淺談汽車故障診斷方法及其應用

王東升

[摘? ? ? ? ? ?要]? 對目前大多數(shù)企業(yè)采用的汽車故障診斷方法進行研究，列舉出目前汽車故障診斷所采用的方法，包括人工直觀經(jīng)驗法、儀器設備診斷法、汽車自診斷方法、汽車故障診斷專家系統(tǒng)及基于特征狀態(tài)識別檢測方法等，并就目前汽修行業(yè)各類、各規(guī)模汽修企業(yè)使用上述汽車故障診斷方法的情況進行研究，并分析了上述幾種診斷方法在中、高職、本科院校開展教學情況，還提出今后汽車故障診斷研究的方向。

[關? ? 鍵? ?詞]? 汽車故障;診斷方法;應用

[中圖分類號]? O472.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）11-0166-02

從汽車發(fā)明以來，為了使汽車能時刻保持良好的工作狀態(tài)為人類工作，人類對汽車故障診斷的研究及應用處于不斷進行中。隨著汽車技術的不斷發(fā)展，大量新技術在汽車上的應用，更使人們對汽車故障診斷技術的研究興趣高漲。從18世紀的純機械故障維修到20世紀20年代以后的簡單電路維修，再到20世紀60年代復雜汽車電路維修開始，單片機在汽車上使用后，汽車自檢測開始出現(xiàn)。OBD、CAN的應用，基于網(wǎng)絡的信號傳輸線路使汽車檢測的技術上了一個新臺階。現(xiàn)在人工智能的出現(xiàn)，以阿爾法狗、阿爾法元、百度智能機器人小度、搜狗智能機器人汪仔等為代表的新型智能機器人已經(jīng)出現(xiàn)在我們身邊。今后一段時間AI技術將大量在汽車上應用，智能汽車系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)馬上到來。我們的汽車故障診斷技術再次出現(xiàn)新產物，汽車故障診斷技術再次邁上新臺階。

目前汽車故障診斷技術的研究及應用情況如何？今后汽車故障診斷技術將往何方向發(fā)展？針對這些問題，我們做了以下研究。

一、汽車故障診斷技術的分類

（一）人工經(jīng)驗法

人工經(jīng)驗法是指維修人員根據(jù)以往的工作經(jīng)驗進行故障判斷，并通過簡單的測試來驗證故障判斷的正確性。人工經(jīng)驗法主要通過問詢、觀察、傾聽、試驗、重現(xiàn)、嗅聞、分段排查、觸摸、測量、局部拆卸、替換件等多種形式。人工經(jīng)驗法對維修人員要求較高，需要維修人員有較高的維修技術水平及豐富的維修經(jīng)驗。目前此維修方法仍大量地被各修理廠使用。

（二）儀器設備診斷法

儀器設備診斷法指的是使用汽修檢測設備和儀器來檢測汽車的運行參數(shù)、技術狀態(tài)、曲線和波形等來對汽車故障進行診斷的方法。典型的檢測設備有數(shù)字萬用表、示波器、真空度表、氣缸壓力表、油壓表等。儀器設備診斷法能夠在汽車不解體的情況下檢測出準確的數(shù)據(jù)，用以判斷汽車的故障。其特點仍是需要高技術的維修人員，需要對檢測出的數(shù)據(jù)進行處理，得出正確的故障判斷。

（三）汽車自診斷方法

汽車自診斷法也稱為車上診斷法或車載診斷法，就是在合理地運用汽車電控系統(tǒng)自診斷系統(tǒng)的情況下，對汽車故障進行準確的判斷。這種方法具備儲存汽車故障碼、實時監(jiān)控、交互通訊等功能，是現(xiàn)代汽車故障診斷方法智能化發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是目前使用最廣泛的檢測方法之一。

（四）汽車故障診斷專家系統(tǒng)

汽車故障診斷專家系統(tǒng)是指采用先進人工智能技術，模擬人類專家解決問題的思維過程，對汽車進行故障診斷的智能化方法。該方法可以與診斷工具相連接，或與其他軟件相結合，提高診斷效率和準確性。因此其使用的復雜性以及對技術要求高的特殊性，目前在修理廠的應用比例較低。

（五）基于特征狀態(tài)下的識別方法

基于特征狀態(tài)下的識別方法，是需要獲得診斷信息，然后對所得診斷信息進行預處理和分析，再對系統(tǒng)的狀態(tài)進行識別，找出故障原因，并確定故障部位。在實現(xiàn)過程中需要采用多種檢測方法和手段，因此，把這些檢測方法和手段應用于汽車故障診斷的研究與分析，具有實際的意義。

二、各類汽車故障診斷技術在實際中的應用情況

目前國內汽修企業(yè)按服務內容及規(guī)模可分為：4S店、大型汽修綜合店、中小型汽修綜合店、專修店、快保及美容店。因各店性質不同，使用汽車故障診斷技術的比例各不相同。

（一）汽車銷售、維修4S店

因4S店有汽車生產廠家技術上的全方位支持，加上其銷售及維修車型固定，又有龐大的連鎖系統(tǒng)、信息收集及處理、發(fā)布系統(tǒng)，且其有一套完整的故障診斷、維修程序，基于以上特點，4S店大量使用人工直觀經(jīng)驗法及汽車故障診斷專家系統(tǒng)對汽車進行故障診斷。因4S店有完整的維修培訓方案，其維修人員可以不是高技術等級及經(jīng)驗豐富的維修人員，就能快速、準確地判斷出汽車故障。例如，大眾4S店在接到安裝有干濕離合器的車輛出現(xiàn)行駛無力故障時，無需診斷，無需高技術水平的維修技師檢測，直接判定為變速器故障，即有99%的正確率。這是因為干濕變速器的缺陷、故障出現(xiàn)的幾率、故障出現(xiàn)時的特征表現(xiàn)以及故障處理方法已經(jīng)在大眾4S店全球通報，使用人工直觀經(jīng)驗法直接能診斷出種類故障。

（二）大型汽修綜合店

因其經(jīng)營規(guī)模較大，擁有技術較高、經(jīng)驗豐富的維修技師。但是因為汽車生產廠家及4S點的技術封鎖，這類修理廠使用較多的是人工直觀經(jīng)驗法及汽車自診斷方法，并配以儀器設備診斷法來提高故障判斷的準確性。這類汽修店也有采用汽車故障診斷專家系統(tǒng)的方法來檢測較為復雜、不易判斷的故障。

（三）中小型汽修綜合店

這類店因受資金、規(guī)模及技術壁壘限制，其大多數(shù)使用人工直觀經(jīng)驗法及汽車自診斷方法，一般還會使用儀器設備診斷法來提高故障判斷的準確性。規(guī)模小的店，其使用儀器設備診斷法的比例也會降低，例如，大多數(shù)小型汽修廠沒配備示波器等儀器設備。一些小規(guī)模的汽修店，因客戶大多為低端車型，除了萬用表以外，其他儀器設備更是屈指可數(shù)。

（四）專修店

這類店因專修某種車型，對所修車型常見的故障非常熟悉，有的技術人員甚至是該品牌車4S店的原維修技師，對該品牌汽車的廠家技術掌握程度很高。這類店大量使用人工直觀經(jīng)驗法及汽車自診斷方法。部分更專業(yè)的店會以人工直觀經(jīng)驗法及汽車故障診斷專家系統(tǒng)為主，少量使用儀器設備診斷法。

（五）快保及美容店

這類店以汽車美容項目為主，配以汽車快速保養(yǎng)項目，普遍對汽車復雜故障診斷能力較低。這類店做的汽車維修項目以直觀、可見、無需要過多判斷的項目，直接換件解決問題。這類店的故障檢測以直觀檢測法為主，少量輔以汽車自診斷方法。例如，這類店經(jīng)常做的汽車維修項目有：制動片的更換、球頭更換、外觀件更換、易損件的更換以及機油、變速器油、剎車油、冷卻液更換等日常保養(yǎng)項目。這些直接目測就可診斷出故障的維修項目，不需要高技術水平的技師，已經(jīng)大量在快保及汽車美容店開展起來。

從以上情況來看，人工直觀經(jīng)驗法和汽車自診斷方法是使用最廣泛的汽車故障檢測方法，這也符合國內汽車消費規(guī)律。目前國內汽車消費主流車型在8～20萬，人工直觀經(jīng)驗法和汽車自診斷方法將繼續(xù)在很長一段時間里占主導地位。隨著電動汽車及智能汽車的發(fā)展，也隨著人民生活水平提高，高配置車價逐年降低，高配置汽車銷售比例逐年提高，汽車自診斷方法所占比例會下降。而汽車故障診斷專家系統(tǒng)及基于特征狀態(tài)識別診斷技術不斷成熟，使用汽車故障診斷專家系統(tǒng)及基于特征狀態(tài)識別的方法比例會逐年上升。

從未來發(fā)展情況來看，作為汽車故障診斷的基礎診斷方法不會被某些先進的診斷方法取代，例如，人工直觀經(jīng)驗法和儀器儀表診斷法，因其直觀性和數(shù)據(jù)性的特點，無論科技如何發(fā)達，都會在汽車修理行業(yè)繼續(xù)廣泛使用。無論汽車工業(yè)怎么發(fā)展，汽車故障的診斷都會遵循由簡單到復雜、由外到內、由幾率高到幾率低的診斷原則。合理地利用上述幾種故障診斷方法，相互配合使用，才能做到快速、準確地判斷故障部位。

在中職、高職、本科的汽車維修教學中，所開展的故障診斷教學內容，都是把儀器設備診斷法及汽車自診斷方法作為教學及實訓的重點內容，其理論及實踐的教學活動開展得比較扎實，有利于對學生今后在汽車維修企業(yè)開展工作。而人工直觀經(jīng)驗法因需大量的實踐經(jīng)驗積累，也沒有相應系統(tǒng)訓練教材，因此，在學校的教學中僅僅是對相關理論知識的介紹，沒有系統(tǒng)的培訓及實訓教學。建議汽車維修類專家可以將上百年的汽車維修經(jīng)驗進行歸類，并制定出一門新的教學課程——汽車故障人工直觀經(jīng)驗診斷法，用來對中級以上汽車維修工進行培訓，使其能在短時間內提升較全面使用人工直觀經(jīng)驗法診斷汽車故障的能力，縮短其技術成長時間。

而汽車故障診斷專家系統(tǒng)或基于特征狀態(tài)識別方法的教學，未出現(xiàn)在中職、高職以及本科院校的汽車維修專業(yè)教學中，只是有零星的專業(yè)機構針對中高端汽修維修技師開展培訓，因培訓費用較高及后期使用成本較高，很難普及。這種情況受市場行為的左右，在近期很難會有改變。

綜上，在今后一段時間里，對汽車故障診斷方法的研究，可在以下幾個方面進行：

1.根據(jù)新的汽車應用技術，研究出相應的新的汽車故障診斷方法。

2.根據(jù)新的汽車應用技術，對儀器設備診斷法、汽車自診斷法進行更新補充。

3.對人工直觀經(jīng)驗診斷法進行歸類，制定出一門教學課程。

4.繼續(xù)完善汽車故障診斷專家系統(tǒng)及基于特征狀態(tài)識別方法的研究，使其對汽車故障診斷的正確率不斷提高，診斷范圍不斷擴大，使該技術能更好地為汽車故障診斷服務。

汽車故障診斷方法及應用的研究會一直在路上，任重而道遠。我們汽車人也會不斷學習，不斷進取，以自己的知識服務于社會，服務于廣大車主。

參考文獻：

[1]張麗莉，儲江偉，強添剛，等.現(xiàn)代汽車故障診斷方法及其應用研究[J].機械研究與應用，2008（1）：8-16.

[2]杜曉慧，叢峙，鄒振禮.汽車故障診斷技術簡論[J].黑龍江交通科技，2005（7）：57-58.

[3]趙英勛.汽車診斷技術的發(fā)展與對策[J].汽車研究與開發(fā)，2004（5）：28-31.

[4]張麗莉，儲江偉，強添剛，等.汽車故障診斷專家系統(tǒng)關鍵技術的研究與發(fā)展[J].計算機應用研究，2008（6）：1633-1638.

[5]李強.現(xiàn)代汽車故障診斷方法及其應用研究[J].河北企業(yè)，2015（12）.

[6]張得倉，肖春秀.關于現(xiàn)代常用汽車故障診斷方法的探討[J].價值工程，2011（1）.

編輯 馬燕萍