【正文】 組成 [15]。 ② 網(wǎng)絡(luò)化 使維修人員不必在現(xiàn)場就能實現(xiàn)診斷，并隨時監(jiān)控發(fā)動機的運行情況 ，還能查閱各專家系統(tǒng) ,實現(xiàn)對各專家系統(tǒng)資源的共享。 ④ 診斷系統(tǒng)都是單個獨立的，不能實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，不能對各專家系統(tǒng)實現(xiàn)共享。它不能魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 16 對所控制設(shè)備運行的狀態(tài)、過程參數(shù)等 ,進(jìn)行連續(xù)、系統(tǒng)的記錄和顯示，以準(zhǔn)確反映出設(shè)備各部分、各階段的具體狀態(tài)，也不能深入分析、預(yù)測其發(fā)展趨勢，并提出專家建議。有的回路或支路故障不止一個，第一個故障排除后，第二個故障才顯現(xiàn)出來 ,這時要對該回路或支路再次進(jìn)行檢修，直至確認(rèn)修理成功為止。 如表 2 所示 為電噴系統(tǒng)常見綜合故障的現(xiàn)象、原因和排除方法 [14]。在確定故障的具體部位后，應(yīng)按維修工藝或維修手冊所述步驟檢查、調(diào)整、修理或更換。 ⑥ 部件檢查。 ④ 動態(tài)故障代碼檢查。并將故障代碼逐一記錄下來，然后清除故障碼。癥狀確認(rèn)是故障診斷的核心，為確認(rèn)故障還可以采用經(jīng)驗法、專 家調(diào)查法、癥狀模擬法來進(jìn)一步確認(rèn)故障。圖 4 所示 為采用系統(tǒng)分析法排除故障 的 診斷流程圖 [12]。 3）交叉故障 交叉故障是指汽車同時出現(xiàn)機械、液壓、油路和電控系統(tǒng)綜合性故障后，非電控系統(tǒng)故障交叉掩蓋電控系統(tǒng)故障，故障原因難以查明，它的故障表現(xiàn)為電 控系統(tǒng)故障特點極不明顯，通常為電控系統(tǒng)故障的錯覺性狀態(tài)。 2）間斷性故障 間斷性故障是指汽車電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障 后 癥狀表現(xiàn)很不確定，即時而出現(xiàn)，時而又消失，故障原因難以查明。疑難故障的多重性是汽車電控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的難點。 奧迪 A6（ ANQ型）電控發(fā)動機的故障診斷 奧迪 A6（ ANQ 型）電控發(fā)動機的故障特點和分類 通過以上對 發(fā)動機 電控燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能特性的全面分析，可以得出 電控 發(fā)動機其結(jié)構(gòu)的層次性、復(fù)雜性以及控制功能的集中性，其故障表現(xiàn)形式表現(xiàn)有傳播性、相關(guān)性、時間性、放射性和模糊性等特點。發(fā)動機電控系統(tǒng)的組成主要由信號輸入裝置（傳感器）、電子控制單元 (ECU)、執(zhí)行器等組成，如圖 3 所示 。當(dāng)加速踏板安 全 松開時節(jié)氣門完全關(guān)閉 ， 發(fā)動機在怠速工況下運行，空氣經(jīng)旁通道直接進(jìn)入氣缸，如圖 1 所示 。四缸 ANQ 型發(fā)動機除電控汽油噴射系統(tǒng)外，其它系統(tǒng)的功能原理及結(jié)構(gòu) 與傳統(tǒng)發(fā)動機基本相同，本文不再陳述，這里主要論述電控汽油噴射 系統(tǒng)的基本組成魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 10 及其功能 [11]。由于三種發(fā)動機基本結(jié)構(gòu)大體相同，故 本文僅 以 ANQ 型 升 電控發(fā)動機 為例進(jìn)行闡述。 最后用 Visual Basic 和 Access 計算機語言為工具開發(fā)電控發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)，使用戶通過友好的人機交互界面實現(xiàn) 對 典型故障診斷，并實現(xiàn)知識咨詢功能。本文采用二元對比決策中的模糊優(yōu)先關(guān)系排序決策法作為本系統(tǒng)隸屬度的確定方法。 因此，采用 由兩種 或兩種 以上方法構(gòu)成的混合系統(tǒng)在汽車發(fā)動機故障診斷中的應(yīng)用也越來越廣泛，具有 診斷的智能化 、 網(wǎng)絡(luò)化和集成化的特點的專家系統(tǒng)將是汽車發(fā)動機故障診斷研究的一個發(fā)展趨勢。 故障樹分析法 使 復(fù)雜 的 原因直觀化、簡單化。它是對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析的有效工具，其目的在于判明基本故障，確定故障的原因、影響和發(fā)生的概率。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)為專家系統(tǒng)提供了一種新的解決途徑。 （ 3）基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (Artificial Neural Network， ANN)是在現(xiàn)代神經(jīng)生理學(xué)和心里學(xué)的基礎(chǔ)之上模仿人的大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)特性而建立起來的一種非線性動力學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 ③ 具有靈活性和透明性。它是為解決不確定性問題，將經(jīng)典集合理論模糊化，逐步發(fā)展成一套完整的推理體系 ， 是對模糊事物相互關(guān)系的研究。它的 缺 點在于案例特征的 選擇、權(quán)重分配以及處理實例修訂時的一致性檢驗 （ 特征變量間的約束關(guān)系 ） 等問題。 基于案例的專家系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點 。南京大學(xué)在 1998 年開發(fā)的汽車故障維修專家系統(tǒng)的基礎(chǔ) ABDES，運用基于 CASE 的推理模式，采用可視化編程手段，提供了一個可視化的知識獲取工具，可以完成基本的發(fā)動機故障診斷。這些系統(tǒng)實用性強，結(jié)構(gòu)簡單，但知識水平不高，所用知識類型和推理控制策略過于單一。日本豐田中央研究所開發(fā)了汽車故障診斷專家系統(tǒng) ATERX，它根據(jù)司機日常注意到 的 現(xiàn)象，推斷引起發(fā)動機故障的原因及維修方法，該系統(tǒng)是一個產(chǎn)生式系統(tǒng)，知識結(jié)構(gòu)中約 120 條規(guī)則，采用正向推理，把可能的故障原因全部輸出。為了擴(kuò)充隨車診斷的功能， 80 年代中后期開始研究多功能車外診斷系統(tǒng)。 汽車故障診斷系統(tǒng) 國 內(nèi) 外汽車發(fā)動機故障診斷專家系 統(tǒng)的發(fā)展 汽車故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展是隨著汽車工業(yè)和診斷技術(shù)的發(fā)展而同步前進(jìn)的。 （ 3） 計算機 檢 測診斷法 魯東大學(xué)本科畢業(yè) 設(shè)計 6 隨著汽車電子化程度越來越高 ，動態(tài)的隨機 性 故障以及控制系統(tǒng)功能性故障日益增多，以計算機技術(shù)為核心的各種精密 檢 測手段被廣泛使用，大大提高了汽車故障診斷的準(zhǔn)確率。其基本方法 主要有四種 [5]。用戶可通過汽車故障遠(yuǎn)程診斷業(yè)務(wù)，將現(xiàn)場診斷時傳 感器輸出的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)接嬎阒行奶幚?，計算中心再將分析結(jié)果反饋回現(xiàn)場 來 指導(dǎo)故障診斷?，F(xiàn)代汽車故障診斷儀器綜合了機械、電子、流體、聲學(xué)、光學(xué)等技術(shù)， 通過各種參數(shù)、曲線、波形 的 變化，測試汽車的性能和故障，還具有自動分析、判斷、打印結(jié)果的功能，并不斷向著集成化和智能化方向發(fā)展。比如，現(xiàn)代汽車結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了其故障狀態(tài)呈現(xiàn)出多樣性、模糊性和不確定性，將模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于故障診斷分析，大大提高了診斷速度和診斷精度。采用先進(jìn)的檢測儀器 和技術(shù) ，對汽車的技術(shù)狀況作 出準(zhǔn)確 地 判斷，找出隱患及時排除，發(fā)現(xiàn)問題及時 修理 ，確保行車安全。為了提高汽車的維修效率，應(yīng)采用先進(jìn)的汽車檢測診斷技術(shù)，隨著汽車結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，汽車檢測診斷技術(shù)的地位越來 越 高，人們更加 依賴于汽車檢測診斷技術(shù)。然而這一制度的 實 施是以先進(jìn)的的汽車檢測診斷技術(shù)為前提的。 （ 2） 汽車檢測診斷技術(shù)的意義 汽車檢測診斷技術(shù)是一種全新的、現(xiàn)代化的檢驗工作，利用必要的儀器、設(shè)備進(jìn)而確定汽車的技術(shù)狀況。 汽車檢測包括安全環(huán)保檢測和主要性能檢測。 汽車在使用過程中，由于某一種或幾種原因的影響，其技術(shù)狀況將隨行駛里程的增加而變化，其動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性將逐漸或迅速降低，排氣污染和噪聲加劇，故障率增加，這不僅對汽車的運行安全、運行消耗、運輸效率、運輸成本及環(huán)境造成極大的影響，甚至還直接影響到汽車的使用壽命，因而研究汽車故障的變化規(guī)律，定期檢測汽車的使用性能，及時而準(zhǔn)確的檢測出故障部位并排除故障，就成為汽車使用技術(shù)的一項重要內(nèi)容。按發(fā)生后果分為一般故障、嚴(yán)重故障、致命故障。所以，通常人 們 理解汽車診斷就是指當(dāng)汽車發(fā)生異常和故障之后，找到其原因所在，也就是指對診斷對象（汽車）進(jìn)行故障識別和異常確定。 它將汽車維修領(lǐng)域?qū)＜业闹R及大量實際維修經(jīng)驗進(jìn)行匯總和提煉，模擬汽車維修專家來進(jìn)行 故障 診斷的計算機智能系統(tǒng)，計算機根據(jù)提供的故障線索及存儲在計算機內(nèi)部的知識庫，來引導(dǎo)用戶逐步進(jìn)行深入診斷，最終確定發(fā)動機故障的部位，并提出維修建議， 同時根據(jù)使用者的要求 不斷修改完善知識庫，從而使維修人員 達(dá)到維修專家的水平。因而汽車電控發(fā)動機的故障癥狀和故障原因之間存在 復(fù)雜的 模糊關(guān)系， 使 診斷的難度大大提高。 但是 ，當(dāng)汽車出現(xiàn)故障時，也毫無疑問得帶來了故障診斷 的 難度化 和 復(fù)雜化 。 fuzzy inference。 關(guān)鍵字 ： 電控汽油發(fā)動機 ； 汽車故障檢測診斷技術(shù) ； 故障檢測診斷系統(tǒng) ； 模糊推理 ； 隸屬函數(shù) Based on the fuzzy inference Audi A6 sedan electronic control engine fault diagnosis system design Hou Fei (School of Transportation , Communications and Transportation, Jiaotongxve0602 Grade2021, 062925234) Abstract: The automobile is a plex machinery system. The engine that is automobile39。接著在研究奧迪 A6 發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)和專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，確定了采用符合專家常規(guī)思維的正反向混合的模糊推理策略作為診斷的推理方法，實現(xiàn) 了故障 快速準(zhǔn)確的診斷。同時，也毫無疑問的帶來了故障檢測診斷的復(fù)雜化。特別是在電子控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使汽車進(jìn)入整車的電子化階段。本文首先論述了汽車故障診斷技術(shù)及其特點、方法，并從宏觀 上 論述了汽車故障診斷專家系 統(tǒng)的發(fā)展過程。利用計算機技術(shù)將專家的經(jīng)驗和知識以計算機語言的形式表示出來，通過友好的人機交互界面實現(xiàn)故障的診斷、知識的查詢等功能， 來引導(dǎo)用戶逐步進(jìn)行深入診斷，最終確定發(fā)動機故障的部位，并提出維修建議，并不斷修 改完善知識庫，從而達(dá)到維修專家的水平。 fault diagnosis system。特別是電子控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用 使 汽車進(jìn)入整車電子化階段， 使 汽車產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性和排放性得到了提高 ，也使 電控發(fā)動機的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的發(fā)動機 復(fù) 雜 的多 。 同時，電控 發(fā)動機的同一 種 故障癥狀可能是由多種故障原因造成的，而同一 種 故障原因，又可能引 發(fā) 多種故障癥狀，即發(fā)動機的故障 產(chǎn)生的 機理相當(dāng)復(fù)雜，表現(xiàn)為一因多果、一果多因、多因多果等。 本文利用模糊 數(shù)學(xué) 建立的 發(fā)動機故障診斷 系統(tǒng)對汽車發(fā)動機的故障進(jìn)行診斷。這一邏輯思維方法推廣到工程技術(shù)領(lǐng)域，逐步形成了機器故障診斷這一門學(xué)科。按喪失工作能力的程度分為局部故障和完全故障。 汽車故障診斷技術(shù) —— 是在汽車不解體或不完全解體的前提下，依靠先進(jìn)的傳感器技術(shù)與檢測技術(shù)，采集發(fā)動機的各種具有某些特征的動態(tài)信息，并對這些信息進(jìn)行各種分析、處理、區(qū)分、識別并確認(rèn)其 異常表現(xiàn)，預(yù)測其發(fā)展趨勢，查明其產(chǎn)生原因、發(fā)生部位和嚴(yán)重程度，提出針對性的維修措施和處理方法 [1]。通過對汽車進(jìn)行 檢測 與診斷 可以再不解體的情況下判斷汽車的技術(shù)狀況，為汽車 的 繼續(xù)運行或維修提供可靠依據(jù)。其目的 ： 一是運行車輛的工作能力和技術(shù)狀況，查明故障或隱患的部位及原因 ； 二是對維修車輛實施維修監(jiān)督，建立質(zhì)量監(jiān)控體系，確保車輛維修質(zhì)量，以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 [3]。這種維修制度是根據(jù)車輛檢測和診斷的結(jié)果，對車輛進(jìn)行視情修理，這樣可以減少不必要的拆卸，避免盲目修理或失修現(xiàn)象 地 發(fā)生 ， 能最大限度 地 發(fā)揮零件的使用潛力， 提 高汽車的 可靠性 和 使用經(jīng)濟(jì)效益 。 2） 發(fā)展汽車檢測 與診斷 技術(shù)是提高維修效率、監(jiān)督維修質(zhì)量的迫切需要 隨 著 汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保有量迅速增長，汽車維修任務(wù)相應(yīng)增加，同時由于汽車結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，電子化程度 的提 高，汽車維修難度 的 增大，由此產(chǎn)生的 直接 后果是熟練汽車維修 人員 的 缺乏 ，單憑經(jīng)驗進(jìn)行汽車維修 并 不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車的技術(shù)需要。 3） 加強汽車安全技術(shù) 的 檢測是確保汽車安全的重要手段 隨著汽車數(shù) 量的增加，汽車交通事故造成人員傷亡的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，現(xiàn)已構(gòu)成不可忽視的社會問題，面對日益嚴(yán)峻的交通安全形式，對機動車輛要加強安全技術(shù)檢測。其故障分析 過程是以診斷特征參數(shù)為基礎(chǔ)，從特征信號分析和狀態(tài)識別兩方面入手，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)手段進(jìn)行處理，找出故障的內(nèi)在規(guī)律，以對系統(tǒng)的故 障作出定量分析。由于車載診斷系統(tǒng)還存在著適應(yīng)性差等缺點，使得車外診斷系統(tǒng)又得到進(jìn)一步 地 發(fā)展。其次，實現(xiàn)了維修診斷技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)集成化 ， 運用現(xiàn)代通信技術(shù)，集維修企業(yè)的管理軟件、維修診斷技術(shù)信息系統(tǒng)、各種設(shè)備、儀器、維修診斷專家系統(tǒng)等為一體，實現(xiàn)了各維修企業(yè)的維修軟、硬件共享。 汽車故障檢測診斷的方法 汽車故障 診斷是指汽車有了故障之后，在不解體或僅拆下個別小件的情況下，判斷故障部位和查明故障原因，最后 提 出排除故障的對策。 （ 2） 簡 單儀器診斷法 由于汽車結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電器設(shè)備 的 采用逐步增多，因此汽車診斷開始使用真空表、萬用表和示波器等 儀器 ，對汽車零部件和總成進(jìn)行檢測，為分析判斷汽車技術(shù)狀況提供數(shù)據(jù)和波形 等資料 。 故障診斷技術(shù) 中 用 到 的數(shù)學(xué)方法有 ： 基于模式識別的診斷方法 、 基于模糊數(shù)學(xué)的診斷方法 、 故障樹分析診斷方法 、 以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新發(fā)展的診斷方法。自 1994 年以來，美日歐主要汽車制造廠家生產(chǎn)的電控汽車開始逐漸采用OBD— 2 第二代隨車電腦診斷系統(tǒng)，它由美國汽車工程學(xué)會 SAE 提出，經(jīng)環(huán)保機構(gòu) EPA和加州資源學(xué)會認(rèn)證 ， 各廠商按 OBD— 2 提供統(tǒng)一的診斷模式和統(tǒng)一的診斷插座，只要通過一臺儀器即可 對各種車型進(jìn)行診斷檢測 ， 產(chǎn)生故障時向駕駛員報警 、 儲存和顯示故障碼，使汽車出現(xiàn)故障時按保護(hù)模式行駛。不久，美國通用電器公司研制成功了內(nèi)燃 — 電力機車故障排除和修理咨詢系統(tǒng) DETA， 1985 年研制了發(fā)動機冷卻系統(tǒng)噪聲識別與診斷專家系統(tǒng)，系統(tǒng)的作用是利用領(lǐng)域?qū)＜液途S修人員的經(jīng)驗，用于識別和診斷出發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的主要噪聲，系統(tǒng)具有近 200 條規(guī)則，是一個簡單的咨詢系統(tǒng)。 1998 年 等人研制的發(fā)動機故障診斷系統(tǒng)軟件 ，使系統(tǒng) 適應(yīng)面較廣，商用化程度 提 高。 1990 年華中理工大 學(xué)在 PC 機上用 IQLISP 語言和匯編語言開發(fā)了發(fā)