汽车发动机电子控制系统智能诊断技术研究

张永杰

（云南交通职业技术学院 650101)

汽车发动机电子控制系统智能诊断技术研究

张永杰

（云南交通职业技术学院 650101)

上世纪60年代，中国开始走上了研究汽车检测技术的道路，而当时研发的诊断设备都比较简单。直到了80年代初，我国再次开始研发汽车诊断技术，经过交通部门有关人士的不懈努力，汽车检测诊断技术得到了日新月异的发展。而到了90年代初，国内相关研究机构和部分高校也不甘落后，开始了关于汽车故障诊断专家系统的研究。虽然中国已经对此进行了很多年的研究，但是仍然和国外有很大的差距。本文从汽车发动机电子控制系统智能诊断技术的发展过程出发，介绍了该项技术的发展现状，然后在此基础上对该项技术的发展趋势进行展望。

汽车；电控系统；智能诊断技术；发展趋势

汽车发动机电子控制系统智能诊断技术是一项综合性技术。随着科技的不断发展，汽车的电子设备也得到了广大用户的认可和肯定。该项技术的应用虽然在一定程度上提升了汽车舒适性和各项性能，但与此同时汽车控制系统也随之变得越来越繁杂。因此，当车主发现自己的汽车发动机电子控制系统出现问题的时候，能做的就是看维修人员可不可以尽快找到出现故障的地方，以及可不可以尽快把车维修好。

在当今社会，随着汽车市场的不断扩展，购车者越来越关注汽车售后服务的好坏，于是各大汽车经销商开始迎合购买者的需求，不断挖空心思，只为了提升汽车故障检测与维修能力。因此车辆故障诊断设备与技术也得到了飞速发展，汽车诊断也被作为一门专业技术发展起来。

1 汽车发动机电子控制系统智能诊断技术的发展过程

汽车故障诊断技术这门学科是从1960年才开始迅速发展起来的，纵观其发展过程，主要经历了具有代表性的四个阶段[1]。

第一个阶段为人工检验阶段。在这个阶段主要是依靠经验丰富的专家或设备维修人员，通过监视汽车发动机运行情况，倾听发动机运行声音，感受发动机震动状态来人为的判断发生故障的原因，并在此基础上提出维修的方案。虽然在这个阶段也有一些简单仪器设备的帮助，但是出错的情况还是时有发生，人工诊断技术还是有很大的不足。

首先，这种方式只能应付一些简单直观的故障；其次，人工诊断技术并不能完美的解决所有可能出现的故障；最后，有经验的维修人员数量总是处于不足的状态，而且不同维修人员擅长维修的部位也不一样，彼此之间在维修经验上也有很大的差异性。所以这种判断方式并不会有很高的准确率。

第二个阶段为简单仪器、仪表进行测量的阶段。在这个阶段，汽车在构造上开始使用越来越多的新材料和新技术，所以为了能正确分析出故障原因，并对其进行维修，一些简单的仪器、仪表经过研制应运而生。维修人员经常使用万能表或示波器等仪器、仪表来测量相关的数据，从而在汽车故障诊断中达到辅助维修的目的。但是，这个阶段仍然有错误诊断的情况出现，故障诊断的正确性仍然不是很高，想要判断出故障部位仍然存在很大的困难。

第三个阶段为综合诊断的阶段，这个阶段是随着专业设备的使用而开始的，其标志就是OBD标准的推出。OBD又叫“车载诊断系统”，不同的汽车生产商都拥有独特的汽车故障诊断仪器。这种专用仪器可以和车载诊断系统连接起来，在车载诊断系统诊断出故障后，可以通过专用仪器提取出故障信息，方便汽车维修人员及时进行故障诊断，提升了维修速度，同时也提高了诊断的准确性[2]。

第四个阶段为人工智能诊断阶段。这个阶段的维修主体不再是人，而是机器，计算机可以模拟出专家的诊断思维活动，以此实现了诊断技术质的飞跃。这项技术目前不仅可以应用于汽车维修，还能应用于航天航空、核电站和电力系统等各个领域。

2 汽车发动机电子控制系统智能诊断技术的现状

经过科学技术多年的应用与发展，汽车发动机电子控制系统已经变得越来越复杂。因此以往简单的人工检验诊断方法已经不能满足消费者的需求了，不管是从精确度、使用方便性还是适应性角度，消费者的需求都在不断增加。而目前自诊断的主要方法有以下几种。

2.1 ECU故障自诊断

ECU又叫车载电脑或行车电脑。简单来说，ECU跟汽车的关系就相当于大脑和人体的关系。如果ECU控制系统发现汽车内部出现故障，电子控制单元就会通过故障指示灯的方式来对车主发出提示。与此同时，如果系统控制单元检测到某个汽车零部件出现了问题，就会将故障信息存到随机存储器RAM中，一般故障信息是以数字代码的形式存在。这样当汽车维修人员在维修的时候就可以人工调取这些数字代码，然后准确地解决汽车故障。

2.2 油液检测及信号采集技术

汽车维修人员可以在维修的时候分析汽车润滑油中的磨损碎屑，并对其进行定性与定量测量。这样不仅可以知道润滑油的理化性能，还可以分析出相关零部件的磨损程度，知道系统的污染程度，了解汽车的工作状态，最终实现成功监测汽车运行状态的目的。

2.3 汽车故障诊断的传统专家系统

专家系统本质上来说就是一种智能计算机程序信息系统，是在计算机上建立的，以人类专家的专业领域知识与经验为基础的系统。这个系统可以使用专业领域专家的知识能力，从而完成所需的任务。

汽车故障诊断并不是一个方便而简单的任务，在诊断的过程中也必须用到许多的专业知识，所以有很多研究者都在尝试着把专家系统和故障诊断进行融合。虽然从某种程度上来说这项研究已经取得了一定的成果，但是这种传统诊断专家系统却存在许多的缺点，最大的缺点就是没有自我学习的能力，因此只能用来进行简单的系统故障诊断。

3 现代汽车发动机电子控制系统智能诊断技术的发展趋势

随着科技的不断进步，智能化和信息化已经逐渐成为故障诊断技术发展的新趋势。比如小波分析法就是在信号处理的基础上研发的，神经网络法则是在人工智能的基础上研发的。所以目前故障诊断技术发展趋势大概有以下几个方面。

3.1 资料数据在线化

使用交互式电子技术手册已成为汽车故障诊断资料数据在线化最大的特点。交互式电子技术手册和纸质技术手册相比，其具有如下几个新特征。

(1)使信息的组织样式更加优化，把计算机当作中间介质，具有许多额外的功能。比如滚动、放缩、动画、彩色、提示音等。

(2)信息与信息之间是有联系的，查阅者能快速便捷地阅读所需信息，完成人与数据之间的交互，确保汽车故障维修可以达到事半功倍的效果。

(3)交互式电子手册不仅具有较高的智能化水平，与此同时具有保管便捷、容易查阅的优点，这是传统纸质手册所不具备的。同时维修人员还可使用网络登录的方式查看维修资料数据库。

3.2 故障诊断信息的网络化

远程控制是维修站与售后支持中心实时联系的一款诊断软件，通过互联网实现跨空间的车辆故障诊断。售后支持中心的计算机与维修站的计算机是实时同步的，因此诊断信息可以第一时间到达售后支持中心，去除了空间的影响，让维修人员不用到现场就能协助维修站对车辆故障的原因进行分析，并提出合理的解决方案。

远程控制除了是一款实时联系的软件外，还是一款数据实时反馈的软件。当车辆在维修站进行维修的时候，远程控制可以把所有的故障诊断信息收集起来，并进行统计分析，为汽车改进提供了重要的帮助，同时还能提升车主对该品牌的好感和信任程度。

3.3 专家系统的智能化

故障诊断专家系统的一大亮点就是，在有需要的时候可以提取出原本存储于计算机中专家们的知识，帮助初学者站在“巨人的肩膀上”来看待问题。目前已研究的汽车故障诊断专家系统模型有以下几种：建立在规则的基础上的；建立在实例的基础上的；建立在行为的基础上的；建立在模糊逻辑的基础上的；建立在人工神经网络的基础上的。虽然不同的专家系统有各自不同的长处与不足，但都是在往智能化的方向发展。

4 结束语

诊断设备的发展带动了汽车发动机电子控制系统智能化诊断技术的发展，但是我国汽车诊断技术还是有很多不足之处的，技术水平与国外相比仍然存在很大的差距。目前我国汽车故障诊断技术正处于发展的关键时期，现代化、智能化是目前发展的主要方向。我们要明确了解汽车故障诊断技术的发展趋势，使我国的汽车故障诊断技术走在世界的最前端。

[1]弋国鹏,赵龙等.汽车故障诊断技术(新编版)[M].人民交通出版社,2011,4.

[2]蒋鸣雷.汽车故障诊断技术发展趋势[J].中国新技术新产品,2013(9):102.

U472.2文献标示码A

张永杰，硕士，教授，研究方向为交通运输工程。