Статья опубликована в №3 (ноябрь) 2013
Разделы: Техника
Размещена 22.10.2013. Последняя правка: 02.12.2013.
Просмотров - 5280

Диагностический комплекс для проверки ABS и ESP

Мельников Глеб Олегович

Магистр-инженер

ВолгГТУ

Аспирант

В.Г. Дыгало, А.А. Ревин, Е.С. Ларин

УДК 629.113

Как и любая система автомобиля ABS и ESP нуждается в диагностике. Крупные сервисные станции для обнаружения неисправности привлекают мастеров по диагностике. С помощью специального оборудования и своих знаний они максимально быстро и точно находят неисправность. У сервисных центров среднего и малого размера, для снижения затрат, обязанности мастера по диагностике делегируются механикам, электрикам и техническим консультантам. В этом случае точность и скорость диагностики напрямую зависит от квалификации персонала. Для повышения профессиональных навыков сотрудников необходимо обучение. Это несомненно приведет к немалым затратам, т.к. в противном случае необученный персонал может увеличить время диагностики в несколько раз, по сравнению c мастером по диагностике, и в разы повысить количество ошибочных замен и ремонтов. Выходом из данной ситуации может стать диагностический комплекс систем активной безопасности автомобиля, который будет удобен и прост в использовании, что позволит снизить время диагностики, увеличить точность и сократить затраты.

 

Диагностический комплекс состоит из экспертной системы (рисунок 1) и устройства для проверки блока ESP.

 

Рисунок 1 – Структура экспертной системы

Во главе структуры находится экспертная группа инженерии знаний, состоящая из экспертов в предметной области и инженеров знаний. В функции этой группы входит заполнение базы знаний, осуществляемое с помощью специализированной диалоговой компоненты Экспертная система (ЭС) - подсистемы приобретения знаний, которая позволяет частично автоматизировать этот процесс.

-        Подсистема приобретения знаний предназначена для добавления в базу знаний новых правил и модификации имеющихся. В ее задачу входит приведение правила к виду, позволяющему подсистеме вывода применять это правило в процессе работы.

-        База знаний - наиболее важная компонента экспертной системы, на которой основаны ее «интеллектуальные способности». В отличие от всех остальных компонент ЭС, база знаний - «переменная » часть системы, которая может пополняться и модифицироваться инженерами знаний и опыта  использование ЭС, между консультациями.

-        Подсистема вывода - программная компонента экспертных систем, реализующая процесс ее рассуждений на основе базы знаний и рабочего множества. Она выполняет две функции: во-первых, просмотр существующих фактов из рабочего множества и правил из базы знаний и добавление (по мере возможности) в рабочее множество новых фактов и, во-вторых, определение порядка просмотра и применения правил. Эта подсистема управляет процессом консультации, сохраняет для пользователя информацию о полученных заключениях, и запрашивает у него информацию, когда для срабатывания очередного правила в рабочем множестве оказывается недостаточно данных.

-        Диалоговый процессор - состоит из ряда вопросов с вариантами ответа.

Экспертная система была построена на основе модели «графа - дерева». Блок- схема алгоритма имеет 3 основных разветвления: диагностика ABS, ESP, диагностика тормозной системы. Диагностика начинается с визуального осмотра и анализа поведения автомобиля в ходе дорожных испытаний. В случае, если после этого дефект не выявлен, система запрашивает данные показаний измерительных приборов без разборки.  При необходимости дальнейшей диагностики производится снятие показаний измерительных приборов с разборкой узлов и агрегатов, и делается окончательное заключение о неисправности. В результате прохождения всего теста идет программный анализ ответов пользователя и в конце тестирования высвечивается результат – искомый дефект.

Разработанная экспертная система предназначается для стандартного поста диагностики. Пост должен быть оборудован следующими инструментами и оборудованием:

Таблица 1 – требуемое оснащение

Механическое: - подъемник; - универсальный набор инструмента;

Диагностическое: - автомобильный осциллограф; - мультиметр; - персональный компьютер;

Когда пользователь, в ходе диагностики достиг пункта «Диагностика ABS», экспертная система переходит к алгоритму проверки ABS. Методика тестирования заключается в выявлении дефектов гидравлического блока, электрических цепей, а так же датчиков системы. Для этого автомобиль устанавливается на роликовый стенд одним мостом. К выводам на датчики скорости блока управления ABS, а так же к датчику скорости автомобиля подключается генератор сигнала колесного датчика. Задается минимальная скорость вращения роликов, достаточная для снятия тормозной характеристики на стенде. Задается значение скорости на генераторе сигналов датчиков, необходимое для работы ABS. После чего, водитель нажимает на педаль тормоза. В это время, генератор сигналов датчиков скорости эмулирует процесс блокировки контролируемых колес. Далее операция повторяется с другой осью. В результате пользователь получает график изменения тормозных усилий, которые сравниваются с графиками для правого и левого колес, а так же эталонной кривой полученной, для кондиционной системы.  При возникновении  различий, система информирует о возможных причинах расхождения, и предполагаемых дефектах.

 Если в ходе диагностики пользователь доходит до пункта «Диагностика блока ESP», экспертная система переходит к программе для проверки блока ESP.  

Методика тестирования заключается в выявлении дефектов гидравлического блока и клапанов посредством присоединения разработанного диагностического модуля. Таким образом, дефекты (неисправности) гидравлического блока отделяются от неисправностей ЭБУ.  Возможна диагностика как на автомобиле, так и на стенде, на котором возможно проведение детальной диагностики [3-17]. С гидравлического блока снимается крышка с электронным блоком управления и соленоидами клапанов, а на её место устанавливается диагностическая крышка, через которую с ЭВМ осуществляется управление клапанами и гидронасосом (рисунок 2).

 После этого программный продукт предоставляет пользователю полученные данные для сравнения с нормативными. Если есть различия, система представляет характеристики основных дефектов блока ESP для уточнения неисправности. 

а) установленный на блок
б) устройство коммутации сигналов	в) Общий вид
Рисунок 2 – Диагностический модуль

Разделение алгоритма диагностики на три части необходима. Система ESP, в отличие от ABS, имеет гораздо больше контролируемых параметров, датчиков, алгоритм ее диагностики отличается от алгоритма диагностики ABS, как было описано выше. Многие современные автомобили, в зависимости от комплектации могут иметь на борту ABS, ABS+ESP а могут и вовсе не иметь электронных помощников. Таким образом, одна и та же модель, будет нуждаться в различных устройствах и методах, необходимых для диагностики. Диагностический комплекс в данном случае универсален. То есть предприятие, обслуживающее автомобили с ABS, может не использовать пакет для более сложной диагностики  ESP.

Данный программный продукт предназначается для поста диагностики. В настоящее время, при возникновении затруднений работника сервиса в ходе диагностики, он вынужден обращаться к техническому консультанту. Время диагностики увеличивается т.к. мастеру необходимо объяснить проблему, и если специалист не может с ходу решить сложность, приходится использовать специальную литературу.

При использовании экспертной системы рабочий обращается к базе знаний программного продукта, и пошагово диагностирует систему. Так же слесарь может использовать пособие по диагностике, встроенного в экспертную систему, где подробно указана методика диагностики, необходимый инструмент  и места расположения узлов, агрегатов и разъемов. Это позволит сократить время диагностики.

Разработанная экспертная система позволяет диагностировать помимо систем ABS и ESP, тормозную систему автомобиля, имеет универсальность, увеличивает точность и скорость диагностики, а так же не требует специальных знаний от пользователя.

1. Дворянкин, А.М. Искусственный интеллект. Базы знаний и экспертные системы : учеб. пособие / А.М. Дворянкин и др. Волгоград : РПК «Политехник», 2002.-140с.
2. Ревин, А.А. Теория эксплуатационных свойств автомобилей и автопоездов с АБС в режиме торможения: монография / А.А. Ревин; ВолгГТУ. - Волгоград: РПК "Политехник", 2002. - 372 с.
3. Дыгало В.Г. Виртуально-физическая технология лабораторных испытаний систем активной безопасности автотранспортных средств: монография / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин; ВолгГТУ. – Волгоград, 2006. – 316 с.
4. Дыгало, В.Г. Технологии испытания систем активной безопасности автотранспортных средств : монография / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин. - М. : Машиностроение, 2012. - 387 с.
5. Дыгало, В.Г. Виртуально-физическая технология моделирования в цикле проектирования автоматизированных тормозных систем многоцелевых колёсных машин / В.Г. Дыгало // Вестник Академии военных наук. - 2011. - № 2 (спецвыпуск). - C. 122-125.
6. Дыгало, В.Г. Виртуально-физическая технология моделирования систем активной безопасности / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин // Труды Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева. - 2011. - № 3. - C. 146-155.
7. Ревин, А.А. Виртуальные испытания в цикле проектирования автоматизированных торморзых систем / А.А. Ревин, В.Г. Дыгало // Наука - производству. - 2005. - №1. - C. 43-47.
8. Исследование свойств активной безопасности транспортных средств методом имитационного моделирования / А.В. Тумасов, А.М. Грошев, С.Ю. Костин, М.И. Саунин, Ю.П. Трусов, В.Г. Дыгало // Журнал автомобильных инженеров. - 2011. - № 2. - C. 34-37.
9. Ревин, А.А. Комплексное моделирование в цикле проектирования автомобилей и их систем / А.А. Ревин, В.Г. Дыгало // Автомобильная промышленность. - 2002. - №11. - C. 29-30.
10. Дыгало, В.Г. Оценка адекватности при моделировании тормозной динамики автомобиля с АБС / В.Г. Дыгало, В.В. Котов, А.А. Ревин // Автомобильная промышленность. - 2012. - № 12. - C. 16-18.
11. Дыгало, В.Г. Разработка алгоритма управления двухпозиционными клапанами для электрогидравлической тормозной системы колёсной машины методами виртуально-физической технологии моделирования / В.Г. Дыгало // Вестник Академии военных наук. - 2011. - № 2 (спецвыпуск). - C. 118-122.
12. Стенд для комплексных лабораторных испытаний ЭГТС / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин, А. Сорниотти, М. Веллардокиа // Автомобильная промышленность. - 2006. - №3. - C. 34-36.
13. Дыгало, В.Г. Виртуально-физическая технология моделирования в V-цикле при проектировании систем активной безопасности / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы ". Вып. 5 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - № 2. - C. 35-38.
14. Дыгало, В.Г. Виртуально-физическая технология моделирования в цикле проектирования автоматизированных тормозных систем / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы": межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2007. - Вып.2, № 8. - C. 13-15.
15. Дыгало, В.Г. Разработка алгоритма управления двухпозиционными клапанами для электрогидравлической тормозной системы методами виртуально-физической технологии моделирования / В.Г. Дыгало // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 3 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010. - № 10. - C. 37-40.
16. Дыгало, В.Г. Разработка устройства имитации сигналов колёсных датчиков системы активной безопасности / В.Г. Дыгало // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы ". Вып. 5 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - № 2. - C. 32-35.
17. Дыгало, В.Г. Средства виртуальных испытаний автоматизированных тормозных систем / В.Г. Дыгало, А.А. Ревин // Изв. ВолгГТУ. Сер. Транспортные наземные системы: Межвуз. сб. науч. статей / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Вып.1, №3. - C. 67-73.

Рецензии:

8.12.2013, 19:17 Приходько Евгений Владимирович
Рецензия: Хорошо изложен материал. Хотелось бы увидеть сам алгоритм. А так же ориентировочную стоимость стенда и стоимость диагностики на данном стенде. Рекомендовано к печати.

20.02.2014, 18:38 Копылов Алексей Филиппович
Рецензия: Настоящая техническая хорошая работа. Нет вопросов. Следует публиковать.

10.06.2014, 0:33 Каменев Александр Юрьевич
Рецензия: Техническая диагностика узлов транспортных средств является неотъемлемой составляющей гарантии их надёжной работы и безопасности движения. Поэтому материалы статьи имеют, безусловно, актуальное значение. Однако в статье отсутствует сравнительный анализ предлагаемого диагностического комплекса с применяемыми, поэтому сложно оценить его практическую значимость. Также отсутствуют ссылки на приводимые источники информации. Только после устранения указанных замечаний (добавить сравнительную характеристику, добавить ссылки) статья может быть рекомендована к публикации.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий