黃樂安

（邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 422000)

基于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備研究

黃樂安

（邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 422000)

近年來，汽車行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，伴隨著行業(yè)發(fā)展對(duì)于汽車專業(yè)人才的需求量也是日益增大。高等職業(yè)教育作為汽車行業(yè)專業(yè)人才的主要培養(yǎng)基地，人們對(duì)于其日常教學(xué)也愈發(fā)重視。而作為汽車的核心，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的教學(xué)尤為關(guān)鍵，而作為以實(shí)際操作為主的高等職業(yè)教育，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)更是重中之重。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；電子控制系統(tǒng)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；教學(xué)設(shè)備

0 引言

高等職業(yè)教育不同于傳統(tǒng)教育只注重理論知識(shí)的傳授，其更注重對(duì)于學(xué)生實(shí)際操作能力的鍛煉與培養(yǎng)，因此實(shí)訓(xùn)教學(xué)在高等職業(yè)教育中扮演著重要的角色。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)在實(shí)際生活中可能出現(xiàn)的狀況不勝枚舉，因此在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中對(duì)于這些情況進(jìn)行模擬與教學(xué)是十分必要的。但在目前的實(shí)際教學(xué)中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)明顯不能滿足對(duì)于實(shí)際的模擬，本文也將結(jié)合這一現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)教學(xué)設(shè)備的研究設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備存在的問題

目前我國(guó)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中采用的教學(xué)設(shè)備，往往是以單獨(dú)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為基礎(chǔ)，再在其上安裝電子傳感系統(tǒng)以及信號(hào)系統(tǒng)制成的。這種教學(xué)設(shè)備具有占地面積小，故障可視性好的優(yōu)點(diǎn)，但是卻背離了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的初衷，即對(duì)于實(shí)際狀況的模擬[1]。

首先，此類實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)故障的模擬是通過LED顯示屏直接顯示的，也就是說學(xué)生只能夠通過眼前的顯示器來了解故障的具體情況，而且對(duì)于故障的檢測(cè)與排除也是通過模擬系統(tǒng)進(jìn)行。這與實(shí)際操作中通過汽車電子元件進(jìn)行故障檢測(cè)有著較大的差異，因此這種實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式不能模擬實(shí)際狀況，只能加深學(xué)生對(duì)于故障原因的理解卻不能有效提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

而且如上文所述，出于空間及成本考慮，目前高等職業(yè)教育中用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)備通常是基于單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的。而這也就導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備脫離了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，因此其工作狀態(tài)也與實(shí)際狀態(tài)大相徑庭，通過實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)生也無法掌握實(shí)車狀態(tài)下的維修要領(lǐng)。例如在santana3000車型中，其發(fā)動(dòng)機(jī)熔絲盒位于兩處，位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的熔絲盒尚可以在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中進(jìn)行還原，但是在駕駛艙內(nèi)的熔絲盒就難以進(jìn)行模擬，無法對(duì)學(xué)生日后的實(shí)際操作加以指導(dǎo)[2]。

另外，實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備由于沒有配備變速箱等其他動(dòng)力裝置，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的模擬。在教學(xué)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)通常只能處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)不能進(jìn)行模擬，也限制了臺(tái)架的故障范圍。

目前實(shí)訓(xùn)教學(xué)臺(tái)架對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)故障的模擬一般是通過對(duì)于部分元件的插拔或者改變發(fā)動(dòng)機(jī)電路的通斷狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。因此，目前實(shí)訓(xùn)設(shè)備可以模擬的故障類型大同小異，種類貧乏，學(xué)生在進(jìn)行模擬維修時(shí)也只能掌握對(duì)于元件的更換以及電路的接通等操作，不能滿足實(shí)際工作中的需求，實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量得不到保障。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備改良設(shè)計(jì)探討

結(jié)合前文的分析，目前我國(guó)高等職業(yè)教育中使用的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不能滿足課程需求，因此需要進(jìn)行新型教學(xué)設(shè)備的設(shè)計(jì)。

目前實(shí)訓(xùn)設(shè)備的主要不足是其難以滿足對(duì)于汽車實(shí)際運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行模擬，為了解決這一問題，可以將整車進(jìn)行改造，使其成為實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備。例如前文所提到的santana3000車型，就可以將之加以改造變成實(shí)訓(xùn)設(shè)備。在改造過程中，為了不影響對(duì)于整車實(shí)際運(yùn)行狀況的還原，要盡量避免對(duì)于汽車動(dòng)力裝置及其他設(shè)備的改動(dòng)。在改造時(shí)，可以將位于santana3000發(fā)動(dòng)機(jī)左艙的ECU裝置加以改動(dòng)，于此處添加傳感裝置，以便將santana3000的運(yùn)行狀態(tài)及各原件的工作狀態(tài)參數(shù)傳輸?shù)浇虒W(xué)用顯示屏之上，方便學(xué)生觀察和了解發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。這樣相當(dāng)于只是在原車上加裝了一個(gè)信號(hào)輸出裝置，因此實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備可以完美實(shí)現(xiàn)對(duì)于實(shí)車運(yùn)行的模擬，讓學(xué)生對(duì)于汽車運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)狀態(tài)有更清楚的了解，為日后實(shí)際操作提供指導(dǎo)[3]。

而在實(shí)際實(shí)訓(xùn)教學(xué)中除了要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整體運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控外，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)上各個(gè)元件的狀態(tài)參數(shù)也需要進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，這樣才能讓學(xué)生更好地了解發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此除了前文提到的將原車ECU加以改裝成為信號(hào)傳輸系統(tǒng)外，還需要在發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)電子元件上加裝感應(yīng)系統(tǒng)及檢測(cè)裝置，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量計(jì)、節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器、碳氮電磁閥等電子元件上都需要安裝，這樣通過這些檢測(cè)裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)整體以及其局部元件安裝位置與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn)方式密切相關(guān)，在安裝時(shí)學(xué)生不僅增強(qiáng)了實(shí)際操作能力，還可以加深對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造及運(yùn)轉(zhuǎn)原理的了解，一舉多得。同時(shí)在安裝過程中也要注意對(duì)于檢測(cè)裝置及傳感器的檢測(cè)，保證其能正常運(yùn)轉(zhuǎn)并真實(shí)反應(yīng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)[4]。

在上述改造之后，實(shí)訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于汽車真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的模擬，實(shí)訓(xùn)教學(xué)也可以初步滿足日后學(xué)生在實(shí)際維修工作中的需要。但是實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備僅僅模擬正常運(yùn)行狀態(tài)下的汽車是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備還需要滿足對(duì)于故障狀態(tài)下汽車發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的模擬。而實(shí)車改造的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不僅可以通過電子元件的插拔及對(duì)于電路通斷狀態(tài)的改變來進(jìn)行故障模擬，還可以進(jìn)行更復(fù)雜的故障模擬，這就需要通過最新的信息編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。首先，需要建立發(fā)動(dòng)機(jī)故障數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)各種故障的信息進(jìn)行收集并進(jìn)行分析，找出不同故障狀態(tài)下各個(gè)傳感器信號(hào)的變化規(guī)律，之后在通過計(jì)算機(jī)的分析來確定各種狀態(tài)下各個(gè)傳感器輸出信號(hào)的理論值。之后進(jìn)行編程，讓計(jì)算機(jī)在教學(xué)過程中可以通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序來對(duì)各個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行改變，模擬不同的故障狀態(tài)，從而滿足教學(xué)需求。學(xué)生通過這樣的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，也可以更加全面地了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的故障種類、表現(xiàn)及維修方法，讓實(shí)訓(xùn)教學(xué)真正做到為實(shí)際操作服務(wù)。

不過此類實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備也受到汽車種類的限制，只能對(duì)單一發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬，學(xué)生無法做到對(duì)于流行發(fā)動(dòng)機(jī)維修技術(shù)的全面掌握。因此，各個(gè)高等職業(yè)教育學(xué)校可以加強(qiáng)校間的合作以及資源共享，各個(gè)學(xué)校設(shè)計(jì)制作不同車型及發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，之后在教學(xué)過程中進(jìn)行交流，充分利用教學(xué)資源，讓每個(gè)學(xué)校的學(xué)生都能掌握不同車型的維修技術(shù)。另外也可以加強(qiáng)與汽車企業(yè)的合作，開拓學(xué)生視野，把實(shí)訓(xùn)教學(xué)拓展到課堂之外。

3 結(jié)束語

綜上所述，目前我國(guó)高等職業(yè)教育中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的模擬，不能滿足教學(xué)需求。因此，需要結(jié)合編程技術(shù)，加裝傳感器及檢測(cè)設(shè)備等手段對(duì)于整車進(jìn)行改裝，讓其成為新型實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)仿真模擬，讓學(xué)生真正進(jìn)行維修操作，為日后工作打下基礎(chǔ)，真正做到為國(guó)家輸送更多的專業(yè)汽車人才。

[1]陳柱峰.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備研究設(shè)計(jì)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā):學(xué)術(shù)版,2017,36(3).

[2]張洪飛,閆守成.實(shí)時(shí)汽車電子輔助制動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2016,39(1):153-156.

[3]師文婷,周黎明,彭漢濤.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門智能控制系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2015(3):16-19.

[4]張洪飛,閆守成.實(shí)時(shí)汽車電子輔助制動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2016,39(1):153-156.

U464文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

黃樂安(1976—)，男，本科，講師，研究方向?yàn)槠嚪矫婕夹g(shù)、課程教學(xué)與科研，教學(xué)設(shè)備改進(jìn)研究。