陳學(xué)義

摘 要：汽車作為重要交通工具，其為人們出行提供便利條件，同時(shí)也肩負(fù)著駕駛者人身安全的重要作用，為此，汽車故障診斷與維修應(yīng)作為汽車行業(yè)的主體發(fā)展方向，為人們提供安全保障。文章以汽車故障診斷方法為切入點(diǎn)，通過直觀診斷法、儀器診斷法、OBD診斷法、專家系統(tǒng)診斷法、特征識(shí)別診斷法來對(duì)故障維修模式進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：汽車;故障診斷;維修方法

1 引言

近年來，在信息化技術(shù)、智能化技術(shù)的發(fā)展下，我國汽車制造行業(yè)也正向智能化方向轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代化汽車為人們提供豐富的駕駛體驗(yàn)，可有效滿足用戶的多元化需求，但在電氣系統(tǒng)、電子回路的應(yīng)用下，也將加大汽車故障產(chǎn)生的幾率。為此，汽車故障診斷方法也應(yīng)做出升級(jí)與創(chuàng)新，以確保汽車故障問題可及時(shí)得到解決，為人們的出行提供安全保障。

2 直觀診斷法

在對(duì)汽車進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，具備相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的維修人員一般會(huì)通過直觀檢測(cè)的手段來對(duì)汽車的各類故障進(jìn)行初步診斷。在進(jìn)行直觀診斷時(shí)，維修人員需對(duì)汽車構(gòu)造、工作機(jī)理等進(jìn)行深度認(rèn)知，然后再結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，其工作流程一般外觀查看、環(huán)節(jié)測(cè)試等為主，通過某一個(gè)部件展現(xiàn)出的故障特征來進(jìn)行實(shí)際故障的確認(rèn)。例如，車輛汽車在啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)響聲過大，維修人員便可通過日常維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)異響的原因進(jìn)行初步診斷，如過濾閥堵塞、齒輪傳動(dòng)軸工作異常等，然后再通過關(guān)聯(lián)部件的檢測(cè)，來進(jìn)一步縮減維修范圍，進(jìn)而逐步確定故障原因。在進(jìn)行直觀檢測(cè)時(shí)，一般包含試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、聽覺模式、觸感模式、替換模式等，通過逐項(xiàng)排查來確定最終的檢測(cè)結(jié)果。直觀診斷法在實(shí)際應(yīng)用過程中，不受專項(xiàng)設(shè)備、場所的限制，具有一定的靈活性。但此類檢測(cè)模式僅適用于具備豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員，針對(duì)當(dāng)前汽車檢測(cè)維修行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來講，直觀診斷法方面人才培養(yǎng)體系的建設(shè)與實(shí)施存在一定的難度。

3 儀器診斷法

儀器診斷法是指通過專業(yè)化技術(shù)、電子設(shè)備、檢測(cè)儀器等來對(duì)汽車故障模式進(jìn)行立體化檢測(cè)，進(jìn)而得出精準(zhǔn)的構(gòu)造參數(shù)、工藝參數(shù)等，例如，部件尺寸、聯(lián)動(dòng)工作方式、壓力傳輸值、功耗等，現(xiàn)階段，汽車故障診斷中常用的儀器包含示波表、萬用表。在當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的智能化發(fā)展下，汽車結(jié)構(gòu)也與各項(xiàng)智能化技術(shù)進(jìn)行整合，為適應(yīng)汽車行業(yè)的發(fā)展，智能化設(shè)備檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其是以汽車電控系統(tǒng)為平臺(tái)，來對(duì)各類故障進(jìn)行精準(zhǔn)的信息檢測(cè)。在檢測(cè)過程中，其可對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行串行通訊的檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)信號(hào)與可依據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行路徑來進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以提升整體檢測(cè)效率。

儀器診斷法的工作原理是將檢測(cè)設(shè)備與汽車系統(tǒng)運(yùn)行體系進(jìn)行連接，可應(yīng)用于整體化的汽車檢測(cè)，并在不拆分汽車結(jié)構(gòu)的情況下，依據(jù)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息來對(duì)汽車的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，以此來得出汽車部件的疲勞度、使用壽命等，進(jìn)而對(duì)汽車的各項(xiàng)隱性問題進(jìn)行查驗(yàn)，以此來提升整體檢測(cè)質(zhì)量。但儀器診斷法的應(yīng)用易受到人員專業(yè)水平的限制，如工作人員的專業(yè)度不高，對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)的含義與聯(lián)動(dòng)性無法進(jìn)行準(zhǔn)確辨識(shí)，將嚴(yán)重影響整體檢測(cè)質(zhì)量，加大汽車的安全隱患。

4 OBD診斷法

OBD診斷法是一種汽車自檢系統(tǒng)，其存在于汽車電控系統(tǒng)中，可對(duì)汽車的運(yùn)行行為進(jìn)行去全過程監(jiān)督，并具備實(shí)時(shí)化信息反饋、故障模式辨別、精準(zhǔn)通訊交互等功能。OBD診斷系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施最早可追溯到上世紀(jì)80年代，在自檢系統(tǒng)建設(shè)的初期存在功能不全的問題，令其發(fā)展模式受到限制，但自檢系統(tǒng)概念的提出為后期汽車維修領(lǐng)域提供發(fā)展平臺(tái)，在當(dāng)前智能化技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備的支持下，令OBD檢測(cè)系統(tǒng)逐步趨于完善。

現(xiàn)階段，OBD診斷系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，診斷內(nèi)容包括數(shù)據(jù)讀取、聯(lián)動(dòng)裝置檢測(cè)、電氣網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)、故障代碼識(shí)別、通用接口診斷、電子傳輸路徑診斷、排放診斷、數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模式診斷等。OBD系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，一般通過系統(tǒng)內(nèi)部通訊協(xié)議，來對(duì)檢測(cè)基準(zhǔn)進(jìn)行核定，并將汽車內(nèi)部的電控系統(tǒng)作為平臺(tái)，來為數(shù)據(jù)在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳輸節(jié)點(diǎn)提供相應(yīng)的傳輸路徑，以確保數(shù)據(jù)鏈路層的高效率運(yùn)行。

OBD系統(tǒng)在具體實(shí)現(xiàn)過程中，應(yīng)遵循相應(yīng)的通訊規(guī)則，例如通訊應(yīng)答模式、時(shí)間請(qǐng)求、信號(hào)傳輸距離等，以保證系統(tǒng)的模塊化運(yùn)行。在汽車啟動(dòng)后，自檢系統(tǒng)將與汽車儀表盤上的故障顯示燈進(jìn)行連接，同時(shí)自檢系統(tǒng)開始對(duì)汽車進(jìn)行立體化檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)出汽車故障時(shí)，將在儀表盤設(shè)備上對(duì)各類故障信息進(jìn)行顯示。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、安全帶檢測(cè)、指示燈、胎壓顯示燈，此類故障指示燈信息可參照故障診斷手冊(cè)來進(jìn)行一一識(shí)別，維修人員也可將其作為參考依據(jù)進(jìn)行故障分析，以此來制定與之相對(duì)應(yīng)的維修策略。

但當(dāng)前OBD自檢系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，存在一定的檢測(cè)局限性，例如，系統(tǒng)無法對(duì)汽車尾氣排放值量進(jìn)行檢測(cè)、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性易受到外界環(huán)境影響等。在系統(tǒng)高荷載的運(yùn)行情況下，其故障檢測(cè)精準(zhǔn)率僅維持在75%左右，為此，科研人員應(yīng)針對(duì)此類問題進(jìn)行調(diào)研，并在功能參數(shù)檢測(cè)、基準(zhǔn)化制定、模糊控制原理方面進(jìn)行突破，以此來提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

5 專家系統(tǒng)診斷法

專家系統(tǒng)診斷法是將專家理論與維修體系進(jìn)行融合，為故障檢測(cè)模式提供多元化發(fā)展平臺(tái)。我國對(duì)于專家系統(tǒng)的研究時(shí)間尚短，一般以國外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)作為基準(zhǔn)，來逐步完善自身的檢測(cè)體系。目前，我國專家檢測(cè)系統(tǒng)的主要部位包含發(fā)動(dòng)機(jī)總成、電氣系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、駕駛系統(tǒng)等。在發(fā)動(dòng)機(jī)總成診斷方面，以細(xì)集理論為主，通過動(dòng)態(tài)化擴(kuò)展模式來對(duì)建構(gòu)完整的知識(shí)框架，以提升實(shí)際檢測(cè)范圍，在對(duì)故障模式進(jìn)行推理時(shí)，則采用是信息信號(hào)雙聯(lián)動(dòng)反饋傳輸理論，來對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行程序進(jìn)行反向推論，以此來增加系統(tǒng)的檢測(cè)深度。電氣系統(tǒng)檢測(cè)是以神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型為主，通過對(duì)汽車的日常運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，然后再以內(nèi)部數(shù)據(jù)信息作為參數(shù)基準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)模糊控制，進(jìn)而提升檢測(cè)精度。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是以模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為主，通過線性回歸控制理論來對(duì)參數(shù)進(jìn)行匹配。制動(dòng)系統(tǒng)則是將語義網(wǎng)絡(luò)模式作為節(jié)點(diǎn)體系，并通過信息資源整合與分類的形式，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化檢測(cè)，以此來提升檢測(cè)精度。聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、駕駛系統(tǒng)則偏向于語言控制模式，在人工智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的條件下，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行多維度分析。

專家系統(tǒng)在建構(gòu)過程中，主要以理論原則與方法理論為主，通過技術(shù)、理論相結(jié)合，令專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)升級(jí)。在新技術(shù)、傳統(tǒng)診斷方法的融合下，專家系統(tǒng)也正在向案例模式、模糊理論模式、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式方向所發(fā)展，以此來提升整體檢測(cè)精度。在專家系統(tǒng)不斷優(yōu)化下，為故障診斷行業(yè)帶來發(fā)展平臺(tái)，但由于系統(tǒng)檢測(cè)模式過于數(shù)據(jù)化，在部分檢測(cè)環(huán)節(jié)缺乏一定的柔性，并未能完全替代專家的診斷思維，為此，專家系統(tǒng)在建設(shè)過程中，應(yīng)以智能化、整合化為主。

專家系統(tǒng)在優(yōu)化過程中，應(yīng)遵循著知識(shí)獲取原則、知識(shí)對(duì)接原則、推理原則等。首先，知識(shí)獲取原則方面，應(yīng)加強(qiáng)線性回歸、粗集算法、樹架構(gòu)等方面的優(yōu)化，以確保專家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的整合與識(shí)別，并依據(jù)故障現(xiàn)象來進(jìn)行模糊運(yùn)算，以查驗(yàn)出故障的產(chǎn)生機(jī)理，進(jìn)而擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦、異響、功能等方面的檢測(cè)精度。其次，在知識(shí)對(duì)接原則方面，應(yīng)將各類知識(shí)體系映射到專家檢測(cè)系統(tǒng)中，并依托于不同信息檢測(cè)節(jié)點(diǎn)模式來制定相應(yīng)的基準(zhǔn)指標(biāo)，以此來為知識(shí)架構(gòu)與故障規(guī)則建立相應(yīng)的對(duì)接平臺(tái)，令專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化、定向化檢測(cè)。最后，在推理原則方面，主要是針對(duì)專家系統(tǒng)的采集信息進(jìn)行整合，通過反向推理、可信度推理、嵌套式推理，令整體知識(shí)體系變得更加簡潔化、直觀化，以此來提升專家系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

6 特征識(shí)別診斷法

特征識(shí)別診斷法可應(yīng)用于機(jī)械診斷、電器診斷、內(nèi)部電控系統(tǒng)等方面。在實(shí)際診斷過程中，一般是通過拾振器來對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的電子信號(hào)進(jìn)行獲取，然后再以內(nèi)部信號(hào)識(shí)別模塊映射出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，以此來實(shí)現(xiàn)預(yù)處理模式。在特征識(shí)別過程中，一般是將系統(tǒng)運(yùn)行模塊進(jìn)行分化，采取時(shí)域模型來對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別，此過程的數(shù)據(jù)信息識(shí)別是以模糊識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)識(shí)別等為主，以此來增強(qiáng)系統(tǒng)診斷能力。

特征識(shí)別診斷法可分為信號(hào)數(shù)值檢測(cè)與狀態(tài)模式檢測(cè)兩種。信號(hào)數(shù)值檢測(cè)以系統(tǒng)離散信號(hào)為主，其對(duì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行分析，具體分析模型可包含AR識(shí)別、傅立葉識(shí)別、小波識(shí)別等，其內(nèi)部信息檢測(cè)模式可應(yīng)用在傳動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)、信號(hào)系統(tǒng)檢測(cè)、功能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)總成檢測(cè)等方面。與此同時(shí)，此類檢測(cè)技術(shù)可對(duì)穩(wěn)態(tài)信號(hào)、突變信號(hào)、非穩(wěn)態(tài)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以提升系統(tǒng)的檢測(cè)精度。

狀態(tài)識(shí)別檢測(cè)模式是對(duì)汽車故障進(jìn)行表面特征的檢測(cè)，例如，數(shù)值關(guān)系、邏輯關(guān)系等，其通過擬態(tài)化信號(hào)辨別令汽車故障檢測(cè)手段可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)式檢測(cè)，例如，灰色模型分析、模糊識(shí)別法等，以確保故障檢測(cè)的深度，令各類隱性問題進(jìn)行更加直觀化、立體化的表達(dá)。狀態(tài)識(shí)別檢測(cè)模式在實(shí)際應(yīng)用過程中，其屬于整體化應(yīng)用模式，只有通過各類檢測(cè)模式的整合才可提升實(shí)際檢測(cè)效果，例如將順位檢測(cè)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可對(duì)汽車故障產(chǎn)生的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)化檢測(cè)，以提升數(shù)據(jù)信息的識(shí)別精度，以推動(dòng)在線動(dòng)態(tài)化故障檢測(cè)體系的建設(shè)。

7 結(jié)語

綜上所述，文章對(duì)汽車故障診斷方法與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究，并對(duì)故障診斷方法的發(fā)展方向進(jìn)行探析?；趥鹘y(tǒng)故障診斷方法，通過新技術(shù)、新理論的融合，將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法、知識(shí)總成系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)作為主要發(fā)展方向，可建構(gòu)立體化故障檢測(cè)體系，并為汽車維修人員提供直觀化、立體化的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而推動(dòng)汽車故障檢測(cè)維修模式的發(fā)展。

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