基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，屬于汽車檢修診斷領域。包括用于給待檢測汽車進行加載以模擬各種路況的底盤測功機；用于采集汽車排放尾氣數據的汽車排放測量單元，用于根據汽車排放測量單元所采集的數據進行汽車排放檢測和故障診斷的數據處理裝置。汽車排放測量單元包括廢氣分析儀、流量計以及電子環(huán)境測試儀。本實用新型專利技術能夠在檢測過程中精確地模擬汽車在各種工況下運行的狀態(tài)，對處于該工況下的汽車排放尾氣進行檢測，為后續(xù)故障診斷做好準備。故障診斷采用基于模糊推理的方法，克服了人工診斷的缺點，診斷速度快，診斷正確率高，便于維護和升級。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

Automobile fault diagnosis system based on simple working condition method

The utility model discloses an automobile fault diagnosis system based on a simple working condition method, which belongs to the field of automobile maintenance and diagnosis. Including for detecting automobile loading to simulate various road conditions for automobile chassis dynamometer; automobile exhaust emission measurement unit collects data, for data at vehicle emission detection and fault diagnosis based on the collected data of the measuring unit of vehicle emission device. The automobile emission measuring unit comprises an exhaust gas analyzer, a flow meter and an electronic environment tester. The utility model can accurately simulate the running state of the automobile under various working conditions in the detection process, and can detect the automobile exhaust gas under the working condition, so as to prepare for the following fault diagnosis. The method of fuzzy reasoning is used in fault diagnosis, which overcomes the disadvantages of artificial diagnosis, high speed, high accuracy, easy maintenance and upgrade.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于汽車檢修領域，特別涉及一種基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統。
技術介紹
隨著人民生活水平的不斷提高和生活方式的不斷改變，機動車已成為社會的主要交通工具，在其給人們生活帶來便利的同時，其所產生的廢氣污染對環(huán)境和人們的身體健康也造成了不可估量的損害。環(huán)保部公報的全國污染源普查數據顯示，城市空氣污染首要元兇就是機動車的廢氣排放。同時產生廢氣的機動車對應的耗油量也會增加。國家在“十二五規(guī)劃”中，重點明確了汽車節(jié)能減排，并首次將機動車減排量項目納入國家污染源總量核查范圍，由于采用強制報廢和提高油品質量等方法進行節(jié)能減排的空間有限，因此加強檢測、強制維修管理就成為機動車節(jié)能減排方式的重中之重。目前我國在這方面還處于初級階段，對于管理相對簡單的檢測方面，環(huán)保部門經過多年的測試、完善，加上政府在政策和資金上的支持已逐漸構筑雛形。但是在維修方面，由于車輛發(fā)動機的燃油系統故障與潤滑、供油、排氣、冷卻等子系統的運行狀態(tài)緊密相關，與燃油的輸送、加熱、霧化、噴射、燃燒等多個分過程也密切聯系，這使得發(fā)動機的故障信息是隨機的和不確定的，其故障呈現多部位、多現象、非線性等特點，因此故障診斷較為困難。目前人們還未能準確了解故障發(fā)生的機理，也不能通過足夠精確的模型來描述發(fā)動機故障系統。目前維修行業(yè)仍然沿用憑經驗、碰運氣或依賴添加劑等低效的方法進行維修。汽車的型號有成千上萬，不同的發(fā)動機工況、使用環(huán)境都會造成各種各樣的故障，而產生汽車廢氣，可以說每一臺汽車產生廢氣的原因都可能不一樣。憑經驗、碰運氣或依賴添加劑的方法，容易出現維修不徹底、不到位的問題，達不到治理尾氣的目的。因此，如何能夠擺脫憑經驗、碰運氣這種人為汽車診斷方式，使汽車維修，尤其是通過汽車尾氣排放來進行故障診斷實現智能化成為一個亟待解決的技術問題。
技術實現思路
本技術的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，該系統根據汽車排放尾氣中的各種氣體含量來指導判斷汽車排放出現的故障，能夠在檢測過程中精確地模擬汽車在各種工況下運行的狀態(tài)，然后對處于該工況下的汽車排放尾氣進行檢測，從而為后續(xù)的故障診斷做好數據采集的工作。本技術在采用上述機構進行數據采集工作后，采用如下的基于模糊推理和自學習的汽車排放故障檢診方法進行診斷，該方法根據汽車排放尾氣中的各種氣體含量來指導判斷汽車排放出現的故障，通過模糊推理對汽車尾氣排放的故障實例進行學習，從大量的樣本中提取故障特征，然后對待檢測汽車進行檢測，根據故障特征快速地確定故障原因并提供相應的解決方案，檢測準確度高，對操作人員的技術程度依賴性不高，且操作簡便。該方法不僅能夠提高汽車檢修行業(yè)的檢修效率，同時也能夠保證汽車檢修后的汽車排放尾氣能夠達標，進而降低城市空氣污染。本技術的目的通過以下的技術方案來實現:一種基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，包括:用于給待檢測汽車進行加載以模擬各種工況的底盤測功機；用于采集汽車排放尾氣數據的汽車排放測量單元，該單元包括用于采集汽車排放尾氣中各氣體成分的濃度的廢氣分析儀、用于采集汽車排放尾氣流量的流量計以及用于獲取當前環(huán)境溫度、濕度和大氣壓力的電子環(huán)境測試儀；用于根據汽車排放測量單元所采集的數據進行汽車排放檢測和故障診斷的數據處理裝置；在檢測時，待檢測汽車放置于底盤測功機上，汽車排放測量單元設置于待檢測汽車排氣口處，汽車排放測量單元與數據處理裝置信號連接。優(yōu)選的，所述數據處理裝置包括單片機芯片及相應的外圍器件，通過輸出的電流控制汽車底盤測功機，以RS-232-C接口方式與廢氣分析儀和流量計進行數據交互。優(yōu)選的，所述底盤測功機還與一反饋控制單元相連，該反饋控制單元包括用于測量當前底盤測功機所加載力信號的加載力信號采集模塊、用于測量當前車速的車速信號采集模塊、用于根據反饋信號對底盤測功機進行功率加載的功率加載單元和用于根據加載力信號和車速信號采用PID算法輸出反饋信號的反饋單元控制器，加載力信號采集模塊、車速信號采集模塊和功率加載單元均分別與反饋單元控制器連接。更進一步的，所述反饋單元控制器還與數據處理裝置信號連接，用于由數據處理裝置控制反饋單元控制器實現反饋控制。從而使整體結構更加簡單，節(jié)省成本。優(yōu)選的，所述反饋單元控制器為單片機。在上述檢測診斷機構的基礎上，可以通過以下的裝置來完成故障檢測診斷。一種基于模糊推理和自學習的汽車排放故障檢診裝置，包括:用于輸出控制參數到汽車底盤測功機，采集廢氣分析儀和流量計數據的數據采集與信號輸出模塊；用于控制檢測流程，接收汽車排放數據并對數據進行運算、修正的檢測控制與管理模塊；用于存儲汽車排放數據庫、診斷維修記錄庫、車輛檔案數據庫、判定標準限值庫的數據存儲模塊；用于從數據存儲模塊中的汽車排放數據庫中讀取檢測結果信息，然后通過模糊推理算法，依據模糊診斷矩陣判斷該樣本在不同故障原因中的隸屬度，確定該樣本可能對應的故障原因，然后根據故障原因隸屬度大小輸出診斷結果的故障診斷模塊；用于將診斷結果屬于正確的診斷項目記錄寫入診斷維修記錄庫，并根據歷史樣本進行自學習的自學習管理模塊，自學習管理模塊和數據存儲模塊相連。用于提供人機交互的輸入輸出模塊，輸入輸出模塊也與數據存儲模塊相連。同時，所述檢測控制與管理模塊分別與數據采集與信號輸出模塊、數據存儲模塊相連接，故障診斷模塊分別與數據存儲模塊、自學習管理模塊、輸入輸出模塊相連接。優(yōu)選的，所述數據采集與信號輸出模塊包括單片機芯片及相應的外圍器件，通過輸出的電流控制汽車底盤測功機，以RS-232-C接口方式與廢氣分析儀和流量計進行數據交互。優(yōu)選的，所述自學習管理模塊從汽車排放數據庫中提取經過專家確認的歷史樣本進行自學習，進一步修正模糊診斷矩陣。優(yōu)選的，所述輸入輸出模塊包括鍵盤輸入接口、液晶屏輸出接口，用于提供檢測信息輸入和檢測操作指引、檢測結果輸出和診斷結果輸出。上述基于模糊推理和自學習的汽車排放故障檢診裝置的故障檢診方法，包括以下步驟:(I)對底盤測功機、廢氣分析儀、流量計進行調零和初始化，記錄待檢測車輛的車輛檔案信息；(2)檢測開始，采集各路況下待檢測車輛排放尾氣中的各成分含量值、流量值，跟標準值作比較，如果達標，則直接進入步驟(4);如果不達標，則通過模糊推理算法，依據模糊診斷矩陣判斷這組檢測結果在不同故障原因中的隸屬度，確定該待檢測車輛可能對應的故障原因，然后輸出診斷結果，并進入步驟(3)，同時記錄此診斷結果；(3)工作人員根據診斷結果進行維修，維修后再次進行步驟(2)的檢測；(4)維修完成，將車輛檔案信息、診斷結果屬于正確的故障診斷信息對應更新至數據庫，用于自學習、調節(jié)模糊診斷矩陣。更具體的，包括以下步驟:(I)檢測控制與管理模塊負責調度并完成底盤測功機、廢氣分析儀器與流量計的調零和初始化工作；工作人員通過輸入輸出模塊輸入待檢車輛的車輛檔案信息，并存入數據存儲模塊中的車輛檔案數據 庫；(2)檢測開始后，檢測控制與管理模塊通過數據采集與信號輸出模塊采集底盤測功機、廢氣分析儀、流量計的信號，并發(fā)出控制信號，控制底盤測功機渦流機的輸出按規(guī)定的流程完成檢測工作，檢測結果存儲在數據存儲模塊中的汽車排放數據庫；(3)故障診斷模塊從數據存儲模塊中取出檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，其特征在于，包括：用于給待檢測汽車進行加載以模擬各種工況的底盤測功機；用于采集汽車排放尾氣數據的汽車排放測量單元，該單元包括用于采集汽車排放尾氣中各氣體成分的濃度的廢氣分析儀、用于采集汽車排放尾氣流量的流量計以及用于獲取當前環(huán)境溫度、濕度和大氣壓力的電子環(huán)境測試儀；用于根據汽車排放測量單元所采集的數據進行汽車排放檢測和故障診斷的數據處理裝置；在檢測時，待檢測汽車放置于底盤測功機上，汽車排放測量單元設置于待檢測汽車排氣口處，汽車排放測量單元與數據處理裝置信號連接。

【技術特征摘要】
1.基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，其特征在于，包括: 用于給待檢測汽車進行加載以模擬各種工況的底盤測功機； 用于采集汽車排放尾氣數據的汽車排放測量單元，該單元包括用于采集汽車排放尾氣中各氣體成分的濃度的廢氣分析儀、用于采集汽車排放尾氣流量的流量計以及用于獲取當前環(huán)境溫度、濕度和大氣壓力的電子環(huán)境測試儀； 用于根據汽車排放測量單元所采集的數據進行汽車排放檢測和故障診斷的數據處理裝置； 在檢測時，待檢測汽車放置于底盤測功機上，汽車排放測量單元設置于待檢測汽車排氣口處，汽車排放測量單元與數據處理裝置信號連接。2.根據權利要求1所述的基于簡易工況法尾氣排放檢測的汽車故障診斷系統，其特征在于，所述數據處理裝置包括單片機芯片及相應的外圍器件，通過輸出的電流控制汽車底盤測功機，以RS-232-C接口方式與廢氣分析儀和流量...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：林惠堂，洪家龍，
申請(專利權)人：林惠堂，廣州華工邦元信息技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：