摘要：电控发动机的控制系统由多个子系统构成,各子系统之间所涉及的传感器和执行机构存在交叉,其关联性也较大。发动机电控系统的故障多种多样,其诊断技术一直是研究热点。综合概述了发动机电控系统故障诊断的特点,详细阐述了发动机电控系统故障诊断方法,对当前发动机电控系统故障诊断存在的问题进行了分析,展望了未来的发动机电控系统故障诊断的主要研究方向。 本文着重分析了常规诊断、简单仪器诊断和现代诊断技术的方法和优缺点，指出了故障诊断技术未来的发展趋势。
关键词：发动机；故障诊断；发展趋势
1、引言
随着汽车科技含量的提高，车型的增加，各种智能装配的日益普及，传统的汽车检测技术已不能满足现代汽车维修企业的需要。先进的汽车维修检测设备、智能化的诊断仪器、经过专业培训的高素质员工在现代化汽车维修行业显得尤为重要。
2、常见汽车故障诊断技术及其特点
常见的汽车故障诊断技术分为：常规诊断技术、简单仪器诊断技术和现代诊断技术。
2.1常规诊断技术
常规诊断技术可分为：望问法、经验法、观察法、听觉法、试验法、触摸法、嗅觉法、替换法等。望问法是维修人员通过对汽车主要部件的观察以及向车主询问，从而获取维修的第一手资料；经验法则取决于驾驶员或维修人员丰富的工作经验，经验丰富的维修人员，能快速对各项故障作出适当的诊断；观察法是维修人员通过对发生故障的部位仔细观察现象而做出的诊断，该方法不仅需要经验和理论，也需要周密的思考和推证；听觉法主要是针对汽车运行时出现异常响声作出的判断，对于发动机的疑难故障，可以借助听诊器和简单的器具进行听诊，例如可用一个长杆听诊棒听诊曲轴和连杆机构的响声，可以听到配气机构的响声；可用一个胶管，插进量油尺孔中，下端在机油盘油面之上可听清曲轴响声，可以听到活塞环对口处的窜气的响声。
2.2 简单仪器诊断技术
随着汽车电子化程度的提高，以电子技术和微机技术为核心的专门检测设备，为发动机故障诊断提供了先进的诊断工具和方法。常用的仪器仪表有：非接触式转速表、万用表、示波器、前轮定位仪，声级计、电感式电流探针等。
非接触式转速表可以比较准确地测取发动机的即时转速，从而发现一些故障；万用表、示波器可通过检测电子元件或线路的参数，判断汽车电气系统的故障；前轮定位仪可测定汽车前轮的定位参数；声级计常用来测定汽车及发动机的噪声；电感式电流探针主要用于检测电动燃油泵、喷油器驱动电路中的各种交流、直流电流信号，从而判断电路中可能出现的故障。
常见的简单仪器只能针对某一部位进行诊断，无法根据发动机的工作状况，从理论上判断可能出现的故障部位，具有一定的局限性。
2.3现代诊断技术
现代诊断技术主要包括自我诊断技术、电脑诊断技术、人工智能诊断技术等。
1）自我诊断技术
现代汽车的电控系统都配备有自诊断系统，ECU的自诊断系统主要用于检测电子控制系统各部件的工作情况。自诊断系统具有以下功能：检测电子控制系统的故障；将故障代码存储在ECU的存储单元中；提示驾驶员ECU已检测到故障，应谨慎驾驶；启用故障保护功能，确保车辆安全运行；协助维修人员查找故障，为故障诊断提供信息。ECU故障自诊断系统检测到故障信号经判断为故障后，即将故障信息以故障码的形式存储到ECU存储到ECU存储器中，通过一定操作程序将故障码或故障资料按特定的方式显示出来。不同车型信息的显示方式也不同，主要有以下几种： 由CHECK(检查发动机灯)灯闪烁故障码；用LED(故障显示)灯跨接诊断座上故障诊断输出端子，或跨接专用检测仪器，如百分率表，闭角表，电脑检测仪等直接读取故障码或故障信息资料；由主电脑ECU壳体侧面显示灯显示故障码；由仪表盘上显示屏直接显示故障码、信息资料及数据[1]。
尽管故障自诊断技术为汽车诊断带来了极大的方便，但由于ECU的内存有限以及诊断机理的制约，其诊断项目受到很大的限制。
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2）电脑诊断技术
电脑故障诊断仪（即解码器）能把汽车控制电脑中储存的各种信息提取出来，通过整理、比较、分析，最后以清晰的文字、曲线、图表显示出来，进行动态、静态诊断。维修人员根据这些信息判断故障的类型和发生位置[2]。这是目前最有发展前景的一种故障诊断技术。
若调不出故障代码或者查不出故障内容，可对发生故障的范围采用逐个检查的方法排除故障。
3）人工智能诊断技术
由于汽车发动机结构的复杂性、系统功能的多样性、控制过程的自动化以及显示信息的集成化，在发动机不解体的情况下，采用人工智能诊断技术实现发动机故障诊断和维修受到了人们的广泛关注。
3、发动机故障诊断技术的发展趋势
近年来，随着电子技术、人工智能技术、智能传感器技术和专家系统技术的日益成熟，在一些发达国家出现了检测控制、数据采集、数据处理、诊断结果自动一体化的现代综合诊断技术，如基于信号处理的小波分析法；基于人工智能的神经网络法；分形几何在汽车故障诊断中的应用等。发动机故障诊断技术正朝着智能化、自动化、精确化、网络化和综合化的方向发展。
3.1故障分析智能化
车载自诊断技术只能诊断电子控制系统的故障，不能对ECU存储的数据进行分析。研究即适用于电控系统有适用于机械系统的诊断技术，是未来发动机故障诊断技术的趋势。人工智能技术的发展，故障诊断专家系统等技术被开发并应用于实际，能对复杂系统进行诊断，还可扩大诊断范围，以其高效准确的诊断结论得到了人们的青睐。
3.2故障检测自动化
随着机电一体化的产生和计算机技术的飞速发展，汽车诊断控制技术自动化程度越来越高，先后研制出了如四轮定位仪、非接触式速度计等单机自动化设备，车载自诊断系统和车外诊断系统也得到了进一步的发展，实现了汽车故障检测自动化。
3.3故障结果精确化
故障分析时采用现代数学手段结合模糊理论、故障树技术、神经网络等分析方法[3]，大大提高了诊断结果的精确度。例如，在汽车故障信号分析中，采用小波分析技术代替传统的傅立叶分析技术，实现了非稳态信号分析；基于神经网络的故障诊断专家系统具有较好的容错性，实现了大规模并行处理，在信息获取、并行处理方面具有很大优势，结果也更为精确。
3.4故障信息网络化
汽车新车型、新功能层出不穷。在汽车故障诊断时，专业人员对各种车型的技术资料掌握有限，给快速高效维修带来了一定的制约。通过汽车检测维修专业网络，突破了信息传递在空间、时间、容量和速度上的局限性，实现资源共享，而且能在线得到诊断专家系统的指导。同时，用户可以通过远程汽车故障诊断，将数据输送到计算中心进行处理，计算中心再将结果反馈回现场进行诊断，实现了网络远程故障诊断。
3.5故障诊断综合化
现代汽车故障诊断仪综合了机械、电子、流体力学、声学、光学、微电子技术等，通过先进的诊断技术及各种较为直观的参数、曲线、波形的变化，可以同时检测多项性能，并具有自动分析、判断、打印结果等功能，向着诊断结果综合化的方向发展。
4、结束语
汽车技术的飞速发展，对汽车发动机故障诊断技术提出了更高的要求。智能化、集成化、自动化、网络化的汽车故障诊断技术必将成为汽车检测维修领域未来的发展方向。
参考文献：
[1] 陈小龙，范祖庆。现代汽车故障自诊断技术[J]。泰州职业技术学院学报。2006（4）；18-21.
[2] 任新华。浅析汽车发动机的故障诊断技术[J]。科技与生活。2010（17）；127.
[3] 林志强。汽车发动机故障诊断技术研究现状与趋势分析[J]。黑龙江交通科技。2011（6），197.
论文作者:杨阳1,蒋福宗2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：故障论文; 技术论文; 故障诊断论文; 发动机论文; 汽车论文; 系统论文; 人工智能论文; 《电力设备》2019年第6期论文;