條件法在高職汽修課堂教學中的應用研究

張康

[摘 要] 針對當前高職汽修專業課堂教學所存在的問題，提出了一種條件式故障排除法，采用檢查各個條件的方式來快速定位汽油發動機電控系統的故障部位。實踐表明，該方法能幫助學生對汽車電控系統的學習樹立更強的自信心，能有效提升學生分析故障及排除故障的能力，提高教師課堂教學的時效性。

[關 鍵 詞] 高職；電控系統；條件法；故障診斷

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）13-0148-02

一、引言

高職教育是我國高等教育的重要組成部分[1]。高職教育隸屬于高等教育但又別于普通高等教育，最大區別在于高職教育培養具備扎實專業實踐技能的人才，這就要求高職課堂教學過程中理論與實踐操作緊密結合在一起。汽油發動機電控系統故障診斷與維修是高職汽車檢測與維修專業的一門核心專業課，是一門集電路原理、微機原理及控制原理于一體的綜合性很強的課程。學好這門課程不僅需要學生具備相應學科的基本理論知識，還要求學生課堂上不斷動手實踐，通過排除實際的發動機電控系統故障來實現最終的學習目標。由于高職學生的學習習慣及相關基礎課程的理論功底相對較差，使得學生在故障排除過程中的思路比較混亂，排除故障的效率比較低。

針對上述現狀，本文提出一種“條件法”故障診斷方式，即通過確認系統正常工作的相應前提條件是否具備來快速定位故障位置，并闡述條件法對學生心態的影響。以下以上海大眾帕薩特B5轎車的汽油發動機無法啟動為例對上述“條件法”故障診斷方式進行介紹。

二、條件法在發動機故障診斷中的應用

（一）條件法診斷故障的理論依據

任意自動控制系統都包括以下三個基本部分：系統輸入部分、中間控制單元部分以及后級輸出部分[2]。一套自動控制系統要實現預期的功效，就必須有正常的輸入信號，要有正常的中間控制環節，此外還必須保證后級的執行器正常。也就是說任意一個系統要想有預期的輸出結果，必須保證正常的系統輸入、正常的控制單元、正常的執行器，以上三點即是系統產生正常輸出的前提條件，三個前提條件缺一不可。

根據條件法的基本思想，對一臺無法啟動的發動機，我們只需檢測發動機電控系統必須具備的那些前提條件是否有缺失即可判斷故障原因。

（二）帕薩特B5汽油發動機正常工作的前提條件

根據內燃機原理可知汽油發動機正常工作須包含以下兩個子系統：燃油噴射子系統以及點火子系統。即能夠噴油和點火是發動機正常工作的兩大前提條件。

噴油子系統由前級信號采集環節、中間控制單元以及噴油執行器三大環節組成。帕薩特B5汽油發動機噴油系統必不可少的前級信號是發動機轉速信號，電控單元如果接收不到正常的轉速信號就不可能產生噴油控制信號。噴油指令由發動機電控單元發出，故噴油子系統的控制單元就是發動機控制單元。噴油子系統的后級執行器包括燃油泵及噴油器。因此，噴油嘴噴出燃油必須具備以下幾個前提條件：第一，控制單元能正常檢測到轉速信號；第二，油軌支架內的燃油壓力正常；第三，噴油器及對應連接線束要正常（噴油器正常也即是噴油器本身電磁線圈正常及噴油器閥芯機構未堵塞、卡滯）；第四，控制單元本身要能正常工作，包括控制單元本身軟硬件正常及基本的外部供電、搭鐵前提條件。

點火子系統也由前級信號采集環節、中間控制單元以及點火執行器三大環節組成。帕薩特B5汽油發動機點火子系統必不可少的前級信號是發動機轉速信號，電控單元如果接收不到正常的轉速信號就不可能產生點火控制信號。點火執行器是指高壓線圈總成及火花塞。點火控制信號由發動機控制單元發出。因此，要產生有效的點火火花，就必須滿足以下前提條件：第一，發動機控制單元要能夠正常檢測到曲軸轉速信號；第二，每缸的點火線圈及火花塞都要正常；第三，發動機電控單元本身要正常。

（三）汽油發動機無法啟動的故障診斷思路

根據前述分析可知，帕薩特B5發動機正常啟動需要電控系統產生正常的點火和噴油。對發動機無法啟動的故障診斷也即是對發動機正常工作的上述前提條件進行檢測。可先檢測點火子系統的相關條件，也可先檢測噴油子系統的相關條件。本文采用先檢測點火子系統的相關條件。

對維修人員來說，直接檢測最終的執行結果往往比較麻煩，比方說要判斷噴油子系統有沒有正常噴油，最直接的做法就是拆下噴油嘴觀察有沒有噴油，但是直接觀察噴油嘴有沒有噴油的操作比較麻煩，對此，可采用跳級式檢測，即先從系統的中間某一部位入手，如果此處沒有對應的輸出，則需往前找故障，否則往后找。

用示燈測量每一缸獨立點火線圈跟發動機控制單元之間相連的那根信號線，如果示燈閃爍，說明有轉速信號，無需再單獨檢測轉速電路，再將對應氣缸的火花塞拆卸下來通過跳火試驗進一步確定該缸點火是否正常。用此方法依次檢測剩余氣缸即可判斷點火子系統是否正常。如果示燈沒有閃爍，就要考慮轉速檢測電路是否正常，通過測量轉速傳感器本身電阻值及對應的連接線束阻值是否符合規定要求即可判斷轉速檢測電路是否正常。

用示燈測量某一缸噴油器線圈跟發動機控制單元之間相連的那根信號線，如果示燈閃爍，說明該噴油器供電正常。如果示燈不閃爍，由于前面測量點火子系統時已經保證了轉速信號，說明噴油器的供電條件不存在或者是ECU的噴油功能損壞，此時，只需判斷噴油器的供電電路是否正常即可判斷是供電問題還是ECU問題。如果示燈閃爍，但是發動機沒法啟動，這時就該考慮油路的油壓是否正常。按此方法依次判斷剩余氣缸噴油器線路即可判斷噴油子系統是否正常。

燃油壓力正常的前提條件是：（1）電動燃油泵本身正常；（2）燃油泵供電、搭鐵正常；（3）油箱里有足夠的燃油；（4）油壓調節器正常。依次判斷油泵電機本身電阻、油泵供電搭鐵及油箱液位等條件即可確定油壓是否正常。

三、條件法在汽修課堂教學中的應用

（一）學生心態對故障診斷效率的影響

在日常學習或工作過程中，如果人的心理比較緊張或是自信心不足，那么學習或工作的效率就會顯著下降[3]。在汽車發動機電控系統的故障診斷過程中，學生的心態同樣具有至關重要的影響。足夠的自信心能讓故障診斷的思路及效率變得更加高效，底氣不足就會導致手忙腳亂，思路混亂。因此，課堂教學過程中讓學生樹立起足夠的自信心，對學生掌握汽油發動機電控系統故障診斷的方法會起到很好的促進作用。

（二）條件法對高職學生心態的影響

為使高職學生更好地掌握汽油發動機電控系統故障的診斷方法，使學生認為這些故障“其實也就那么一回事”。課堂教學過程中，不管一套電控系統有多復雜，教師一定要抓住保證該系統正常工作的前提條件，授課過程中依次講解這些前提條件對系統的影響，強調條件的前后牽連關系，讓學生明白只有具備哪些前提條件才能得到對應的系統輸出效果，從而使故障診斷過程變成查找這些前提條件的過程。

對學生來說，記住找故障原因就是找系統正常工作的條件這個道理，那么在學習電控系統的故障診斷過程中，知識的條理就會變得更加清晰，在故障診斷過程中，就可快速制定出相應的故障診斷方案。因此，采用條件法可提升學生的學習效率及處理故障的速度。

四、結論

本文針對當今高職汽修專業課堂教學存在的一些問題提出了一種能增強學生學習效果及提升故障診斷速度的方法。將此方法理念運用到汽油發動機電控系統故障診斷與維修的課堂教學中，實際教學情況表明：該方法能有效提升學生對電控類課程學習的自信心，能提升教師的課堂教學效果，有助于學生更好地掌握汽車檢測與維修專業的核心知識理念。

參考文獻：

[1]李麗.對高職教育特點和高職學生特點的再認識[J].高職教育改革與研究，2008，21（3）：10.

[2]王建輝，顧樹生.自動控制原理[M].北京：清華大學出版社，2007.

[3]彭聃齡.普通心理學[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

Research on the Application of the Conditional Method in the Teaching of Automobile Repair

ZHANG Kang

Abstract：Aiming at the problems existing in the current classroom teaching of auto repair，this paper presents a conditional troubleshooting method，which can quickly locate the fault location of the gasoline engine electronic control system by checking the various conditions. Practice shows that this method can help students to erect the computer electronic control system erected a stronger self - confidence，can effectively improve the ability of students to analyze the failure and troubleshooting， can improve the timeliness of teachers classroom teaching.

Key words：higher vocational；electronic control system；condition method；fault diagnosis