摘要：隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車制造以及汽車維修等在社會生產(chǎn)中都有著非常重要的意義。在電子控制系統(tǒng)越來越復(fù)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(tǒng)是目前汽車維修中不可缺少的重要部分，對汽車維修行業(yè)的發(fā)展也有著重要的影響。

關(guān)鍵詞：汽車維修；汽車故障；自診斷系統(tǒng)；汽車制造；電子控制系統(tǒng) 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(tǒng)分類

按故障存在的系統(tǒng)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(yīng)所提供的信息，如溫度、噪聲、潤滑油狀態(tài)、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(shù)字和模擬兩種類型。一般來說，現(xiàn)代汽車電路故障不解體檢測相對容易，而汽車內(nèi)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(fā)性故障和漸發(fā)性故障。突發(fā)性故障是指發(fā)生前無任何征兆的故障，不能依靠早期診斷來預(yù)測，其發(fā)生具有偶然性，如輪胎刺破、鋼板彈簧折斷等。突發(fā)性故障盡管難以預(yù)測，但其排除相對容易。漸發(fā)性故障是指汽車技術(shù)狀況連續(xù)變化，最終導(dǎo)致惡化而引起的故障，這種故障有一個逐漸發(fā)展的過程，其發(fā)生有一定的必然性，可以通過早期預(yù)測來發(fā)現(xiàn)。

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(fā)生、有時消失，如發(fā)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(fù)或更換失效零部件后才能排除，如發(fā)動機拉缸、軸承瓦燒損等。

1.4 按故障顯現(xiàn)的情況分類

按故障顯現(xiàn)的情況可分為功能故障和潛在故障。導(dǎo)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(shù)可判斷，如發(fā)動機不能啟動、發(fā)動機功率下降等。潛在故障是指正在逐漸發(fā)展但尚未對功能產(chǎn)生影響的故障，如軸承、連桿的裂紋，在未發(fā)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(fù)，如怠速過高、氣門腳響等。一般故障可能導(dǎo)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(nèi)排除，如來油不暢、濾清器堵塞等。嚴重故障可能導(dǎo)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(fā)動機拉缸、燒瓦等。致命故障一般都具有突發(fā)性，可能引起車毀人亡的惡性事故，如制動系統(tǒng)失效、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效等。

2 汽車故障自診斷概述

汽車故障自診斷系統(tǒng)主要通過對電子控制系統(tǒng)中的傳感器、電子控制系統(tǒng)和各種執(zhí)行的元件這些方面進行監(jiān)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(yù)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(shù)記錄為維修工作提供了理論依據(jù)。自診斷系統(tǒng)具有以下功能：檢測電子控制系統(tǒng)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(yīng)謹慎駕駛；啟用故障保護功能，確保車輛安全運行；協(xié)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(tǒng)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(chǎn)生問題之后，控制其的信號燈就已經(jīng)無法作為整個汽車是否存在問題的主要表現(xiàn)方式，故障自診斷系統(tǒng)會在相應(yīng)的存儲庫里面進行一定經(jīng)驗值的查找和對比，以相應(yīng)的經(jīng)驗值作為其衡量故障的標準參數(shù)，相應(yīng)的緊急預(yù)備方案可以進一步保證汽車在發(fā)生緊急問題的過程中還能夠運行。

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

第三，故障自診斷系統(tǒng)如果判斷出其電控體統(tǒng)有故障出現(xiàn)的時候，就會對改善其故障的相應(yīng)設(shè)備進行相應(yīng)的管理，保證汽車能夠平穩(wěn)地運行，促使司機能夠?qū)⑵溟_到相應(yīng)的維修站點。

4 自診斷系統(tǒng)在汽車維修中的應(yīng)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(xiàn)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(xiàn)象；熱車時啟動正常。出現(xiàn)該故障現(xiàn)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(fā)動機控制單元（電腦）、水溫傳感器，但故障依舊。根據(jù)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(fā)動機故障類型和故障位置的信息，其實質(zhì)是汽車發(fā)動機自診斷系統(tǒng)對檢測故障點進行分析后記錄下來的相應(yīng)數(shù)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(fā)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(tǒng)的程序設(shè)計人員根據(jù)不同標準在設(shè)計微機控制單元程序時預(yù)先設(shè)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(shù)情況下會利用人工方法讀取故障代碼。

4.1.2 數(shù)據(jù)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(tǒng)的插座連接在一起，當發(fā)動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，自診斷系統(tǒng)就會以數(shù)據(jù)表和串行輸出方式主動將電控單元內(nèi)部的分析計算結(jié)果、故障控制參數(shù)和控制模式等數(shù)值全部顯示在檢測儀顯示屏上。

4.1.3 監(jiān)控執(zhí)行器。當汽車發(fā)動機處于熄火狀態(tài)或在正常運轉(zhuǎn)過程中，運用電控單元檢測儀，自診斷系統(tǒng)可實現(xiàn)對各執(zhí)行器發(fā)出強制驅(qū)動或強制停止指令的控制，以實時監(jiān)測執(zhí)行器的工作情況，再進一步分析判斷該執(zhí)行器及其控制電路是否存在故障問題。

4.2 自診斷系統(tǒng)中故障參數(shù)記錄的功能

其不僅能夠?qū)Ξa(chǎn)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(guān)參數(shù)進行相應(yīng)的管理和分析。故障自診斷系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的問題和其在一定時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的記錄。

4.3 自診斷系統(tǒng)中故障定位的功能

其不僅能發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)中的故障元件，并且將其故障進行相應(yīng)的定位，進一步節(jié)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(tǒng)中故障預(yù)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(guān)的必要數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將各種現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)對其進行相應(yīng)的處理，保證故障自診斷系統(tǒng)將相應(yīng)的故障能夠進行預(yù)測，并且保證汽車在維修過程中不會產(chǎn)生盲目維修的現(xiàn)象，保證相應(yīng)的駕駛員能夠?qū)Ξa(chǎn)生的故障進行相應(yīng)的預(yù)防。

4.5 汽車故障自診斷系統(tǒng)中的參數(shù)替代功能

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

現(xiàn)在，汽車故障的自診斷系統(tǒng)還停留在發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)，大多數(shù)的故障代碼都和相應(yīng)的發(fā)動機排放相聯(lián)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(tǒng)一和完善。在以后的發(fā)展過程中，汽車故障自診斷系統(tǒng)會應(yīng)用到汽車中的每一個系統(tǒng)，相應(yīng)的故障代碼也會得到進一步的完善。

5 汽車故障診斷技術(shù)展望

5.1 實現(xiàn)汽車診斷技術(shù)的規(guī)范化

我國在汽車檢測診斷技術(shù)發(fā)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(shè)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(chǔ)理論與技術(shù)不夠重視。要促進我國汽車診斷技術(shù)的發(fā)展，必須加強基礎(chǔ)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(guī)范統(tǒng)一全國各地的檢測與診斷標準和操作技術(shù)。

5.2 提高汽車診斷設(shè)備的智能化水平

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

5.3 故障診斷網(wǎng)絡(luò)化

人們能從網(wǎng)絡(luò)中獲得各種汽車診斷技術(shù)的最新信息，實現(xiàn)與全球各地的汽車廠商、汽車診斷專家的互動聯(lián)系和技術(shù)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(tǒng)”的指導(dǎo)，將汽車故障診斷遠程化，實現(xiàn)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(wǎng)，使交通管理部門隨時掌握車輛信息。

5.4 汽車故障預(yù)測

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

6 結(jié)語

綜上所述，本文通過對汽車維修中故障自診斷系統(tǒng)的工作原理以及其相應(yīng)應(yīng)用的研究，以及對整個汽車故障自診斷系統(tǒng)進行系統(tǒng)的分析，能夠保證相關(guān)的汽車維修人員對汽車維修有進一步的了解，并且能夠?qū)ζ涔ぷ髁窟M行相應(yīng)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(tǒng)的故障診斷在汽車發(fā)動機上的應(yīng)用[D].太原理工大學，2011.

[2] 趙俊杰.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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）