汽车故障诊断与排除技能训练五步法的研究

2021-12-23无锡汽车工程高等职业技术学校陈社会

汽车维护与修理 2021年24期

无锡汽车工程高等职业技术学校陈社会

本文根据技能训练实践提出汽车故障诊断与排除技能训练五步法：学习故障数据采集方法、练习故障数据采集、分析故障数据特征、学习故障诊断与排除流程、练习故障诊断与排除技能，该训练方法可显著提高技能训练的质量和效率。汽车故障诊断与排除技能训练五步法是以故障数据分析为依据，故障诊断正确率更高，体现了学生的主体地位，培养了学生的多项关键能力，该训练方法也适用于其他类似理工类学科的故障诊断与排除技能训练。

1 汽车故障诊断与排除技能训练五步法的产生背景

汽车故障诊断与排除技能训练五步法是在职业院校汽车类技能大赛日常训练和课堂教学过程中实践探索出来的方法。汽车故障诊断与排除技能是决定成绩的关键，由于教练和学生可用于训练的时间有限，为了提高训练的质量和效率，需要找到高效的技能训练方法，才有可能取得优异的比赛成绩，经过技能训练实践和不断改进，逐渐形成了汽车故障诊断与排除技能训练五步法。近2年在我校的新能源汽车技能大赛训练中使用了该训练方法，取得了全国中职新能源汽车技能大赛1枚金牌和江苏省高职新能源汽车技能大赛第1名的优异成绩。

2 汽车故障诊断与排除技能训练五步法的实施

2.1 学习故障数据采集方法

随着电子技术的迅速发展，汽车的电控化程度越来越高，这也使汽车故障诊断与排除的难度不断加大。我们可通过采集汽车故障数据，从中获得相关特征和规律，借助数据进行汽车故障诊断，从而提升专业能力。

“授之以鱼，不如授之以渔”，在技能训练过程中，要教会学生数据采集的方法，学生学会了方法就可触类旁通。汽车故障数据采集的内容主要包括：故障现象、故障代码、相关数据流、模块通讯状态等，汽车故障数据采集还应注意故障数据的采集条件。以采集吉利EV450车的电池管理系统（BMS）故障数据为例，该车的BMS相关电路如图1所示，设计的故障数据采集内容见表1所列。

表1 故障数据采集表

图1 吉利EV450车BMS相关电路

此阶段学生在掌握专业知识的基础上，学习故障数据采集方法，教练采用讲授法、示范法、引导文等方法组织教学或训练。

2.2 练习故障数据采集

汽车故障数据采集有2种模式，一种是在虚拟仿真软件上模拟故障进行采集，一种是在整车或台架上设置真实故障进行采集。2种模式各有利弊，前者故障数据采集效率较高，但是对软件要求较高，故障数据有时失真；后者故障数据采集效率较低，有时需要破坏汽车相关零部件或线束，初学者会有操作安全风险。

故障点的设计非常重要，故障点的选择要求具有典型性和代表性。通常来说，电气线路故障要比机械故障复杂，电气线路的故障点可设置电源线、搭铁线、信号线、控制线、元件本体等。故障的类型可设置短路（对电源、对搭铁、对信号）故障、断路故障、电路电阻异常故障、机械故障等。

此阶段学生根据学习的故障数据采集方法，可采用分组采集故障数据、教练进行巡回指导的方式，引导和帮助学生进行故障数据采集。学生采集故障数据的过程实现了工学结合且学生是主体，有别于传统的填鸭式故障数据展现，激发了学生的学习兴趣。

2.3 故障数据特征分析

可通过分析、归纳、总结汽车故障数据，揭示故障数据的关系、特征和规律。根据吉利EV450车BMS故障数据采集结果，如果仅分析1个故障点的故障数据，无法得到总结性的结论，但如果将大量的故障点和故障数据放在一起进行比较、分析、归纳，就可得到以下结论。

（1）单个模块丢失通讯的故障原因可能是模块的供电线故障、搭铁线故障、CAN总线故障、模块本体故障等。

（2）多个模块丢失通讯的原因可能是CAN总线故障。

（3）IG2电是冗余设计，IG2电出现故障无故障现象。

（4）CAN-H对5 V或12 V电源短路、CAH-L对搭铁短路，无故障现象。

此阶段学生可采用分组讨论的方法对故障数据进行分析研究，然后进行分组汇报，最后由教练决策得出结论。

2.4 学习故障诊断与排除流程

故障诊断与排除流程是指故障诊断与排除工作的特定过程，主要包括实际作业过程中的环节、顺序、步骤。精益的流程有助于学生少走弯路，提高训练质量和效率。以汽车故障诊断与排除为例，经过反复实践验证，严谨科学的故障诊断与排除流程如下：故障现象确认→通讯状态及故障代码检查→正确读取数据→清除故障代码并再次读取→确定故障范围→部件/电路测试→故障部位确认和排除→最终维修结果确认。

此阶段可通过设计工作页或引导文来组织学生学习故障诊断与排除的流程，目的是让学生掌握并运用流程进行故障诊断与排除，为后续高效的技能训练提供保障。