久的將來，我國的汽車故障診斷技術(shù)定會有相當(dāng)大的發(fā)展[6]。

信號處理小波分析法在汽車故障診斷中的應(yīng)用，可以說是開啟了汽車故障診斷技術(shù)中信號處理技術(shù)使用的新紀(jì)元，因?yàn)?，小波分析具有變時(shí)域頻域特點(diǎn)，能夠?qū)鹘y(tǒng)上的FFT分析法取而代之，在當(dāng)前汽車和拖拉機(jī)的故障診斷中得到了良好的應(yīng)用。比如在對汽車進(jìn)行故障特征的信號分析，就能夠采用小波分析技術(shù)。小波網(wǎng)絡(luò)不但能夠很好的應(yīng)用于系統(tǒng)的辨識之中，還能夠任意的逼近各種函數(shù)，能夠在汽車故障診斷的過程當(dāng)中，順利的檢測出汽車的故障所在[7]。

目前國內(nèi)外的汽車故障診斷技術(shù)都處于不斷的發(fā)展之中，但是據(jù)研究表明，汽車故障診斷技術(shù)依舊處于并未完全成熟的階段，還需要我們推動其進(jìn)一步的發(fā)展和成熟。所以，在未來的發(fā)展之中，汽車故障診斷技術(shù)的以下幾個(gè)方面依然可以進(jìn)一步的研究：比如數(shù)據(jù)挖掘和倉庫技術(shù)、嵌入式診斷技術(shù)、智能支持與決策系統(tǒng)、多種車型的故障共性、通用分布式診斷分析、通用分布式數(shù)據(jù)測試、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)、基于人體免疫原理的故障診斷和維護(hù)技術(shù)[8]。

4 結(jié)束語

對于我國目前的汽車診斷技術(shù)水平來說，我們的診斷技能還需進(jìn)步，汽車診斷理論研究也需要進(jìn)一步的深入。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)十分普及，汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展，也必定會隨著越來越迅速。今后，我國的汽車故障診斷技術(shù)將會朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、專家化的方向不斷前進(jìn)，也必將得到更加深入的研究和發(fā)展，從而更好地應(yīng)用于我國的現(xiàn)代化建設(shè)當(dāng)中[9]。

[1]楊柳青,陳無畏,汪洪波等.基于殘差信息的汽車液壓主動懸架故障診斷與隔離研究[J].中國機(jī)械工程,2012,23(14):1746-1752.

[2]李紅梅,陳濤,姚宏洋等.電動汽車PMSM退磁故障機(jī)理、診斷及發(fā)展[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(8):276-284.

[3]吳洪昌.簡議汽車電子技術(shù)時(shí)代人工經(jīng)驗(yàn)診斷重要性分析[J].電子測試,2014,(18):105-107.

[4]胡杰,盛祥政,李洪飛等.基于智能手機(jī)的汽車故障診斷系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].汽車技術(shù),2011,(9):4-10.

[5]何琨,衛(wèi)登科.淺析汽車故障自診斷系統(tǒng)——正確運(yùn)用故障碼診斷法診斷汽車故障[J].黑龍江科技信息,2010,(34):59.

[6]李寬寬.汽車氣壓制動系統(tǒng)制動拖滯與制動跑偏故障的診斷[J].商情,2016,(48):78.

[7]王健民.從力帆汽車故障的診斷與排除看現(xiàn)代汽車維修的特點(diǎn)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版）,2011,30(11):110-111,113.

[8]竇國旺.汽車雨刮器故障機(jī)理與診斷方法研究[D].西南交通大學(xué),2012.

[9]許建強(qiáng),蔣金波.汽車標(biāo)準(zhǔn)故障診斷流程及現(xiàn)代檢測技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].機(jī)械工程師,2014,(10):13-16.

U26

A

韓彥明（1987—），男，研究方向?yàn)槠嚲S修教育和汽車故障診斷。