淺談汽車故障診斷方法的研究論文
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生情況。對於汽車上出現比較簡單的故障,只憑經驗和感官即可找到原因和部位;對於疑難故障,要憑儀器和專門的故障診斷設備才能找到。在利用儀器和設備診斷故障時,還要結合維修經驗,靈活地運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,不斷總結和積累經驗,即可得心應手。汽車故障診斷的方法主要包括人工經驗診斷方法、儀器檢測法、模糊診斷方法和專家系統診斷方法等。
1 人工經驗診斷方法
人工經驗法是指汽車檢查人員憑實踐經驗和一定的理論知識,通過原地或道路試驗,藉助於簡單工具,用眼看、耳聽、鼻嗅、手摸等手段,對汽車技術狀況和故障進行定性分析、判斷的一種方法。其特點是:不需要採用設備及某種特定的條件。但診斷速度慢,準確性差,診斷的正確性在很大程度上取決於診斷人員的技術水平。此種診斷法一般適用於查找比較明顯的故障,對於隱潛的故障往往不易查實。它缺點較多,但簡便實用、靈活機動。
2 儀器檢測法
隨着汽車安全性、環保性、經濟性要求的不斷提高,汽車故障診斷參數的精確度也越來越高,因而汽車故障診斷必然要從傳統的定性分析向現代的定量分析發展。儀器設備診斷法正是在這樣的前提下發展而來的,它可以對汽車故障做出精確判斷和定量分析。儀器設備診斷法是診斷人員採用現代檢測診斷儀器設備測試汽車性能和故障的參數、曲線或波形,並與正常技術狀況時進行比較,從而比較準確地診斷出汽車技術狀況和故障的診斷方法。其包括用普通設備診斷、車輛自診斷和電腦自診斷等。
2.1 普通設備診斷如氣缸壓力錶可以測得氣缸壓力、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的故障等;前輪定位儀可以測定汽車前輪定位參數;聲級計可以測得汽車和發動機的噪聲等;煙度計、五輪儀、制動試驗枱、汽車轉鼓試驗枱等都是汽車維修中所用到的儀表和測試設備。
2.2 車輛自診斷指的是:發動機電子控制系統、制動防抱死系統和安全氣囊系統等,由各種傳感器採集汽車工況信息,並輸送給電腦,電腦經過處理後確定最佳控制指令,再輸送到噴油器、制動分泵的控制閥等執行部件,控制相關係統始終處於最佳狀態下工作,從而提高汽車動力性、經濟性、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測各傳感器和執行元件的信號電壓是否在正常的範圍,若某個傳感器或執行元件信號值不在正常範圍,則電腦認為該傳感器或執行元件本身或其相關線路有故障,並把故障可能發生部位、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,在相應的維修手冊上根據故障碼查出故障部位和原因。現代汽車多采用汽車電腦故障診斷儀調取故障碼後,按照維修手冊中提供的故障碼診斷流程圖表進行故障診斷分析的方法。故障碼診斷分析法是儀器設備診斷法的一種特殊形式,它以汽車電腦故障診斷儀調出的汽車電子控制系統故障碼為切入點,進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據流這兩種顯示方式, 故障碼可以定性地給出故障點的描述,數據流可以定量地給出批數據參數的顯示。這些參數不僅能對計算機輸入輸出信息進行多通路的即時顯示,還可以對計算機控制過程的參數進行動態變化的顯示。正是這樣的自診斷功能,從本質上改變了汽車故障診斷的方式。因此,自診斷的強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,這應該是汽車故障診斷技術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學公式(或算法)來進行形式化描述的,同一故障徵兆(表象)可能有多種故障原因;而同一故障原因往往產生多種故障徵兆,這就構成了故障徵兆與故障原因間複雜的隸屬關係。汽車故障幾乎涉及全車各部位、機械、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合理的判斷方法,則很難迅速地確定故障所在部位。據統計,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佔30%。然而對於一種或數種故障徵兆出現時,要想及時、準確的查出故障原因,僅僅依靠定性決策是無法準確而快速解決問題的。
汽車故障診斷是一件十分複雜的經驗性工作,故障原因與故障徵兆之間的關係具有統計規律, 利用模糊診斷方法可使故障診斷科學化、定量化,把長期以來人們的故障診斷經驗得以數學化地表達、並能夠在計算機中進行處理, 從而使汽車維修人員能夠在計算機提示下,及時而準確地診斷出故障部位。利用模糊理論研究現代車用柴油機故障診斷技術,是汽車故障診斷技術的發展方向,應用模糊數學開發新型車用柴油機不解體診斷工具, 可以提高柴油機故障診斷的準確性,減少柴油機因解體帶來的'壽命降低的問題。
4 專家系統診斷方法
人工智能技術的迅速發展,特別是專家系統、人工神經網絡在故障診斷領域的進一步應用, 為智能汽車故障診斷的發展奠定了基礎。智能診斷技術能夠有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用診斷信息,利用計算機來模擬人類專家對複雜系統進行診斷,充分發揮領域專家在診斷中的作用,並實現專家知識和經驗的交流、彙集、複製、傳播和長期保存。
目前已研究的故障診斷專家系統模型有:基於規則的診斷專家系統、基於實例的診斷專家系統、基於行為的診斷專家系統、基於模糊邏輯的診斷專家系統和基於人工神經網絡的診斷專家系統等。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,是故障診斷中應該遵循的基本步驟。基本診斷路徑是首先進行故障碼分析,並按有無故障碼分成故障碼診斷分析法和症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分析故障。而症狀診斷分析法又根據維修手冊有無提供症狀診斷流程圖表,分成按照維修手冊提供的症狀診斷流程圖表去分析故障和自行設計故障診斷流程圖去分析故障兩條路經。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, 根據有無故障碼和有無症狀表將診斷路徑分成了三條,即依據維修手冊提供的故障碼診斷流程圖表和維修手冊提供的症狀診斷流程圖表以及自行設計故障診斷流程三種路徑。
5 結語
傳統汽車故障診斷是以症狀診斷分析法為基礎、以人工經驗診斷法為主要手段、儀器設備診斷法為輔助方法的汽車故障診斷。現代汽車故障診斷是以故障碼(自診斷)診斷分析法為導向、以症狀診斷分析法為基礎、以綜合診斷方法為主要手段的汽車故障診斷。
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