汽車故障診斷方法的探討

劉少兵 柴永春 范正偉

（1.中國人民解放軍蚌埠汽車士官學(xué)校，安徽 蚌埠233011；2.中國人民解放軍73821部隊軍交運(yùn)輸油料處，江蘇 淮安223001）

汽車故障診斷是指在不解體（或僅拆卸個別部件）的條件下，確定汽車技術(shù)狀況，查明故障原因及部位的檢查。診斷汽車故障要充分了解汽車的使用維修情況和故障的發(fā)生情況。對于汽車上出現(xiàn)比較簡單的故障，只憑經(jīng)驗和感官即可找到原因和部位；對于疑難故障，要憑儀器和專門的故障診斷設(shè)備才能找到。在利用儀器和設(shè)備診斷故障時，還要結(jié)合維修經(jīng)驗，靈活地運(yùn)用這些故障診斷方法，對故障做出綜合評價。在診斷中不斷實踐，不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗，即可得心應(yīng)手。汽車故障診斷的方法主要包括人工經(jīng)驗診斷方法、儀器檢測法、模糊診斷方法和專家系統(tǒng)診斷方法等。

1 人工經(jīng)驗診斷方法

人工經(jīng)驗法是指汽車檢查人員憑實踐經(jīng)驗和一定的理論知識，通過原地或道路試驗，借助于簡單工具，用眼看、耳聽、鼻嗅、手摸等手段，對汽車技術(shù)狀況和故障進(jìn)行定性分析、判斷的一種方法。

其特點是：不需要采用設(shè)備及某種特定的條件。但診斷速度慢，準(zhǔn)確性差，診斷的正確性在很大程度上取決于診斷人員的技術(shù)水平。此種診斷法一般適用于查找比較明顯的故障，對于隱潛的故障往往不易查實。它缺點較多，但簡便實用、靈活機(jī)動。

2 儀器檢測法

隨著汽車安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，汽車故障診斷參數(shù)的精確度也越來越高，因而汽車故障診斷必然要從傳統(tǒng)的定性分析向現(xiàn)代的定量分析發(fā)展。儀器設(shè)備診斷法正是在這樣的前提下發(fā)展而來的，它可以對汽車故障做出精確判斷和定量分析。儀器設(shè)備診斷法是診斷人員采用現(xiàn)代檢測診斷儀器設(shè)備測試汽車性能和故障的參數(shù)、曲線或波形，并與正常技術(shù)狀況時進(jìn)行比較，從而比較準(zhǔn)確地診斷出汽車技術(shù)狀況和故障的診斷方法。其包括用普通設(shè)備診斷、車輛自診斷和電腦自診斷等。

2.1 普通設(shè)備診斷如氣缸壓力表可以測得氣缸壓力、各缸的壓力差別，以及各缸的漏氣情況等；萬用表可以容易地判斷汽車電氣系統(tǒng)的故障等；前輪定位儀可以測定汽車前輪定位參數(shù)；聲級計可以測得汽車和發(fā)動機(jī)的噪聲等；煙度計、五輪儀、制動試驗臺、汽車轉(zhuǎn)鼓試驗臺等都是汽車維修中所用到的儀表和測試設(shè)備。

2.2 車輛自診斷指的是：發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)等，由各種傳感器采集汽車工況信息，并輸送給電腦，電腦經(jīng)過處理后確定最佳控制指令，再輸送到噴油器、制動分泵的控制閥等執(zhí)行部件，控制相關(guān)系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)下工作，從而提高汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和安全性能等。電腦還有一個重要的功能就是實時監(jiān)測各傳感器和執(zhí)行元件的信號電壓是否在正常的范圍，若某個傳感器或執(zhí)行元件信號值不在正常范圍，則電腦認(rèn)為該傳感器或執(zhí)行元件本身或其相關(guān)線路有故障，并把故障可能發(fā)生部位、原因以故障碼形式存儲到一個專用存儲器之中。同時，儀表板上專用的故障燈就會閃亮，告訴駕駛員車輛有故障需要及時檢修。

2.3 電腦自診斷又稱故障碼診斷分析法，維修人員可通過兩種方式讀出存儲器內(nèi)的故障碼。一是用專用解碼器顯示故障碼、故障部位和故障原因；二是觸發(fā)車輛本身的自診斷電路，通過故障診斷的閃爍頻率變化來讀出故障碼，在相應(yīng)的維修手冊上根據(jù)故障碼查出故障部位和原因。現(xiàn)代汽車多采用汽車電腦故障診斷儀調(diào)取故障碼后，按照維修手冊中提供的故障碼診斷流程圖表進(jìn)行故障診斷分析的方法。故障碼診斷分析法是儀器設(shè)備診斷法的一種特殊形式，它以汽車電腦故障診斷儀調(diào)出的汽車電子控制系統(tǒng)故障碼為切入點，進(jìn)行汽車故障診斷分析的一種方法。汽車電腦故障診斷儀在自診斷分析中最重要的是故障碼和數(shù)據(jù)流這兩種顯示方式，故障碼可以定性地給出故障點的描述，數(shù)據(jù)流可以定量地給出批數(shù)據(jù)參數(shù)的顯示。這些參數(shù)不僅能對計算機(jī)輸入輸出信息進(jìn)行多通路的即時顯示，還可以對計算機(jī)控制過程的參數(shù)進(jìn)行動態(tài)變化的顯示。正是這樣的自診斷功能，從本質(zhì)上改變了汽車故障診斷的方式。因此，自診斷的強(qiáng)大功能為汽車故障診斷提供了一個全新的診斷模式，使汽車故障診斷從人對車的單向測試飛躍到了人與車雙向互動，這應(yīng)該是汽車故障診斷技術(shù)在診斷方式上的重大變革。

3 模糊診斷方法

汽車故障中有很大一部分是很難用某種數(shù)學(xué)公式(或算法)來進(jìn)行形式化描述的，同一故障征兆(表象)可能有多種故障原因；而同一故障原因往往產(chǎn)生多種故障征兆，這就構(gòu)成了故障征兆與故障原因間復(fù)雜的隸屬關(guān)系。汽車故障幾乎涉及全車各部位、機(jī)械、電氣、油、氣等各方面故障，在故障判斷方面如若沒有一個科學(xué)合理的判斷方法，則很難迅速地確定故障所在部位。據(jù)統(tǒng)計，在車輛排除故障中，查找故障的時間為70%左右，而排除與維修的時間約占30%。然而對于一種或數(shù)種故障征兆出現(xiàn)時，要想及時、準(zhǔn)確的查出故障原因，僅僅依靠定性決策是無法準(zhǔn)確而快速解決問題的。

汽車故障診斷是一件十分復(fù)雜的經(jīng)驗性工作，故障原因與故障征兆之間的關(guān)系具有統(tǒng)計規(guī)律，利用模糊診斷方法可使故障診斷科學(xué)化、定量化，把長期以來人們的故障診斷經(jīng)驗得以數(shù)學(xué)化地表達(dá)、并能夠在計算機(jī)中進(jìn)行處理，從而使汽車維修人員能夠在計算機(jī)提示下，及時而準(zhǔn)確地診斷出故障部位。利用模糊理論研究現(xiàn)代車用柴油機(jī)故障診斷技術(shù)，是汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)開發(fā)新型車用柴油機(jī)不解體診斷工具，可以提高柴油機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性，減少柴油機(jī)因解體帶來的壽命降低的問題。

4 專家系統(tǒng)診斷方法

人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用，為智能汽車故障診斷的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。智能診斷技術(shù)能夠有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用診斷信息，利用計算機(jī)來模擬人類專家對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行診斷，充分發(fā)揮領(lǐng)域?qū)＜以谠\斷中的作用，并實現(xiàn)專家知識和經(jīng)驗的交流、匯集、復(fù)制、傳播和長期保存。

目前已研究的故障診斷專家系統(tǒng)模型有：基于規(guī)則的診斷專家系統(tǒng)、基于實例的診斷專家系統(tǒng)、基于行為的診斷專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的診斷專家系統(tǒng)和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷專家系統(tǒng)等。汽車故障診斷基本步驟從問診開始，到找到故障點為止，是對汽車故障診斷路徑的一般性描述，是故障診斷中應(yīng)該遵循的基本步驟?；驹\斷路徑是首先進(jìn)行故障碼分析，并按有無故障碼分成故障碼診斷分析法和癥狀診斷分析法兩條路徑。故障碼診斷分析法通常按照維修手冊給出的故障碼診斷流程圖表來繼續(xù)分析故障。而癥狀診斷分析法又根據(jù)維修手冊有無提供癥狀診斷流程圖表，分成按照維修手冊提供的癥狀診斷流程圖表去分析故障和自行設(shè)計故障診斷流程圖去分析故障兩條路經(jīng)。汽車故障診斷基本步驟的路徑示意圖顯示出在汽車故障診斷的基本路徑中，根據(jù)有無故障碼和有無癥狀表將診斷路徑分成了三條，即依據(jù)維修手冊提供的故障碼診斷流程圖表和維修手冊提供的癥狀診斷流程圖表以及自行設(shè)計故障診斷流程三種路徑。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)汽車故障診斷是以癥狀診斷分析法為基礎(chǔ)、以人工經(jīng)驗診斷法為主要手段、儀器設(shè)備診斷法為輔助方法的汽車故障診斷?，F(xiàn)代汽車故障診斷是以故障碼（自診斷）診斷分析法為導(dǎo)向、以癥狀診斷分析法為基礎(chǔ)、以綜合診斷方法為主要手段的汽車故障診斷。