淺談汽車制動(dòng)系統(tǒng)FTA法的故障診斷

陳丹+劉良+鐘易謀

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 644000）

摘 要：汽車制動(dòng)系統(tǒng)在出現(xiàn)故障的情況下會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T以及路上行人造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)威脅。這就需要對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)與維護(hù)。FAT是當(dāng)前比較常用、檢測(cè)效果優(yōu)良的故障診斷方法之一，本文對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)FTA法的故障診斷價(jià)值進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：故障診斷 FTA法 汽車制動(dòng)系統(tǒng)

制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，制動(dòng)系統(tǒng)的性能直接影響到汽車的行駛安全性。在具體的維修工作中，維修人員通常需要投入大量的精力與時(shí)間對(duì)判斷并查找制動(dòng)系統(tǒng)可能存在的各種故障，常規(guī)的診斷方面不僅會(huì)消耗大量的時(shí)間，在診斷準(zhǔn)確性方面也得不到充分的保證。本文對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)中FTA檢測(cè)法的應(yīng)用方法與應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了介紹。通過計(jì)算機(jī)設(shè)備與特定的運(yùn)算程度將故障發(fā)生途徑計(jì)算出來，結(jié)合概率論方法來計(jì)算出現(xiàn)故障的概率，對(duì)當(dāng)前制動(dòng)系統(tǒng)的使用性能進(jìn)行評(píng)估。

1.FTA法概述

FTA法是一種圖形化的描繪方式。維修人員可以利用邏輯框圖來分析制動(dòng)系統(tǒng)中可能存在的故障，通過FAT法所生成的故障樹形圖，尋找造成系統(tǒng)故障的有關(guān)原因并完成診斷工作。FTA法具有定性分析、定量分析等方面的功能，維修人員可以直觀地對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)性能進(jìn)行觀察。另外，在FTA法的支持下，設(shè)計(jì)人員也可以對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中潛在的故障有一個(gè)初步的了解，提高汽車設(shè)計(jì)方案的安全性。

2.汽車制動(dòng)系統(tǒng) FTA 法的故障診斷

2.1制動(dòng)系統(tǒng)故障類型

氣壓雙管路傳動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前我國(guó)汽車常用的制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含兩套傳動(dòng)管路，傳動(dòng)管理分別設(shè)置于系統(tǒng)前后兩端，當(dāng)其中一套傳動(dòng)管路出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)管路也能夠正常工作。處理行駛狀態(tài)下的汽車，制動(dòng)系統(tǒng)在出現(xiàn)突發(fā)情況可以能夠起到停車或減速的作用。常見的制動(dòng)系統(tǒng)故障通常包含以下幾種，分為是制動(dòng)失效故障、制動(dòng)跑偏故障、制動(dòng)拖滯故障以及制動(dòng)不靈故障等。FTA法能夠準(zhǔn)確地將各種不同種類的故障特點(diǎn)精準(zhǔn)識(shí)別出來，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

2.2制動(dòng)系統(tǒng)故障

汽車制動(dòng)系統(tǒng)需要在制動(dòng)器的支持下才能夠發(fā)揮作用，能夠情況下，汽車輪軸上均配備有制動(dòng)器，當(dāng)其中兩個(gè)或兩個(gè)以上的制動(dòng)器無法正常工作則會(huì)被FTA確定為制動(dòng)系統(tǒng)故障。在通過FAT診斷描繪故障樹時(shí)，能夠根據(jù)不同的制動(dòng)類型來生成故障邏輯門，將相關(guān)的故障因素與控制方法全面地反映出來。為了能夠使研究過程得到進(jìn)一步的簡(jiǎn)化，可以從制動(dòng)系統(tǒng)失常的角度出來建立綜合故障樹。該故障類型的故障樹包含邏輯門83個(gè)以及基本事件133個(gè)，經(jīng)過簡(jiǎn)化后，利用X來表示低事件、用G與E來表示中間時(shí)間，用T來表示頂事件。故障樹圖中具體包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、制定機(jī)構(gòu)與操作機(jī)構(gòu)，分別用 G1、G2、G3、G4來表示不同機(jī)構(gòu)的故障狀態(tài)。另外，用E1來表示，制動(dòng)氣室組件故障，用E2來表示車輪制動(dòng)器故障。以G1中間事件為例，可以分別用X1來表示制動(dòng)閥漏氣，用X2來表示動(dòng)作失常。

2.3制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷

2.3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與處理

在診斷系統(tǒng)故障的過程中，可能利用FTA法來完成跟蹤實(shí)驗(yàn)工作并采集有關(guān)數(shù)據(jù)。再對(duì)所采用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，生成不同部件失效概率直方圖，確定有關(guān)調(diào)整參數(shù)與故障概率分布特點(diǎn)，一定程度上可以降低建模難度。維修人員再通過實(shí)驗(yàn)來獲取維修數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)來求取模型參數(shù)，為接下來的系統(tǒng)故障診斷提供數(shù)據(jù)支持。與制動(dòng)系統(tǒng)故障有關(guān)的基本事件主要在概率分布上主要表現(xiàn)為威布爾分布。

2.3.2定性分析

從定性分析的角度對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)故障進(jìn)行判定需要采用素?cái)?shù)與下行法相結(jié)合的手段，以與頂事件有關(guān)的基本事件中分析故障原因。通過這種分析方式，能夠?qū)Ξa(chǎn)生頂事件的作用機(jī)理進(jìn)行描述，所得出了描述結(jié)果則可以用來指導(dǎo)故障分析工作。在利用下行法進(jìn)行分析的過程中，需要通過各種邏輯手段來提升割集容量，上級(jí)事件則可以在割集的指導(dǎo)下生成下級(jí)事件，簡(jiǎn)而言之，即通過豎式在遭遇或門的狀態(tài)下分解上級(jí)事件，起到分解操作無法繼續(xù)進(jìn)行，利用等冪律理論來去掉重復(fù)事件，生成與事件有關(guān)的全部割集。為不同底事件設(shè)置一個(gè)專門的素?cái)?shù)，利用素?cái)?shù)來生成最小割集，割集的計(jì)算則需要根據(jù)事件素?cái)?shù)乘積來完成。將割集順序按照從小到大的方式進(jìn)行排列，依次除以與割集相對(duì)應(yīng)的素?cái)?shù)，將被整除掉的割集去掉，生成最小割集。

2.3.3系統(tǒng)故障的定量分析

制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的維修工作需要通過定量分析來提供數(shù)據(jù)支持，維修人員需要采用FTA法對(duì)底事件發(fā)生概率Q的重要度進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)IP（i）= Q公式來計(jì)算i的概率重要度。

結(jié)束語：

通過FTA法來計(jì)算底事件結(jié)構(gòu)，需要事先對(duì)引發(fā)制動(dòng)器故障的有關(guān)因素進(jìn)行判斷，在維修環(huán)節(jié)中，維修人員需要依照判斷結(jié)果有針對(duì)性地調(diào)整故障部位，確保汽車能夠在不受各種影響因素的干擾下安全運(yùn)行。

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