汽车故障诊断技术初探

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摘　要　汽车故障诊断技术是汽车技术保障系统中的一个重要环节，在汽车维修工作申起重要作用。汽车故障诊断技术的发展必须要跟上突飞猛进的汽车技术发展。介绍了我国正在研究和应用的汽车故障诊断理论和诊断方法。说明了汽车故障诊断技术的主要作用，并展望了汽车故障诊断技术在我国的发展趋势。

关键词　汽车故障；诊断技术；发展趋势

中图分类号U46　文献标识码A　文章编号1674―6708(2011)36―0181―02

随着科学技术的发展和先进科技在现代汽车上的广泛应用。现代汽车制造技术发生了翻天覆地的变化。今天的汽车无论从设计、制造工艺、加工设备、车辆材料上看，还是从整车能及美学造型等方面看，现代汽车都发生了质的飞跃。由于现代汽车的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高，因此故障诊断的难度也有了相应的增加，人们迫切需要提高系统的可靠性、可维修性和安全性，因而有必要建立一个监控系统来监控整个系统的运行状态，不断检测系统的变化和故障信息，进而采取必要的措施，防止事故的发生。汽车故障诊断技术是一门综合性的技术，它已成为科技研究的热点之一。下面探讨一下汽车故障诊断技术的目前状况及发展趋势

1　传统汽车故障诊断技术

1.1　人工经验诊断法

这种方法是诊断人员凭丰富的经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体情况下，借助简单工具，用眼看、耳听、手摸和鼻子闻等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况做出判断的一种方法。这种诊断方法具有不需要专用仪器设备，可随时随地应用和投资少、见效快等优点。但是，也有诊断速度慢、准确性差、不能进行定量分析和需要诊断人员有较高技术水平等缺点。人工经验诊断法多适用于中、小维修企业和汽车队的故障诊断。该法虽然有一定缺点，但在相当长的历史时期内仍有十分重要的使用价值。即使普遍使用了现代仪器设备诊断法，也不能完全脱离人工经验诊断法。近年来刚刚起步研制的专家诊断系统，也是把人脑的分析、判断通过计算机语言变成了电脑的分析、判断。所以，不能鄙薄人工经验诊断法。

1.2　简单仪表检测诊断法

将一些简单的仪表，如机油压力表、真空表、万用表、示波器等应用于汽车诊断工作中，从而使汽车诊断从眼看、耳听、手摸和鼻子闻等的定性阶段，逐步转变为仪表测量的定量诊断阶段。而且随着汽车诊断技术的不断进步和发展，一些技术性能先进的检测仪器和设备将得到广泛的应用。但这些测试仪器和设备常常是单项、分散地在汽车诊断中使用。

1.3　专业综合诊断法

专业综合诊断法以将单项、分散的检测设备联线建站为特征。使诊断工作成为汽车维修工作中一项新的专门任务。诊断工作是依靠仪表和设备，在不解体或不拆卸零件的情况下，得到一系列准确数据，并与规定的标准技术参数相比较。以确定汽车零部件是否需要维修或更换。由于许多相关法令或条例的制订，促进了有关方面对汽车专业综合诊断的深入研究和广泛推广。

2　现代汽车故障诊断技术

这种方法是在人工经验诊断法的基础上发展起来的一种诊断法。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，为了提高故障诊断技术，不断完善诊断理论和方法。必须广泛应用各学科的最新科研成果发展适用于故障诊断的边缘技术。该法可在汽车不解体情况下，用专用仪器设备检测整车、总成和机构的参数、曲线或波形，为分析、判断汽车技术状况提供定量依据。采用微机控制的仪器设备能自动分析、判断、存储并打印汽车的技术状况。现代汽车故障诊断法的优点是检测速度快，准确性高，能定量分析，可实现快速诊断等；缺点是投资大，占用厂房，操作人员需要培训等。该诊断法适用于汽车检测站和中、大型维修企业。

3　汽车故障诊断技术的发展趋势

近几年来，高科技的发展，信息化的网络，使得汽车故障诊断技术必将向着智能化、集成化方向发展。如基于人工智能的神经网络法；基于信号处理的小波分析法和基于网络的集成汽车故障诊断专家系统等。它们的应用前景是令人鼓舞的，值得我们去进一步研究与推广。可以预见，其用于汽车的故障诊断研究必将有很大的发展。这里仅简要介绍以下几种：

1)人工神经网络在汽车诊断中的应用

人工神经网络是由大量神经元广泛互联而成的复杂网络系统。它具有较强的自学习功能、较好的容错性、很高的自适应能力，且有大规模并行处理能力等。把人工神经网络技术应用于诊断专家系统无论是在知识表达体系，还是在知识获取、并行推理等方面都有明显的优越性，解决了传统专家系统在知识获取上的“瓶颈”问题，很大的提高了诊断系统的智能水平，提高了诊断速度和诊断精度。所以，人工神经网络技术在汽车行业的应用前景是广阔而深远的。

2)小波分析在汽车诊断中的应用

小波分析是近年来发展起来的新的数学理论和方法，在噪声消除方面有着广泛的应用。小波分析能同时在时频域内对信号进行分析，所以它能有效区分信号中的突变部分和噪声，从而实现对非平稳信号的消噪。它将替代传统的FFT分析而广泛地应用于汽车故障诊断中。如在汽车故障特征信号分析中，采用了小波分析技术替代傅立叶分析技术。它在时域和频域上同时具有良好的局部化特征，弥补了傅氏变换仅能进行稳态信号分析的不足之处。

3)基于网络的集成汽车故障诊断专家系统

由于汽车是机电液一体化的高科技产品，新车型、新功能层出不穷。故汽车故障诊断的实例多且复杂。所以研究适合汽车领域的专家系统，集成规则、案例、模糊和神经网络理论，以网络为框架，以多媒体技术为载体，研究多种诊断模型融合技术必将是发展方向。基于网络的集成汽车诊断专家系统的功能与特点，概括地说就是“由计算机存储的专家知识，按照需要可以调用，即使初学者也能近似地如专家一样进行故障诊断”。