淺談汽車(chē)檢測(cè)診斷技術(shù)的改進(jìn)

喻濤

（遼寧省機(jī)電工程學(xué)校，遼寧 遼陽(yáng) 111004）

1 汽車(chē)檢測(cè)診斷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

汽車(chē)檢測(cè)與故障診斷在管理上實(shí)現(xiàn)了“制度化”,在檢測(cè)指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)了“標(biāo)準(zhǔn)化”,在檢測(cè)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了“智能化、自動(dòng)化”。主要特點(diǎn)有:（1）檢測(cè)管理制度化。（2）檢測(cè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。（3）檢測(cè)技術(shù)智能化和自動(dòng)化。

2 汽車(chē)檢測(cè)診斷中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 傳感器技術(shù)

在汽車(chē)電子控制系統(tǒng)、自診斷系統(tǒng)中,傳感器扮演了重要的角色。它能識(shí)別外界環(huán)境的變化和自身系統(tǒng)情況的變化,再根據(jù)變化的信息去控制系統(tǒng)工作。在汽車(chē)電子控制與測(cè)試系統(tǒng)中,傳感器的精度、響應(yīng)特性、可靠性、耐久性及輸出的電壓值直接對(duì)系統(tǒng)性能有著重要的影響。

2.2 油液分析技術(shù)

對(duì)汽車(chē)潤(rùn)滑油中的磨屑進(jìn)行分析,是一種不解體檢驗(yàn)方法。潤(rùn)滑油的油樣分析,不僅能評(píng)定潤(rùn)滑油的理化性能,而且還包括對(duì)機(jī)械磨損碎屑及其他顆粒進(jìn)行定性與定量的測(cè)量與分析,從而獲得機(jī)器的零部件磨損、系統(tǒng)污染程度及工作狀態(tài)等方面的重要信息。

目前,油液分析技術(shù)主要檢測(cè)粘度、水分、酸度、機(jī)械磨屑等指標(biāo)。其分析方法如下:

（1）油樣光譜分析技術(shù)。主要利用燃燒機(jī)油油樣,機(jī)油中不同成份的金屬磨屑發(fā)射不同波長(zhǎng)的光波。不同波長(zhǎng)表示了油樣中含有某種元素,不同光波的強(qiáng)度表示了該元素的含量。

（2）鐵譜分析技術(shù)。鐵譜分析技術(shù)又稱(chēng)鐵相學(xué),是使帶有磨屑的潤(rùn)滑油流過(guò)1個(gè)高強(qiáng)度、高梯度的磁場(chǎng),利用磁場(chǎng)把鐵磁性磨屑從潤(rùn)滑油中分離出來(lái),而且按照磨屑顆粒大小次序沉淀在基片上制成譜片,從而定量評(píng)價(jià)出磨粒的濃度、外形、各種不同尺寸磨粒的比例。另外一種旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀的測(cè)量原理是利用旋轉(zhuǎn)機(jī)械的離心力和磁力的共同作用,使鐵磁性磨粒沉積在環(huán)形磁場(chǎng)的譜片上,而將非鐵磁性污染物甩出譜片以消除它對(duì)觀察和計(jì)量的影響。

（3）磁性塞子。磁性探測(cè)器中用得最多的磁性塞子,有柱形和探針形。其主要原理是將懸浮在潤(rùn)滑油中的磨屑與油液分開(kāi),對(duì)這些磨屑進(jìn)行測(cè)量和分析,判斷油中磨屑的濃度,還可以對(duì)磨屑的形狀與尺寸進(jìn)行觀察,推斷零部件磨損的程度和磨屑的來(lái)源及成因。

（4）微粒計(jì)數(shù)器。它實(shí)際上是1個(gè)計(jì)數(shù)器,通過(guò)計(jì)算單位體積液體中的粒子濃度,來(lái)確定機(jī)器的磨損情況。

2.3 CAN總線與嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)

CAN（controller area network）總線是德國(guó)Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車(chē)眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它可采用雙絞線、同軸電纜或光纖作為通信介質(zhì),通信速率可達(dá)1Mbit/s,通信距離可達(dá)10km,通信節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè),具有很高的可靠性,在汽車(chē)測(cè)控領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)是將具有計(jì)算機(jī)功能的微處理器嵌入到更大的系統(tǒng)之中。所謂嵌入式系統(tǒng),是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪,從而能夠適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等苛刻要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

當(dāng)前在用汽車(chē)廣泛使用了CAN總線與嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)。通過(guò)CAN總線,將各個(gè)嵌入式系統(tǒng)連接成一個(gè)分布式的、綜合集成的測(cè)控系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、監(jiān)測(cè)與狀態(tài)顯示。在基于CAN總線的嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,還廣泛使用了傳感器技術(shù)、信號(hào)采集技術(shù)、實(shí)時(shí)信號(hào)處理技術(shù)等。

2.4 虛擬儀器與信號(hào)處理技術(shù)

虛擬儀器以計(jì)算機(jī)為核心,充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力,提供對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和顯示功能。虛擬儀器軟硬件具有開(kāi)放性、模塊化、可重復(fù)使用及互換性等特點(diǎn),用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要,方便地增減硬件模塊或修改軟件,以實(shí)現(xiàn)特定的功能。虛擬儀器的硬件是數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī),其功能強(qiáng)大與否是由軟件決定的。

2.5 交互式電子手冊(cè)技術(shù)

交互式電子技術(shù)手冊(cè)（ interactive electronic Technical manual，IETM）是技術(shù)手冊(cè)的一種高級(jí)形式,它將技術(shù)手冊(cè)的內(nèi)容以數(shù)字化的格式存貯,以交互方式進(jìn)行查閱,通過(guò)電子屏幕將維修技術(shù)人員或現(xiàn)場(chǎng)操作人員所需的信息,精確地展現(xiàn)在使用者面前,它能讓使用者可以隨時(shí)快速、方便地瀏覽、修改文字內(nèi)容,完成對(duì)文件的實(shí)時(shí)操作,以加速裝備使用和保障活動(dòng)的實(shí)施。

2.6 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)

汽車(chē)遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)是一種綜合集成技術(shù),它將網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)、微電子、人工智能、軟件工程、傳感器等技術(shù)集合于一體,以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)遠(yuǎn)程技術(shù)狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、維修指導(dǎo)、專(zhuān)家會(huì)診、維修保障決策等目標(biāo)。民用汽車(chē)遠(yuǎn)程故障診斷主要借助于internet網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸,利用信號(hào)采集設(shè)備獲取現(xiàn)場(chǎng)信息,利用交互式電子手冊(cè)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)排查故障。（1）數(shù)字化維修單兵。（2）便攜式故障診斷儀與故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)。（3）戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線傳輸系統(tǒng)。（4）野戰(zhàn)汽車(chē)器材管理系統(tǒng)。（5）車(chē)輛裝備保障決策支持系統(tǒng)。（6）車(chē)輛裝備信息管理系統(tǒng)。（7）數(shù)據(jù)壓縮與加解密系統(tǒng)。（8）車(chē)輛裝備保障專(zhuān)家?guī)旒肮芾硐到y(tǒng)。（9）車(chē)輛裝備中心指揮系統(tǒng)。

3 汽車(chē)檢測(cè)診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）智能傳感器得到廣泛應(yīng)用。（2）微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)將成為診斷儀器的一個(gè)組成部分,虛擬儀器技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,使汽車(chē)檢測(cè)診斷技術(shù)的自動(dòng)化、智能化水平進(jìn)一步提高。（3）信息科學(xué)中的時(shí)-頻分析技術(shù)、機(jī)械系統(tǒng)中的磨屑光譜分析技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、機(jī)械振動(dòng)和噪聲分析技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟,形成具有特色的工程診斷技術(shù)分支,能更有效地處理復(fù)雜信號(hào);模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌理論相結(jié)合,為故障分析開(kāi)辟了新的途徑,故障診斷將向多參數(shù)綜合發(fā)展;近似推理、模糊識(shí)別得到更廣泛的應(yīng)用,故障診斷的速度更快,診斷的準(zhǔn)確度進(jìn)一步提高;機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能診斷系統(tǒng),能從冗余的、繁雜的、含有大量噪聲的信號(hào)中提取出診斷規(guī)則。（4）遠(yuǎn)程故障診斷與支援技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用。（5）汽車(chē)檢測(cè)診斷技術(shù)向集成化、綜合化方向發(fā)展。

[1]宋福昌.汽車(chē)傳感器識(shí)別與檢測(cè)圖解[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006:1-13.

[2]嚴(yán)宏志.一種磨粒在線監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)計(jì)及特性分析[J].傳感器技術(shù)學(xué)報(bào)，2000（4）:333-338.

[3]甘永梅，李慶豐,劉曉娟,等.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005:171-206.