汽车故障诊断专家系统的设计

1.1.1
20世纪50年代之前，国外就研发了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。早期的检测诊断设备是以机械结构为主，单机人工操作。上世纪60年代，随着机电一体化的产生，研制了单机自动化的设备，如四轮定位仪、非接触式速度计等；80年代，随着计算机技术的发展和应用，实现了汽车诊断控制自动化，出现了集检测工艺、操作、数据采集、存储和打印等功能于一体的系统软件。目前，车载自诊断系统和车外诊断系统正在进一步发展。车载自诊断系统（OBD）利用安装在汽车内各个部位的传感器，自动检测系统故障，以故障代码形式显示并将故障信息存入电子控制单元ECU的RAM中，在维修车辆时，维修人员能调出故障代码，找出故障部位。1994年，美国汽车工程师协会（SAE）在第1代OBD基础上，制定了第2代在线诊断标准OBDⅡ，OBDⅡ除了对电子控制系统检测外，还对与排放有关的系统监测，更注重绿色环保问题。车外诊断系统，通过传感器采集信号，送至车外仪器，在相应诊断软件的支持下，完成各种诊断。例如：发动机综合分析仪等。
关键字：汽车故障诊断专家系统
内燃机课程设计任务书
一、设计题目
发动机电控系统设计
以某一具体类型的发动机（如：凌志LS400轿车1UZ-FE型发动机）为对象，结合发动机电控系统设计的要求，选择合适的传感器和执行器等硬件设备，对发动机的主要控制系统或某一控制系统进行硬件设计和软件设计。
控制内容：发动机控制系统包括电子控制汽油喷射（EFI）、电子控制点火提前（ESA）、怠速控制（ISC）、废气再循环控制（EGR）、蒸发污染控制（ECS）、谐波进气增压系统控制（ACIS）、故障诊断（DIAGN）、失效保护与后备功能和怠速混合气浓度调节（CO排放控制）等内容。
二、设计内容
1．原理简介
主要内容：对发动机的构成与工作原理进行简要介绍
2．对象特性描述
主要内容：对所选择的控制对象的特性进行分析和描述
3．控制系统设计
发动机的电子控制系统设计。1）电子控制单元的设计；2）传感器和控制开关；3）各类执行器；4）控制系统的工作过程。主要内容：控制方案的选择与论证；被控参数与控制参数的选择；输入输出系统的设计；画出原理图、方框图和仪表流程图、系统接线图、梯形图；进行程序设计。
目前我国汽车保有量正在快速增加，进口车也越来越多，且车型复杂、种类繁多，因而使许多维修单位由于缺乏有关维修专家的技术指导而不能维修或难以满足维修的需要。为了提高车辆的利用率减少经济损失，开发汽车故障诊断专家系统，利用计算机这种先进的设备进行故障诊断是形势发展的需要和必然趋势。
1.1.3
高科技的发展，信息化的网络，使得汽车故障诊断技术必将向着智能化、集成化方向发展。
三、设计要求
1．课程设计说明书的格式应严格按照学校课程设计格式要求。
2．论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
3．课程设计说明书。
前置部分：封面、摘要、设计任务书、目录；主体部分：引言（设计目的、任务与要求等）、正文、结论、参考文献；附录部分：系统方框图和电路原理图、程序清单等。
我国汽车诊断技术正在快速发展，但与国外先进水平相比，还有一定差距，主要突出在以下几个方面：（1）管理水平还须进一步提高。我国已基本建立了车辆检测诊断制度，实施了“定期检测、强制维护、视情修理”的汽车维修制度，但我国各地区经济和技术水平不一致，大部分地区尚未进行汽车维修行业的电脑化管理和信息化建设，甚至还有“事后维修”现象。汽车诊断技术的滞后，与高速发展的汽车技术和迅猛增长的汽车保有量严重脱节，这是一个值得重视的问题。（2）诊断设备和仪器的国产化研发能力欠佳，而进口诊断设备价格昂贵，阻碍了我国汽车诊断技术的发展。（3）汽车维修人员的素质普遍不高。汽车的高科技化，现代检测设备本身的高性能，要求维修人员具备一定的汽车专业、机电专业理论知识，懂计算机、会英语，综合职业能力强，但这种技能型专门人才紧缺。
中南大学
课程设计说明书
课题汽车故障诊断专家系统的设计
学院能源科学与工程学院
学生姓名刘超
指导老师
专业班级
学号
2012年9月19日
摘要
随着社会的发展和技术的进步，汽车故障诊断技术已经有了很大的发展。
本文从汽车诊断技术的发展趋势出发介绍了汽车故障诊断专家系统的基本结构及其开发的基本方法，论述了汽车故障诊断专家系统软件的开发研究的意义和设计中的难点，针对汽车故障的复杂性特点模拟经验丰富的维修专家的诊断思路及方法，利用Delphi7进行编程，建立友好的人机界面，依据计算机数据结构原理，采用故障树的数据结构和关系数据库原理完成知识表示建立完善的知识库，实现了确定性Fra Baidu bibliotek障诊断所需的知识库和推理机。从而可使用户通过人机对话的形式方便、快速、准确地找出故障原因，大大地提高汽修行业的效益及汽车的使用寿命。
4．课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。
5．如有程序，必须提供清单。
四、题目选择
汽车故障诊断专家系统的设计
1
1.1
汽车故障诊断是在不解体（或仅卸下个别小件）的条件下，确定汽车技术状况，查明故障部位及原因的检查和分析。有效的汽车故障诊断是维护汽车最佳车况的一个先决条件。随着制造业水平的提高、计算机技术在汽车上的广泛应用，车辆的安全性、可靠性和操控性能得到大大的提高，同时也使得汽车结构复杂化，增加了汽车的诊断维修保养难度，对汽车维修人员的各方面知识和维修技能提出了更高的要求。汽车故障诊断从传统的听、看、闻等经验诊断方式，发展为以集成化、智能化的诊断设备为手段，以信息技术为依托的现代汽车故障诊断技术。
1.1.2
我国是20世纪60年代开始研究检测技术，如发动机气缸漏气量检测仪等。80年代，随着汽车工业的发展，汽车诊断技术得到了迅速发展，到90年代，相继研制了侧滑试验台、制动试验台、汽车检测站以及我国自主开发的发动机故障诊断仪、四轮定位仪等。汽车检测站综合运用现代检测技术和设备对汽车进行不解体或不完全解体条件下的性能检测诊断，实现了以汽车安全性能为主到综合性能的检测。国产车在汽车电子控制方面上也广泛应用了OBDⅠ，但根据我国目前的排放法规，OBDⅡ还没有在国产车上广泛使用。