宋慶營

摘 要：在中職汽車故障診斷課程教學中數(shù)據(jù)流分析是常用的方法?；诖耍疚氖紫确治隽藬?shù)據(jù)流概念，接著從數(shù)據(jù)流所包含的幾種分析方法入手，詳細探討了其在教學中的具體應用，并針對課程淺略提出教學建議，以期能夠提高汽車故障診斷教學效率，讓學生全面掌握汽車故障診斷技術(shù)，從而提高學生今后的就業(yè)率。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)流分析;汽車故障診斷;中職教學

廣西交通技師學院作為一所培育各級各類技術(shù)人才的綜合性全日制中職院校，在汽車工程領(lǐng)域取得可喜成效，所獲得的汽車專業(yè)獎項代表了廣西中職院校汽車維修專業(yè)的最高水平。在教學中，數(shù)據(jù)流作為一種數(shù)量表現(xiàn)形式，包含汽車電控系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)，常被廣泛應用于汽車故障診斷中，被教師引入到課堂教學之中，極大提升了學生的專業(yè)技能。

1 數(shù)據(jù)流概念解析

汽車故障診斷是中職汽修專業(yè)的核心課程，課程教學的根本目標在于培育學生如何在不解體汽車部件的基礎(chǔ)上精準診斷故障的能力。而應用數(shù)據(jù)流分析技術(shù)能有效實現(xiàn)這一課程教學目標。所謂數(shù)據(jù)流就是指專用診斷儀器通過診斷接口對ECU同傳感器與執(zhí)行器之間交流的數(shù)據(jù)參數(shù)進行讀取所獲得的數(shù)據(jù)，通常有靜態(tài)數(shù)據(jù)流和動態(tài)數(shù)據(jù)流兩種[1]。其中靜態(tài)數(shù)據(jù)流是指在發(fā)動機處于靜止狀態(tài)下，通過故障診斷儀所讀取的發(fā)動機電控系統(tǒng)數(shù)據(jù);動態(tài)數(shù)據(jù)流是指發(fā)動機啟動后，通過故障診斷儀所讀取的發(fā)動機的電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在課程教學中，引導學生對數(shù)據(jù)流進行分析，能夠幫助學生快速、準確診斷出汽車的故障問題，從而提高學生的專業(yè)技能。

2 數(shù)據(jù)流分析在汽車故障診斷教學中的具體應用

2.1 值域分析法的應用

值域分析法就是對數(shù)據(jù)數(shù)值變化規(guī)律和范疇進行分析的方法。當汽車電控系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，各個傳感器的輸入信號將會被電子中央處理所接收，同時向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，根據(jù)傳感器所反饋的信息，能及時修正部分執(zhí)行器的運行狀態(tài)，通過故障診斷儀就可以對這些信號參數(shù)進行讀取和分析。值域分析法應用的關(guān)鍵在于必須知道診斷車型的標準數(shù)據(jù)，通過將實際檢測值與標準值進行校對，就能準確快速找出故障點。在汽車診斷實際教學中，值域分析法應用非常多，各項數(shù)值含義的解釋以及讓學生能夠掌握數(shù)據(jù)數(shù)值的變化表示汽車部件或系統(tǒng)所處的狀態(tài)是教學的主要內(nèi)容。

在教學中，首先應引導學生掌握“數(shù)據(jù)項”所指向的部件或系統(tǒng)，在充分掌握其含義的基礎(chǔ)上，再系統(tǒng)講解具體的“數(shù)據(jù)值”所表示汽車部件或系統(tǒng)的實時狀態(tài)，或是電子控制單元在某一時刻綜合計算的控制指令[2]。如“TPS節(jié)氣門位置傳感器→10%”指向的是進氣管垂直截面與節(jié)氣門之間的開度位置。為進一步令學生掌握節(jié)氣門開度位置的含義，就可以利用多媒體的動畫性能，展示給學生，讓學生能夠直觀感受百分比與節(jié)氣門開度之間的關(guān)系，進而掌握數(shù)值變化所代表的發(fā)動機狀態(tài)。

在值域分析法教學中，汽車維修手冊標準數(shù)據(jù)學習是其又一重要內(nèi)容，甚至要求學生根據(jù)相應的車型逐一進行數(shù)據(jù)值對照，重點了解處于失效保護狀態(tài)的數(shù)據(jù)值所代表的含義，以圖1為例。

圖1是摘錄的某汽車維修手冊的數(shù)據(jù)流解釋，從圖中可以看出原廠所給定的標準范圍過大，對于中職院校學生而言，學生無法快速精準掌握標準狀態(tài)下具體的數(shù)值標準，但可以借助典型數(shù)據(jù)引導學生理解其含義，讓學生能夠切實掌握不同數(shù)值所反映出的問題。比如在“冷卻液溫度”數(shù)據(jù)項診斷注釋中，溫度在-40℃指的是傳感器開路;140℃指的是傳感器短路。通過吃透標準數(shù)據(jù)，有助于學生建立故障診斷信心。

2.2 時域分析法的應用

時域值是指在某一時間段內(nèi)，數(shù)值所發(fā)生的變化情況。在實際教學中應用時域分析法就是指引導學生分析汽車控電系統(tǒng)傳入和輸出的數(shù)據(jù)在一定的時間范圍內(nèi)所發(fā)生的變化情況，以此來找出汽車發(fā)生故障的部位[3]。教師可以借助示波器進行輔助教學，將汽車設(shè)備數(shù)值隨著時間變化的情況顯示出來，以汽車控電系統(tǒng)中氧傳感器為例，在觀察示波器顯示出其所傳達的信息時，不僅要看數(shù)值是否處于不斷變動狀態(tài)，還要看數(shù)值變化是否在規(guī)定范圍內(nèi)，若超出這一范圍可能就存在故障。除借助教具開展教學外，在教學過程中教師還可以采用設(shè)疑法，通過提問來引導學生掌握時域分析法。比如教師可以提問：“經(jīng)檢測某汽車發(fā)動機水溫為90℃，這一數(shù)據(jù)表明什么？從中我們可以獲得怎樣的信息？”單從問題上學生可能無法分析，此時若引入時域分析法，并拋出假設(shè)性問題：若發(fā)動機水溫已連續(xù)2h到達90℃，是否存在問題？這樣一來學生就能分析出汽車可能發(fā)生故障。

2.3 因果關(guān)系分析法的應用

因果分析法主要是指通過系統(tǒng)分析傳感器和中央控制器所傳輸給電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)結(jié)果對傳感器與中央控制器之間的感應數(shù)值是否處于正常范圍進行判斷，從而診斷出汽車是否存在故障[4]。在汽車故障診斷實際教學中，教師采用因果分析法時，需要確保學生具備一定的時段分析和數(shù)據(jù)分析能力，才能更好地領(lǐng)悟因果分析法，并在實際中靈活運用。不僅如此，教師還需要加大實踐操作力度，為學生創(chuàng)設(shè)更多動手操作的機會，在實踐中運用因果關(guān)系分析法去分析汽車故障所在。比如，在實訓基地，我就將汽車真空管道堵住，然后要求學生分析發(fā)動機在運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，嘗試運用因果關(guān)系分析法診斷出故障所在。通過這樣的方法讓學生能夠?qū)鞲衅骱椭醒肟刂破鞯恼J知更加深刻，進而實現(xiàn)教學目標。

2.4 關(guān)聯(lián)分析法的應用

關(guān)聯(lián)分析法就是指分析不同參數(shù)之間的邏輯關(guān)系，對比既定數(shù)據(jù)來判斷故障的方法，其中主要邏輯關(guān)系有比例關(guān)系、對應關(guān)系等。電子控制單元在判斷故障時，有時是通過對比與之相關(guān)的傳感器信號之間的關(guān)系，當檢測關(guān)系不合理時，則會給出相應的故障代碼，或是指出信號不合理。此時，不可輕易判斷是因傳感器不良導致的，而是應當引導學生通過分析它們之間的關(guān)系，開展更進一步的檢測，從而得出更為可信的結(jié)論。與因果分析法相比，關(guān)聯(lián)分析法教學難度更大，需要學生對汽車系統(tǒng)控制策略有所理解，如在汽車系統(tǒng)中發(fā)動機傳感器MAP與節(jié)氣門傳感器TPS之間就存在關(guān)聯(lián)關(guān)系：TPS受節(jié)氣門開度的影響，當開度越小時，TPS傳輸信號較低，發(fā)動機進氣真空度就高，此時MAP輸出信號電壓則低;反之，當節(jié)氣門開度越大，TPS傳輸信號較高，發(fā)動機進氣真空度就低，此時MAP輸出信號電壓高。MAP和TPS之間存在著相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信號，可以根據(jù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性來判斷傳感器是否發(fā)生故障。但在教學中教師應告知學生在使用關(guān)聯(lián)分析法時，多數(shù)是在有明確故障代碼提示下開展，且所提示的故障設(shè)備可能并沒有發(fā)生故障，此時就可以采用關(guān)聯(lián)分析法，同時向?qū)W生講解故障碼與故障之間的相互關(guān)系、故障碼性質(zhì)與流程分析等等。

2.5 比較分析法的應用

上述四種分析法都是基于同一輛汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)進行診斷分析，而比較分析法則是分析相同車型但不同汽車的數(shù)據(jù)。通常，當汽車實際數(shù)值無法找到可相比較的標準數(shù)值時，就可以選擇比較分析法，選擇相同型號汽車的相同數(shù)據(jù)來進行對比。該故障診斷方法是數(shù)據(jù)流分析法中的一種拓展方法，通常在缺少汽車標準手冊的前提下才會使用。因此，教師在教學時，可以將該方法作為一種輔助方式，學生了解即可。此外，在選擇汽車進行比較時，最好選擇全新的汽車，這樣數(shù)據(jù)更接近標準值。

3 中職汽車故障診斷教學中數(shù)據(jù)流分析應用的建議

汽車故障診斷是汽修專業(yè)的核心課程，要想提高課堂教學效率，充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)流分析在故障診斷中的效果，首先要求教師要有扎實的理論基礎(chǔ)，對這些數(shù)據(jù)有充分的了解，并精通各類診斷儀器，了解其作用，知道如何使用[5]。同時，還需要具有豐富的實踐經(jīng)驗，積極為學生提供與汽車故障診斷接觸的機會。在教學安排上要多讓學生進行實操，教師可以根據(jù)教學內(nèi)容提前設(shè)定相應的故障，充分放手讓學生嘗試診斷分析，從而激發(fā)學生學習的主動性和積極性。

4 結(jié)語

在中職汽修教學過程中，數(shù)據(jù)流分析僅僅是汽車故障診斷教學的其中一個手段，雖然占比不大，但是卻起著至關(guān)重要的作用。尤其是在一些大型的汽修競賽中，對數(shù)據(jù)流分析能力要求較高，而今后數(shù)據(jù)流分析的應用將會更加廣泛。當然，為了培養(yǎng)適應市場要求的汽修人才，還需要學校和教師共同努力，不斷轉(zhuǎn)變教學觀念，緊跟行業(yè)發(fā)展需求，靈活調(diào)整教學內(nèi)容，真正讓學生掌握技能，成為復合型人才。

參考文獻：

[1]張永艷.基于數(shù)據(jù)流分析的豐田普銳斯排故案例探討[J].時代汽車，2019（12）：133-134.

[2]陳順球.數(shù)據(jù)流技術(shù)在汽車維修中的應用探討[J].時代汽車，2019（7）：158-159.

[3]劉良和.論現(xiàn)代汽車故障診斷中數(shù)據(jù)流分析的應用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2018，39（31）：197-198.

[4]王東升.淺談汽車故障診斷方法及其應用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（11）：166-167.

[5]葛曉青，崔乃松.中職學校汽車電氣教學的現(xiàn)狀及改進策略[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（5）：26-27.