汽車故障診斷技術(shù)專利分析

摘 要：文章介紹了汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展概況，針對汽車故障診斷專家系統(tǒng)技術(shù)進行了詳細闡述，結(jié)合汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢與特點，對國內(nèi)外汽車故障診斷的專利申請情況進行統(tǒng)計和分析，為專利審查工作提供技術(shù)支持，在汽車制造和科研方面具有參考價值。

關(guān)鍵詞：汽車；故障診斷；專利

1 概述

汽車故障診斷技術(shù)是在不拆卸或僅拆卸下極少的零件的情況下，探究汽車狀況、找出故障部位、故障原因的技術(shù)。隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展日新月異，成為當代科技研究的焦點之一。

2 汽車故障診斷的發(fā)展概況

2.1 傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)[1-3]

（1）人工經(jīng)驗法。最初汽車診斷的依據(jù)主要是人工實踐經(jīng)驗。這種診斷方法耗費很多工時人力，準確率不高，不能確保準確地命中故障原因和部位。（2）儀表檢測法。把測試儀表應(yīng)用于汽車診斷工作中，雖然技術(shù)性能先進的檢測儀器和設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，但其應(yīng)用卻通常是單項的、分散的。（3）專業(yè)綜合法。其將單項、分散的檢測設(shè)備連接成一個整體，通過儀表和設(shè)備得到較為精確的信息，和標準參數(shù)進行比對后，確定汽車零部件的狀態(tài)。

2.2 現(xiàn)代汽車故障診斷技術(shù)

（1）ECU故障自診斷。當汽車出現(xiàn)故障時，儀表板上的相關(guān)指示燈會自動點亮，以此向車主提示汽車的某個部件可能出現(xiàn)問題，ECU的自診斷模塊將數(shù)字代碼形式的故障信息存儲在專門區(qū)域中，車輛維修時讀取故障信息對應(yīng)的數(shù)字代碼即可對癥下藥地解決汽車故障。（2）故障診斷的專家系統(tǒng)。故障診斷專家系統(tǒng)模型分為以下幾類：規(guī)則診斷專家系統(tǒng)、實例診斷專家系統(tǒng)和模糊邏輯診斷專家系統(tǒng)。

上述幾類診斷專家系統(tǒng)的特點如下：規(guī)則診斷專家系統(tǒng)：以專家診斷經(jīng)驗為依據(jù)，將其進行總結(jié)形成規(guī)則，利用啟發(fā)式經(jīng)驗知識進行故障診斷，由領(lǐng)域?qū)＜耀@取經(jīng)驗知識，具有依賴性。

實例診斷專家系統(tǒng)：對于難以用規(guī)則表示定理的領(lǐng)域非常有效，在進行實例匹配時，表面特征的相似性、結(jié)構(gòu)相似性、深層特征都是很關(guān)鍵的影響因素。而診斷實例如果不能覆蓋所有解空間，診斷結(jié)果會漏掉最優(yōu)解，造成誤診或漏診。

模糊理論診斷專家系統(tǒng)：模糊診斷引入隸屬函數(shù)、模糊邏輯，對具有不確定信息和不完整信息的診斷系統(tǒng)尤其適用。但模糊診斷技術(shù)存在模糊診斷知識獲取困難，故障、征兆模糊關(guān)系難確定、學(xué)習(xí)能力差的缺陷。

3 汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢與特點

基于故障診斷對數(shù)據(jù)、經(jīng)驗等信息資源的依賴性以及其任務(wù)復(fù)雜且精細的特點，能徹底打破信息傳遞時空上的限制、實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)成為了汽車故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢，其可通過汽車檢測維修專業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳遞診斷信息，系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示，具有遠程支持、遠程控制的特點。

4 國內(nèi)外專利申請情況分析

隨著汽車事業(yè)的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)關(guān)于汽車故障診斷的專利申請量也在逐年增加，從圖2可以看出，有關(guān)汽車故障診斷技術(shù)的專利申請量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，并且增長速度越來越快，由此看出該技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注和重視。我國的汽車故障診斷技術(shù)起步較晚，近些年來得到了迅速發(fā)展。外國一些發(fā)達國家的汽車故障診斷技術(shù)發(fā)展很早，國外汽車故障診斷設(shè)備發(fā)展的主要特點是采用“智能化、自動化”的診斷方式，在日新月異的汽車診斷專家系統(tǒng)和復(fù)雜的診斷項目中，綜合利用各種自動化診斷技術(shù)，大大增強了診斷能力和預(yù)測能力。在診斷技術(shù)發(fā)展的過程中，誕生了許多里程碑式的故障診斷設(shè)備，如美國SNAP-ON公司的VANTAGEMT2400（紅盒子）、奔馳公司的“STAR2000”等。圖3示出了國外幾個主要國家的專利申請量的比例圖。

表1列出了在華申請的關(guān)于汽車故障診斷技術(shù)方面專利的主要申請人，通過分析在華主要申請人的分布，可以看出在華專利的申請人包括通用、豐田、本田等國外企業(yè)以及與國內(nèi)企業(yè)合作的合資企業(yè)，同時，國內(nèi)企業(yè)和高校在汽車診斷領(lǐng)域作為后起之秀也取得了迅速發(fā)展，在世界汽車診斷技術(shù)之列占據(jù)一定的優(yōu)勢和地位。

5 結(jié)束語

我國存在巨大的汽車消費市場，國內(nèi)外企業(yè)在汽車故障診斷領(lǐng)域在我國的申請量每年均以較大的增幅增加，以專利為先導(dǎo)，搶占其在國內(nèi)的市場。順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)高集成化、智能化和信息共享的通用型專家診斷系統(tǒng)，將是汽車故障診斷技術(shù)發(fā)展的新方向。而更優(yōu)化的汽車故障診斷算法、對車輛信息進行綜合管理的信息融合技術(shù)以及產(chǎn)品的可移植性，也正逐步成為汽車診斷技術(shù)的研究熱點。值得關(guān)注的是，我國企業(yè)需在車輛故障領(lǐng)域進行更深入的技術(shù)研究和市場應(yīng)用，才能在國內(nèi)車輛故障診斷領(lǐng)域把握住發(fā)展的機會，同時企業(yè)還應(yīng)與院校進行更加密切和廣泛的合作，將高等院校的研究成果和專利技術(shù)應(yīng)用于市場，使我國的汽車故障診斷技術(shù)水平得到較快的發(fā)展和提高。

參考文獻

[1]盧士亮，等.汽車故障診斷技術(shù)的探討[J].中國科技信息，2005（12）：44-45.

[2]劉志軍，等.汽車故障診斷技術(shù)初探[J].科技傳播，2011（3）：181.

[3]張麗莉，等.現(xiàn)代汽車故障診斷方法及其應(yīng)用研究[J].機械研究與應(yīng)用，2008（21）：8-16.

作者簡介：魏小麗（1987-），女，中國石油大學(xué)（北京）碩士研究生，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，主審領(lǐng)域為自動控制。