浅谈汽车故障诊断方法及其应用
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[摘 要] 对目前大多数企业采用的汽车故障诊断方法进行研究，列举出目前汽车故障诊断所采用的方法，包括人工直观经验法、仪器设备诊断法、汽车自诊断方法、汽车故障诊断专家系统及基于特征状态识别检测方法等，并就目前汽修行业各类、各规模汽修企业使用上述汽车故障诊断方法的情况进行研究，并分析了上述几种诊断方法在中、高职、本科院校开展教学情况，还提出今后汽车故障诊断研究的方向。
[关 键 词] 汽车故障;诊断方法;应用
[中图分类号] O472.9 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）11-0166-02
从汽车发明以来，为了使汽车能时刻保持良好的工作状态为人类工作，人类对汽车故障诊断的研究及应用处于不断进行中。随着汽车技术的不断发展，大量新技术在汽车上的应用，更使人们对汽车故障诊断技术的研究兴趣高涨。从18世纪的纯机械故障维修到20世纪20年代以后的简单电路维修，再到20世纪60年代复杂汽车电路维修开始，单片机在汽车上使用后，汽车自检测开始出现。OBD、CAN的应用，基于网络的信号传输线路使汽车检测的技术上了一个新台阶。现在人工智能的出现，以阿尔法狗、阿尔法元、百度智能机器人小度、搜狗智能机器人汪仔等为代表的新型智能机器人已经出现在我们身边。今后一段时间AI技术将大量在汽车上应用，智能汽车系统、无人驾驶系统马上到来。我们的汽车故障诊断技术再次出现新产物，汽车故障诊断技术再次迈上新台阶。
目前汽车故障诊断技术的研究及应用情况如何？今后汽车故障诊断技术将往何方向发展？针对这些问题，我们做了以下研究。
一、汽车故障诊断技术的分类
（一）人工经验法
人工经验法是指维修人员根据以往的工作经验进行故障判断，并通过简单的测试来验证故障判断的正确性。人工经验法主要通过问询、观察、倾听、试验、重现、嗅闻、分段排查、触摸、测量、局部拆卸、替换件等多种形式。人工经验法对维修人员要求较高，需要维修人员有较高的维修技术水平及丰富的维修经验。目前此维修方法仍大量地被各修理厂使用。
（二）仪器设备诊断法
仪器设备诊断法指的是使用汽修检测设备和仪器来检测汽车的运行参数、技术状态、曲线和波形等来对汽车故障进行诊断的方法。典型的检测设备有数字万用表、示波器、真空度表、气缸压力表、油压表等。仪器设备诊断法能够在汽车不解体的情况下检测出准确的数据，用以判断汽车的故障。其特点仍是需要高技术的维修人员，需要对检测出的数据进行处理，得出正确的故障判断。
（三）汽车自诊断方法
汽车自诊断法也称为车上诊断法或车载诊断法，就是在合理地运用汽车电控系统自诊断系统的情况下，对汽车故障进行准确的判斷。这种方法具备储存汽车故障码、实时监控、交互通讯等功能，是现代汽车故障诊断方法智能化发展的重要体现，也是目前使用最广泛的检测方法之一。
（四）汽车故障诊断专家系统
汽车故障诊断专家系统是指采用先进人工智能技术，模拟人类专家解决问题的思维过程，对汽车进行故障诊断的智能化方法。该方法可以与诊断工具相连接，或与其他软件相结合，提高诊断效率和准确性。因此其使用的复杂性以及对技术要求高的特殊性，目前在修理厂的应用比例较低。
（五）基于特征状态下的识别方法
基于特征状态下的识别方法，是需要获得诊断信息，然后对所得诊断信息进行预处理和分析，再对系统的状态进行识别，找出故障原因，并确定故障部位。在实现过程中需要采用多种检测方法和手段，因此，把这些检测方法和手段应用于汽车故障诊断的研究与分析，具有实际的意义。
二、各类汽车故障诊断技术在实际中的应用情况
目前国内汽修企业按服务内容及规模可分为：4S店、大型汽修综合店、中小型汽修综合店、专修店、快保及美容店。因各店性质不同，使用汽车故障诊断技术的比例各不相同。
（一）汽车销售、维修4S店
因4S店有汽车生产厂家技术上的全方位支持，加上其销售及维修车型固定，又有庞大的连锁系统、信息收集及处理、发布系统，且其有一套完整的故障诊断、维修程序，基于以上特点，4S店大量使用人工直观经验法及汽车故障诊断专家系统对汽车进行故障诊断。因4S店有完整的维修培训方案，其维修人员可以不是高技术等级及经验丰富的维修人员，就能快速、准确地判断出汽车故障。例如，大众4S店在接到安装有干湿离合器的车辆出现行驶无力故障时，无需诊断，无需高技术水平的维修技师检测，直接判定为变速器故障，即有99%的正确率。这是因为干湿变速器的缺陷、故障出现的几率、故障出现时的特征表现以及故障处理方法已经在大众4S店全球通报，使用人工直观经验法直接能诊断出种类故障。
（二）大型汽修综合店
因其经营规模较大，拥有技术较高、经验丰富的维修技师。但是因为汽车生产厂家及4S点的技术封锁，这类修理厂使用较多的是人工直观经验法及汽车自诊断方法，并配以仪器设备诊断法来提高故障判断的准确性。这类汽修店也有采用汽车故障诊断专家系统的方法来检测较为复杂、不易判断的故障。
（三）中小型汽修综合店 这类店因受资金、规模及技术壁垒限制，其大多数使用人工直观经验法及汽车自诊断方法，一般还会使用仪器设备诊断法来提高故障判断的准确性。规模小的店，其使用仪器设备诊断法的比例也会降低，例如，大多数小型汽修厂没配备示波器等仪器设备。一些小规模的汽修店，因客户大多为低端车型，除了万用表以外，其他仪器设备更是屈指可数。
（四）专修店
这类店因专修某种车型，对所修车型常见的故障非常熟悉，有的技术人员甚至是该品牌车4S店的原维修技师，对该品牌汽车的厂家技术掌握程度很高。这类店大量使用人工直观经验法及汽车自诊断方法。部分更专业的店会以人工直观经验法及汽车故障诊断专家系统为主，少量使用仪器设备诊断法。
（五）快保及美容店
这类店以汽车美容项目为主，配以汽车快速保养项目，普遍对汽车复杂故障诊断能力较低。这类店做的汽车维修项目以直观、可见、无需要过多判断的项目，直接换件解决问题。这类店的故障检测以直观检测法为主，少量辅以汽车自诊断方法。例如，这类店经常做的汽车维修项目有：制动片的更换、球头更换、外观件更换、易损件的更换以及机油、变速器油、刹车油、冷却液更换等日常保养项目。这些直接目测就可诊断出故障的维修项目，不需要高技术水平的技师，已经大量在快保及汽车美容店开展起来。
从以上情况来看，人工直观经验法和汽车自诊断方法是使用最广泛的汽车故障检测方法，这也符合国内汽车消费规律。目前国内汽车消费主流車型在8～20万，人工直观经验法和汽车自诊断方法将继续在很长一段时间里占主导地位。随着电动汽车及智能汽车的发展，也随着人民生活水平提高，高配置车价逐年降低，高配置汽车销售比例逐年提高，汽车自诊断方法所占比例会下降。而汽车故障诊断专家系统及基于特征状态识别诊断技术不断成熟，使用汽车故障诊断专家系统及基于特征状态识别的方法比例会逐年上升。
从未来发展情况来看，作为汽车故障诊断的基础诊断方法不会被某些先进的诊断方法取代，例如，人工直观经验法和仪器仪表诊断法，因其直观性和数据性的特点，无论科技如何发达，都会在汽车修理行业继续广泛使用。无论汽车工业怎么发展，汽车故障的诊断都会遵循由简单到复杂、由外到内、由几率高到几率低的诊断原则。合理地利用上述几种故障诊断方法，相互配合使用，才能做到快速、准确地判断故障部位。
在中职、高职、本科的汽车维修教学中，所开展的故障诊断教学内容，都是把仪器设备诊断法及汽车自诊断方法作为教学及实训的重点内容，其理论及实践的教学活动开展得比较扎实，有利于对学生今后在汽车维修企业开展工作。而人工直观经验法因需大量的实践经验积累，也没有相应系统训练教材，因此，在学校的教学中仅仅是对相关理论知识的介绍，没有系统的培训及实训教学。建议汽车维修类专家可以将上百年的汽车维修经验进行归类，并制定出一门新的教学课程——汽车故障人工直观经验诊断法，用来对中级以上汽车维修工进行培训，使其能在短时间内提升较全面使用人工直观经验法诊断汽车故障的能力，缩短其技术成长时间。
而汽车故障诊断专家系统或基于特征状态识别方法的教学，未出现在中职、高职以及本科院校的汽车维修专业教学中，只是有零星的专业机构针对中高端汽修维修技师开展培训，因培训费用较高及后期使用成本较高，很难普及。这种情况受市场行为的左右，在近期很难会有改变。
综上，在今后一段时间里，对汽车故障诊断方法的研究，可在以下几个方面进行：
1.根据新的汽车应用技术，研究出相应的新的汽车故障诊断方法。
2.根据新的汽车应用技术，对仪器设备诊断法、汽车自诊断法进行更新补充。
3.对人工直观经验诊断法进行归类，制定出一门教学课程。
4.继续完善汽车故障诊断专家系统及基于特征状态识别方法的研究，使其对汽车故障诊断的正确率不断提高，诊断范围不断扩大，使该技术能更好地为汽车故障诊断服务。
汽车故障诊断方法及应用的研究会一直在路上，任重而道远。我们汽车人也会不断学习，不断进取，以自己的知识服务于社会，服务于广大车主。
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编辑 马燕萍
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