芻議汽車故障自診斷系統在汽車維修中的應用

摘要：隨著汽車行業的快速發展，汽車制造以及汽車維修等在社會生產中都有著非常重要的意義。在電子控制系統越來越復雜后，對汽車維修也提出了更高的要求。而汽車故障自動診斷系統是目前汽車維修中不可缺少的重要部分，對汽車維修行業的發展也有著重要的影響。

關鍵詞：汽車維修；汽車故障；自診斷系統；汽車制造；電子控制系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：U472 文章編號：1009-2374（2016）06-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.025

1 汽車故障概念

1.1 按故障存在的系統分類

按故障存在的系統可將汽車故障分為汽車機械故障和汽車電路故障。汽車機械故障的范圍較廣，通常利用汽車運行過程中的二次效應所提供的信息，如溫度、噪聲、潤滑油狀態、振動及各種物理和化學特性的變化來進行診斷。汽車電路故障又可分為數字和模擬兩種類型。一般來說，現代汽車電路故障不解體檢測相對容易，而汽車內部的機械故障不解體檢測相對困難。

1.2 按故障形成的速度分類

按故障形成的速度可分為突發性故障和漸發性故障。突發性故障是指發生前無任何征兆的故障，不能依靠早期診斷來預測，其發生具有偶然性，如輪胎刺破、鋼板彈簧折斷等。突發性故障盡管難以預測，但其排除相對容易。漸發性故障是指汽車技術狀況連續變化，最終導致惡化而引起的故障，這種故障有一個逐漸發展的過程，其發生有一定的必然性，可以通過早期預測來發現。

1.3 按故障存在的時間分類

按故障存在的時間可分為間歇性故障和永久性故障。間歇性故障有時發生、有時消失，如發動機供油系氣阻故障就是一種典型的間歇性故障。永久性故障只有在修復或更換失效零部件后才能排除，如發動機拉缸、軸承瓦燒損等。

1.4 按故障顯現的情況分類

按故障顯現的情況可分為功能故障和潛在故障。導致汽車功能喪失或性能下降的故障稱為功能故障。此類故障通過直接感受或測定其輸出參數可判斷，如發動機不能啟動、發動機功率下降等。潛在故障是指正在逐漸發展但尚未對功能產生影響的故障，如軸承、連桿的裂紋，在未發展到極限使其斷裂時，為潛在故障。

1.5 按故障造成后果的嚴重程度分類

按故障造成后果的嚴重程度可分為輕微故障、一般故障、嚴重故障和致命故障。輕微故障一般不會對汽車性能造成較大影響，也無需進行零件更換，使用隨車工具進行適當修理就可恢復，如怠速過高、氣門腳響等。一般故障可能導致汽車性能下降或停車，但不會對汽車總成和主要部件造成嚴重損壞，可用隨車工具更換零件在短時間內排除，如來油不暢、濾清器堵塞等。嚴重故障可能導致主要部件的嚴重損壞，造成汽車無法行駛，無法用隨車工具更換零件的方式在短期排除，如發動機拉缸、燒瓦等。致命故障一般都具有突發性，可能引起車毀人亡的惡性事故，如制動系統失效、轉向系統失效等。

2 汽車故障自診斷概述

汽車故障自診斷系統主要通過對電子控制系統中的傳感器、電子控制系統和各種執行的元件這些方面進行監測。其故障定位功能使維修人員能更快地找出故障原因，而故障預警功能則更好地提高了汽車的安全性和可靠性，其故障參數記錄為維修工作提供了理論依據。自診斷系統具有以下功能：檢測電子控制系統的故障；將故障代碼存儲在ECU的存儲單元中；提示駕駛員ECU已檢測到故障，應謹慎駕駛；啟用故障保護功能，確保車輛安全運行；協助維修人員查找故障，為故障診斷提供信息。

3 汽車故障自診斷系統的主要工作原理

第一，如果在汽車行駛的過程中，某個傳感器或者某個電路產生問題之后，控制其的信號燈就已經無法作為整個汽車是否存在問題的主要表現方式，故障自診斷系統會在相應的存儲庫里面進行一定經驗值的查找和對比，以相應的經驗值作為其衡量故障的標準參數，相應的緊急預備方案可以進一步保證汽車在發生緊急問題的過程中還能夠運行。

第二，如果汽車的執行元件導致其余的元件受損，就會促使汽車故障的產生。這樣就要針對問題采取相應的解決措施，將此執行元件進行相應的檢測，對產生的故障進行相應的改善。此時，故障自診斷系統就能進一步對此問題進行相應的解決，并且其會自動使用相應的安全措施，保證問題得到相應的抑制，保證汽車能夠平穩地行駛。

第三，故障自診斷系統如果判斷出其電控體統有故障出現的時候，就會對改善其故障的相應設備進行相應的管理，保證汽車能夠平穩地運行，促使司機能夠將其開到相應的維修站點。

4 自診斷系統在汽車維修中的應用

4.1 汽車故障案例分析

有些汽車冷啟動困難，形成汽車故障。車主反映近來該車常出現冷車不易啟動，每天早上需要啟動多次才能著車，而以前沒有這種現象；熱車時啟動正常。出現該故障現象后，車主在郊縣的幾個修理廠進行過檢修，更換了點火線圈、缸線、火花塞、發動機控制單元（電腦）、水溫傳感器，但故障依舊。根據此案例，我們可以對其進行以下三方面的分析：

4.1.1 故障代碼讀取。故障代碼是指專門用于表示汽車發動機故障類型和故障位置的信息，其實質是汽車發動機自診斷系統對檢測故障點進行分析后記錄下來的相應數字編碼或字母編碼。由于汽車車型眾多且出廠年代、制造商也各不相同，在這樣的背景下，發動機故障代碼也具有不同的含義，故障代碼一般由電控系統的程序設計人員根據不同標準在設計微機控制單元程序時預先設定。一般情況下，維修人員會利用ECU檢測儀讀取故障代碼，少數情況下會利用人工方法讀取故障代碼。

4.1.2 數據傳輸顯示。一般情況下，汽車電控單元檢測儀與故障診斷系統的插座連接在一起，當發動機處于運轉狀態時，自診斷系統就會以數據表和串行輸出方式主動將電控單元內部的分析計算結果、故障控制參數和控制模式等數值全部顯示在檢測儀顯示屏上。

4.1.3 監控執行器。當汽車發動機處于熄火狀態或在正常運轉過程中，運用電控單元檢測儀，自診斷系統可實現對各執行器發出強制驅動或強制停止指令的控制，以實時監測執行器的工作情況，再進一步分析判斷該執行器及其控制電路是否存在故障問題。

4.2 自診斷系統中故障參數記錄的功能

其不僅能夠對產生的問題進行進一步綜合性的分析，還能夠進一步對問題分析的相關參數進行相應的管理和分析。故障自診斷系統能夠對產生的問題和其在一定時間段內的數據進行相應的記錄。

4.3 自診斷系統中故障定位的功能

其不僅能發現電控系統中的故障元件，并且將其故障進行相應的定位，進一步節約了維修工作人員的時間成本和工作負擔。

4.4 自診斷系統中故障預警功能

其不僅能夠進一步提升整個汽車在行駛過程中的安全性能，要以相關的必要數據為基礎，將各種現代化的數據處理技術對其進行相應的處理，保證故障自診斷系統將相應的故障能夠進行預測，并且保證汽車在維修過程中不會產生盲目維修的現象，保證相應的駕駛員能夠對產生的故障進行相應的預防。

4.5 汽車故障自診斷系統中的參數替代功能

其能夠進一步提升汽車的整體性能，不會對生態環境產生一定的破壞。在整個汽車運行的過程中，如果其電控系統中相應的傳感器由故障產生，就要使用替代參數對其進行相應的改善，保證汽車能夠正常行駛，這種替代的參數可以從相應的存儲器中進行相應的獲取，也可以從其他傳感器中進行相應的處理并且使用。

現在，汽車故障的自診斷系統還停留在發動機的電子控制系統，大多數的故障代碼都和相應的發動機排放相聯系，可是對汽車的車身以及底盤等地方的故障代碼還要進行進一步的統一和完善。在以后的發展過程中，汽車故障自診斷系統會應用到汽車中的每一個系統，相應的故障代碼也會得到進一步的完善。

5 汽車故障診斷技術展望

5.1 實現汽車診斷技術的規范化

我國在汽車檢測診斷技術發展過程中，普遍存在“重硬偏軟”的問題，熱衷于引進和推廣先進設備，但對難度大、投入多、社會效益明顯的診斷方法和限值標準等基礎理論與技術不夠重視。要促進我國汽車診斷技術的發展，必須加強基礎研究，完善硬件與軟件相配套的工作，制定定量的檢測與診斷標準，規范統一全國各地的檢測與診斷標準和操作技術。

5.2 提高汽車診斷設備的智能化水平

汽車診斷設備向多功能綜合式和自動化方向發展，測試儀器向小型化、輕量化、非接觸化和智能化方向發展。同時，隨著技術進步，將進一步提高診斷設備的智能化水平，增加診斷項目，擴大診斷范圍，提高診斷結果的可靠性。隨著新技術的發展和新產品的開發，全智能化的汽車診斷設備必將成為對汽車故障診斷和維修領域的主流。

5.3 故障診斷網絡化

人們能從網絡中獲得各種汽車診斷技術的最新信息，實現與全球各地的汽車廠商、汽車診斷專家的互動聯系和技術交流，從而獲得需求的汽車故障診斷的信息，隨時得到“汽車故障診斷專家系統”的指導，將汽車故障診斷遠程化，實現在家修車的理想。利用信息高速公路，可將全國的汽車檢測站連成一個廣域網，使交通管理部門隨時掌握車輛信息。

5.4 汽車故障預測

汽車的壽命預測和故障預報是當前及今后較長一段時間內汽車故障診斷技術的一個重要研究方向。通過對診斷對象的壽命預測和故障預報，預先獲知其未來的運行趨勢和技術狀況，得出其剩余的無故障工作壽命，可以預防或降低由于設備故障導致的危害性事故，把損失降低到最小。

6 結語

綜上所述，本文通過對汽車維修中故障自診斷系統的工作原理以及其相應應用的研究，以及對整個汽車故障自診斷系統進行系統的分析，能夠保證相關的汽車維修人員對汽車維修有進一步的了解，并且能夠對其工作量進行相應減少，為司機提供了更多的便捷，還能進一步提升汽車維修工作的效率。

參考文獻

[1] 張偉.基于專家系統的故障診斷在汽車發動機上的應用[D].太原理工大學，2011.

[2] 趙俊杰.基于模糊神經網絡的汽車故障診斷方法研究[D].杭州電子科技大學，2011.

作者簡介：溫曉娟（1980-），女，山西壽陽人，杭州汽車高級技工學校講師，研究方向：汽車維修工程教育。

（責任編輯：陳 潔）