汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)在汽車(chē)維修中的應(yīng)用

趙麗軍

（大慶鉆探工程公司運(yùn)輸一公司汽車(chē)維修中心二分廠，黑龍江大慶 163000）

0 引言

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，汽車(chē)行業(yè)得到較快發(fā)展，新型智能技術(shù)得到較好應(yīng)用。但是，汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，不但給人們出行帶來(lái)不便，而且大大增加維修難度。汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)在汽車(chē)維修應(yīng)用過(guò)程中，能夠自動(dòng)對(duì)故障部位進(jìn)行確定與分析，為提升維修效率奠定良好基礎(chǔ)。

1 汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)概述

汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)主要是對(duì)汽車(chē)內(nèi)部電子控制系統(tǒng)、傳感器以及不同元件等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，汽車(chē)故障后該系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障部位，為維修人員及時(shí)定位故障部位并且提升維修效率奠定良好基礎(chǔ)，這對(duì)有效提升汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的安全性與可靠性具有較大促進(jìn)作用[1]。汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)具有以下功能。

（1）CEO 具有存儲(chǔ)功能，對(duì)電子控制系統(tǒng)故障進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，提示駕駛員故障部位已確定，謹(jǐn)慎駕駛。

（2）協(xié)助維修人員迅速查找故障部位。

2 汽車(chē)故障分類(lèi)

2.1 根據(jù)故障時(shí)間分類(lèi)

汽車(chē)故障按照故障時(shí)間分為永久性故障與間歇性故障，其中間歇性故障發(fā)生時(shí)間具有不確定性，如發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)故障是典型的間歇性故障；永久性故障需要通過(guò)修復(fù)與更換部件排除故障，如發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸以及軸承瓦燒損等故障。

2.2 根據(jù)故障系統(tǒng)分類(lèi)

汽車(chē)故障根據(jù)故障系統(tǒng)可分為汽車(chē)電路故障與機(jī)械故障。該類(lèi)型故障范圍相對(duì)較廣，需要利用汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的二次效應(yīng)所提供的信息，如噪聲、溫度以及物理特性變化等進(jìn)行診斷。電路故障分為模擬與數(shù)字兩種類(lèi)型，一般情況下對(duì)機(jī)械故障不解體檢測(cè)相對(duì)較難。

2.3 根據(jù)故障顯現(xiàn)情況分類(lèi)

根據(jù)故障顯現(xiàn)情況可分為潛在故障與功能故障，其中功能故障會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)性能出現(xiàn)不同程度的下降或喪失一些功能。能夠通過(guò)相關(guān)參數(shù)與直接感受進(jìn)行判斷，如發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、無(wú)法啟動(dòng)等；潛在故障主要是故障部位依然能夠運(yùn)行，但故障逐漸嚴(yán)重，最終引發(fā)故障情況，如連桿、裂紋以及軸承等，在汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中極易出現(xiàn)斷裂[2]。

2.4 根據(jù)故障造成后果分類(lèi)

汽車(chē)故障根據(jù)故障后果可分為一般故障、嚴(yán)重故障以及致命故障等，其中一般故障會(huì)使汽車(chē)運(yùn)行性能逐漸降低，在此過(guò)程中不會(huì)對(duì)汽車(chē)主要部件產(chǎn)生影響，通過(guò)更換相關(guān)零件可有效排除故障，如濾清器堵塞以及來(lái)油不暢等情況；嚴(yán)重故障會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)內(nèi)部元件損壞，致使無(wú)法正常運(yùn)行，很難使用隨車(chē)工具進(jìn)行排除；致命故障具有較高的突發(fā)性，如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效、制動(dòng)系統(tǒng)失靈等故障，具有較大安全隱患。

3 汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)工作原理

3.1 汽車(chē)傳感器故障自診斷

汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，傳感器易出現(xiàn)故障，在此過(guò)程中故障自診斷系統(tǒng)可及時(shí)接收傳感器故障信號(hào)，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)該故障部位進(jìn)行有效診斷，在診斷過(guò)程中會(huì)通過(guò)專(zhuān)業(yè)故障檢測(cè)軟件設(shè)備進(jìn)行全面檢測(cè)。在識(shí)別信號(hào)作用下，判斷傳感器運(yùn)行情況。若出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)會(huì)接收問(wèn)題信號(hào)，以此對(duì)故障具體部位進(jìn)行有效確定。

3.2 汽車(chē)微機(jī)系統(tǒng)故障自診斷

汽車(chē)行駛過(guò)程中，若微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)對(duì)汽車(chē)行駛安全性與穩(wěn)定性造成較大影響，是汽車(chē)行駛過(guò)程中較為常見(jiàn)的故障，需要對(duì)集成電路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，微機(jī)控制器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到備用集成電路系統(tǒng)中，以此提升汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的安全性。在此自診斷系統(tǒng)會(huì)對(duì)故障代碼進(jìn)行記錄，并在此基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)至備用集成電路中[3]。此外，在汽車(chē)微機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置了監(jiān)視系統(tǒng)，可確保汽車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行，若微機(jī)產(chǎn)生故障，監(jiān)視系統(tǒng)信息會(huì)通過(guò)溢出顯示故障部位。

3.3 執(zhí)行器故障

自診斷執(zhí)行器故障會(huì)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，若執(zhí)行器產(chǎn)生故障，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)故障保險(xiǎn)，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況采取有效保護(hù)措施。電子系統(tǒng)單元對(duì)故障進(jìn)行診斷過(guò)程中，首先需要傳輸診斷信號(hào)，執(zhí)行器接收回執(zhí)信號(hào)，如汽車(chē)點(diǎn)火器沒(méi)有故障情況，電子系統(tǒng)控制單元會(huì)傳輸給點(diǎn)火器相關(guān)信息，點(diǎn)火器接收信息后，將信息傳輸至電子控制單元實(shí)現(xiàn)正常點(diǎn)火；若點(diǎn)火器出現(xiàn)故障，在接收電子控制單元信號(hào)時(shí)無(wú)法進(jìn)行反饋，便能夠?qū)收喜课贿M(jìn)行確定。

4 自診斷系統(tǒng)在汽車(chē)維修中的應(yīng)用

4.1 汽車(chē)故障案例分析

4.1.1 數(shù)據(jù)傳輸顯示

汽車(chē)電控單元檢測(cè)儀與故障診斷系統(tǒng)一般情況下處于連接狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，自診斷系統(tǒng)會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)表形式把電控單元中的分析結(jié)果以及故障控制參數(shù)等數(shù)據(jù)顯示在檢測(cè)儀中。

4.1.2 控制執(zhí)行器

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)處于滅火狀態(tài)或正常運(yùn)行狀態(tài)，采用電控單元檢測(cè)儀自診斷系統(tǒng)，能夠?qū)Σ煌瑘?zhí)行器發(fā)出強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)或停止指令，以此對(duì)執(zhí)行器是否正常工作進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，全面分析該執(zhí)行器與控制電路是否存在故障。

4.1.3 故障代碼讀取

故障代碼主要是指表示汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)故障類(lèi)型與故障部位的信息，是發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷系統(tǒng)對(duì)故障檢測(cè)點(diǎn)分析后的記錄數(shù)據(jù)，主要有字母編碼與數(shù)字編碼。汽車(chē)種類(lèi)相對(duì)較多，并且制造商與出廠代碼不同，使發(fā)動(dòng)機(jī)故障代碼也具有不同含義。其中故障代碼主要是由設(shè)計(jì)人員根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在微機(jī)控制單元程序進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。在此過(guò)程中，維修人員會(huì)通過(guò)ECU 檢測(cè)儀讀取故障代碼，在一些特殊情況下會(huì)通過(guò)人工讀取方法讀取故障代碼。

4.2 在汽車(chē)微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

微機(jī)系統(tǒng)是汽車(chē)中較為重要的構(gòu)件，同時(shí)也是汽車(chē)易出現(xiàn)故障的部位。若微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，會(huì)使汽車(chē)運(yùn)行安全性有不同程度降低。為此，對(duì)微機(jī)系統(tǒng)故障進(jìn)行排除與維修過(guò)程中，需要通過(guò)汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)中的備用集成電路系統(tǒng)對(duì)故障部位進(jìn)行有效檢測(cè)。若微機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障，汽車(chē)故障自檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)啟用備用集成電路代替微機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)集成電路系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行控制并傳達(dá)相關(guān)指令，以此確保汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性與安全性，避免出現(xiàn)安全隱患[4]。此外，通過(guò)故障自診斷系統(tǒng)，可以通過(guò)代碼形式將故障傳輸至控制系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)出故障警報(bào)，提醒維修人員進(jìn)行維修。

4.3 在汽車(chē)傳感器中的應(yīng)用

汽車(chē)傳感器是汽車(chē)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中較為重要的裝置，能夠?qū)⑵?chē)行駛過(guò)程中不同狀態(tài)以信號(hào)形式傳輸至計(jì)算機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠時(shí)刻處于正常工作狀態(tài)。此外，汽車(chē)在運(yùn)行期間，傳感器易出現(xiàn)故障，這就無(wú)法確保汽車(chē)行駛過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)的正常，如壓力、溫度以及速度等，極易引發(fā)交通事故。因此，通過(guò)汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)對(duì)傳感器發(fā)出的故障信號(hào)進(jìn)行有效識(shí)別，判斷是否存在故障情況。若判斷為故障信息，將此反饋到控制系統(tǒng)，以便維修人員及時(shí)確定故障部位。

4.4 在執(zhí)行器中的應(yīng)用

執(zhí)行器是汽車(chē)中較為重要的電控系統(tǒng)元件，具有不同的控制功能，在汽車(chē)行駛過(guò)程中執(zhí)行器故障較為常見(jiàn)。若執(zhí)行器存在故障，很難確保電控系統(tǒng)控制功能的有效發(fā)揮，會(huì)對(duì)汽車(chē)行駛過(guò)程的安全性產(chǎn)生較大影響。將汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)應(yīng)用到汽車(chē)維修中，能夠由自診斷系統(tǒng)發(fā)出診斷信號(hào)，執(zhí)行器接收信號(hào)后傳輸至電子控制單元。若在此過(guò)程中，電子控制單元無(wú)法接收此信號(hào)，自診斷系統(tǒng)會(huì)對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)分析，若分析結(jié)果為執(zhí)行器故障，系統(tǒng)會(huì)立即啟用保護(hù)裝置，確保電子控制單元正常運(yùn)行[5-6]。

5 汽車(chē)故障診斷技術(shù)展望

5.1 汽車(chē)故障預(yù)測(cè)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，汽車(chē)壽命預(yù)測(cè)與故障預(yù)測(cè)是未來(lái)汽車(chē)故障診斷技術(shù)中的一個(gè)重要研究方向。通過(guò)汽車(chē)故障診斷技術(shù)，對(duì)汽車(chē)壽命預(yù)測(cè)與故障預(yù)預(yù)報(bào)，預(yù)知汽車(chē)運(yùn)行情況，獲得汽車(chē)剩余無(wú)故障工作壽命。這將在較大程度上使設(shè)備故障率降至最低，在此基礎(chǔ)上能夠有效降低汽車(chē)行駛過(guò)程中的安全隱患。

5.2 故障診斷網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)維修能夠從網(wǎng)絡(luò)中獲得相關(guān)診斷技術(shù)，并且與世界各地汽車(chē)診斷專(zhuān)家、廠商進(jìn)行有效互動(dòng)。以此得到汽車(chē)所需要的故障診斷信息，可在最短時(shí)間內(nèi)得到診斷專(zhuān)家與汽車(chē)廠商的有效指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)維修遠(yuǎn)程化。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠使所有汽車(chē)檢測(cè)連成一個(gè)局域網(wǎng)，以便交通管理部門(mén)隨時(shí)掌握車(chē)輛信息。

5.3 汽車(chē)診斷智能化水平

未來(lái)汽車(chē)維修逐漸向多功能與自動(dòng)化方向發(fā)展，并且測(cè)試儀器逐漸輕量化、小型化以及智能化。此外，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，會(huì)使診斷設(shè)備智能化水平有不同程度提升，在此過(guò)程中，可增加診斷項(xiàng)目并且擴(kuò)大診斷范圍，以此為診斷精確度與可靠性的提升奠定良好基礎(chǔ)。全智能化診斷設(shè)備在發(fā)展過(guò)程中逐漸成為汽車(chē)維修的主流趨勢(shì)[7-8]。

5.4 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)維修的規(guī)模化

我國(guó)汽車(chē)維修技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中存在一些問(wèn)題，在引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備的過(guò)程中存在投入高、難度大等問(wèn)題，并且社會(huì)效益高的維修方法與技術(shù)很難被重視。為此，未來(lái)汽車(chē)維修技術(shù)會(huì)向基礎(chǔ)研究方向發(fā)展，同時(shí)使軟件與硬件相結(jié)合，具有完善的診斷與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)診斷技術(shù)的規(guī)?；@也是我國(guó)汽車(chē)維修發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)必然趨勢(shì)。

6 結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，需要使用汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)，能夠在第一時(shí)間確定汽車(chē)故障部位，這在較大程度上可避免運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患。此外，在汽車(chē)維修中運(yùn)用汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)能夠?qū)ζ?chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析，精準(zhǔn)定位故障部位。這對(duì)提高維修人員維修質(zhì)量具有較大促進(jìn)作用，汽車(chē)故障自診斷系統(tǒng)能夠?qū)ζ?chē)故障隱患有較好的控制效果，為提高車(chē)輛運(yùn)行安全性奠定良好基礎(chǔ)。