浅谈汽车故障诊断技术

伍清镇

摘 要：本文简述了汽车故障诊断技术的发展历程，汽车故障诊断技术的现状，汽车故障诊断技术的发展趋势。

关键词：汽车 故障诊断 发展

随着我国科技水平的提高，现代汽车的技术性能越来越好。但在其结构越来越复杂的同时， 故障诊断难度也越来越大，用户对汽车故障诊断技术的要求也越来越高。

一、汽车故障诊断技术的发展历程

汽车故障诊断技术起始于60 年代的西方发达国家，随着汽车结构的日益复杂，必然要求有相应的诊断手段来满足其维护的需求，因此，汽车诊断技术在过去的几十年中取得了迅速的发展，其发展经历了四个阶段。人工检验阶段。早期的汽车诊断，主要依靠有一定技术和经验的工人，凭耳听、手摸的方法来了解汽车的技术状况，再根据已掌握的实践经验进行故障诊断，方法简单、经济，但是准确性差，很大程度上依赖于操作者的感觉和经验。运用简单的仪器、仪表进行测量阶段。由于汽车结构的日趋复杂，因此一些简单的测试仪器，如万用表、真空仪、油压表等应用于故障诊断中，从而使诊断技术从耳听手摸的定性阶段，发展到仪器、仪表的定量测量阶段。该方法为汽车故障诊断提供了客观依据，不足之处是仪器分散，对故障缺乏综合的分析和判断。利用专门设备进行综合诊断阶段。在汽车总成不解体的情况下，用先进的仪器和设备对汽车各工作系统进行精密监测，测出汽车有关数据，通过电子计算机的处理，就能显示汽车的技术状况或寻找出故障的原因。人工智能诊断阶段。进入九十年代，随着专家系统的发展和电子计算机智能化的提高，用计算机储存专家知识，建立汽车故障诊断专家系统，把汽车故障诊断推向了更加智能化的阶段。

二、汽车故障诊断技术的现状

随着汽车电子技术的应用和发展，汽车电控系统日趋复杂。传统的诊断方法和诊断设备无论是精确度和使用方便性，还是对汽车技术发展的适应性，均不能满足用户的需要。为了满足需求，现代汽车电子控制系统加入了自诊断功能。目前自诊断的主要方法有以下几点。

1、 ECU 故障自诊断

现代汽车中的ECU（Electronic ControlUnit）集成了故障自诊断系统，装有ECU控制系统的汽车发动机，都具有故障自诊断系统。可以用它来对汽车内传动系统、控制系统各个部分工作状态进行自动检查和监测。当汽车出现故障时，装在仪表板上的故障指示灯就会自动点亮以警告车主汽车可能出问题了。同时系统控制单元的自诊断模块检测到系统部件故障后，将故障的信息以数字代码的形式存储在模块内部的专门区域如随机存储器RAM中。当汽车维修技术人员在诊断车辆故障时，可以通过人工调取或使用专用诊断仪器的方式从存储器中调取出这些数字代码。通过对这些存储的代码所对应的故障信息而对症下药，可以很快解决汽车故障。

2、油液监测及信号采集技术

对汽车润滑油中的磨屑进行分析是一种不解体检验方法，其作用不仅是要评定润滑油的理化性能，更是要通过对机械磨损碎屑及其他颗粒的定性与定量测量、分析获得相关零部件磨损、系统污染程度及工作状态等方面的重要信息，从而实现对车辆运行状态的监测。

3、汽车故障诊断的传统专家系统

专家系统是基于人类专家的专业领域的知识和经验，在计算机上建立以经验为基础的信息系统，它可以利用专业领域的专家的知识水平，完成所需的任务。专家系统实际上是一个智能计算机程序系统。基本结构包括：知识库，推理机，数据库，解释的过程和知识五个部分组成。专家系统，可分为以规则为基础的系统和以框架为基础的系统。前者使用最为广泛，它的推理包含正向推理，反向推理和混合控制等控制策略。专家系统适用于需要很多的专业知识才能解决问题的问题。

三、汽车故障诊断技术的发展趋势

车载诊断的优点是：可以减少专业仪器的使用，降低维修费用；查找故障及时，有效地避免二次故障的产生，应用广泛；缺点是：诊断范围有限，精度不高，对较复杂故障不能诊断，适应性差，车型不同或控制系统改动后需重新设计新的诊断系统。而车外诊断的优点是：诊断功能可以及时扩充，提高了效率和精度，扩大了诊断范围，增强了适应性，缩短了诊断设备和车辆的开发周期；缺点是：没有车载诊断系统那样及时、方便。可见，只有把车载诊断和车外诊断结合起来，才能达到既实用、又方便的诊断效果。

国内外的研究表明，汽车故障的诊断方式已由车载诊断与车外诊断的相互独立走向相互结合，将电控系统检测仪完善的数据通信功能与专家系统强大的分析判断功能相结合，并充分运用现代计算机技术在人工智能、神经网络、模糊诊断以及基于决策数据库的最新成果，将是新一代汽车诊断技术的发展方向。

概括来说，主要有以下几个方面：车载诊断或使用故障诊断设备的诊断，主要诊断电子控制系统的故障，而且还有局限性，不能对ECU 存储的数据进行分析。

诊断推理方法多样化。诊断推理是以诊断特征参数为基础，采用数学方法处理信号，找出故障的内在联系，对系统故障做定量分析。基于信号的处理，由传统的傅立叶变换转换为小波分析，为故障信号的预处理提供了有效途径；基于知识的处理，由传统的基于逻辑的专家系统发展成为集成模糊理论和案例的专家系统，解决了故障症状不确定性，极大地提高了诊断速度和精度。

故障诊断信息网络化。汽车是机电一体化的高科技产品，新车型和新功能层出不穷。在汽车故障诊断時，专业人员对各种车型的技术资料掌握有限。而通过汽车检测维修专业网络，可以传递诊断维修信息，彻底打破信息传递时空上的限制，实现资源共享，而且能在线得到诊断专家系统的指导。

四、结束语

总之，现在我国的汽车故障诊断学科已经起步，并正处在蓄势待发的紧要关头。再接下来的发展过程中，只要准确把握汽车故障诊断技术的发展方向，同时诊断设备研发技术人员与汽车维修技术人员的有机结合，将可能将我国的汽车故障诊断技术推进到当代世界汽车故障诊断技术的前沿中去。

参考文献：

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[2] 王秀贞.汽车故障诊断与检测技术[M].北京：人民邮电出版社2003

[3] 陈朝阳，张代胜，任佩红.汽车故障诊断专家系统的现状与发展趋势[J]. 机械工程学报，2003，（11）： 1-3