無(wú)錫汽車工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 陳社會(huì)

本文根據(jù)技能訓(xùn)練實(shí)踐提出汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法：學(xué)習(xí)故障數(shù)據(jù)采集方法、練習(xí)故障數(shù)據(jù)采集、分析故障數(shù)據(jù)特征、學(xué)習(xí)故障診斷與排除流程、練習(xí)故障診斷與排除技能，該訓(xùn)練方法可顯著提高技能訓(xùn)練的質(zhì)量和效率。汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法是以故障數(shù)據(jù)分析為依據(jù)，故障診斷正確率更高，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)了學(xué)生的多項(xiàng)關(guān)鍵能力，該訓(xùn)練方法也適用于其他類似理工類學(xué)科的故障診斷與排除技能訓(xùn)練。

1 汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法的產(chǎn)生背景

汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法是在職業(yè)院校汽車類技能大賽日常訓(xùn)練和課堂教學(xué)過(guò)程中實(shí)踐探索出來(lái)的方法。汽車故障診斷與排除技能是決定成績(jī)的關(guān)鍵，由于教練和學(xué)生可用于訓(xùn)練的時(shí)間有限，為了提高訓(xùn)練的質(zhì)量和效率，需要找到高效的技能訓(xùn)練方法，才有可能取得優(yōu)異的比賽成績(jī)，經(jīng)過(guò)技能訓(xùn)練實(shí)踐和不斷改進(jìn)，逐漸形成了汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法。近2年在我校的新能源汽車技能大賽訓(xùn)練中使用了該訓(xùn)練方法，取得了全國(guó)中職新能源汽車技能大賽1枚金牌和江蘇省高職新能源汽車技能大賽第1名的優(yōu)異成績(jī)。

2 汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法的實(shí)施

2.1 學(xué)習(xí)故障數(shù)據(jù)采集方法

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車的電控化程度越來(lái)越高，這也使汽車故障診斷與排除的難度不斷加大。我們可通過(guò)采集汽車故障數(shù)據(jù)，從中獲得相關(guān)特征和規(guī)律，借助數(shù)據(jù)進(jìn)行汽車故障診斷，從而提升專業(yè)能力。

“授之以魚，不如授之以漁”，在技能訓(xùn)練過(guò)程中，要教會(huì)學(xué)生數(shù)據(jù)采集的方法，學(xué)生學(xué)會(huì)了方法就可觸類旁通。汽車故障數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容主要包括：故障現(xiàn)象、故障代碼、相關(guān)數(shù)據(jù)流、模塊通訊狀態(tài)等，汽車故障數(shù)據(jù)采集還應(yīng)注意故障數(shù)據(jù)的采集條件。以采集吉利EV450車的電池管理系統(tǒng)（BMS）故障數(shù)據(jù)為例，該車的BMS相關(guān)電路如圖1所示，設(shè)計(jì)的故障數(shù)據(jù)采集內(nèi)容見表1所列。

表1 故障數(shù)據(jù)采集表

圖1 吉利EV450車BMS相關(guān)電路

此階段學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)故障數(shù)據(jù)采集方法，教練采用講授法、示范法、引導(dǎo)文等方法組織教學(xué)或訓(xùn)練。

2.2 練習(xí)故障數(shù)據(jù)采集

汽車故障數(shù)據(jù)采集有2種模式，一種是在虛擬仿真軟件上模擬故障進(jìn)行采集，一種是在整車或臺(tái)架上設(shè)置真實(shí)故障進(jìn)行采集。2種模式各有利弊，前者故障數(shù)據(jù)采集效率較高，但是對(duì)軟件要求較高，故障數(shù)據(jù)有時(shí)失真；后者故障數(shù)據(jù)采集效率較低，有時(shí)需要破壞汽車相關(guān)零部件或線束，初學(xué)者會(huì)有操作安全風(fēng)險(xiǎn)。

故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)非常重要，故障點(diǎn)的選擇要求具有典型性和代表性。通常來(lái)說(shuō)，電氣線路故障要比機(jī)械故障復(fù)雜，電氣線路的故障點(diǎn)可設(shè)置電源線、搭鐵線、信號(hào)線、控制線、元件本體等。故障的類型可設(shè)置短路（對(duì)電源、對(duì)搭鐵、對(duì)信號(hào)）故障、斷路故障、電路電阻異常故障、機(jī)械故障等。

此階段學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的故障數(shù)據(jù)采集方法，可采用分組采集故障數(shù)據(jù)、教練進(jìn)行巡回指導(dǎo)的方式，引導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行故障數(shù)據(jù)采集。學(xué)生采集故障數(shù)據(jù)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合且學(xué)生是主體，有別于傳統(tǒng)的填鴨式故障數(shù)據(jù)展現(xiàn)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 故障數(shù)據(jù)特征分析

可通過(guò)分析、歸納、總結(jié)汽車故障數(shù)據(jù)，揭示故障數(shù)據(jù)的關(guān)系、特征和規(guī)律。根據(jù)吉利EV450車BMS故障數(shù)據(jù)采集結(jié)果，如果僅分析1個(gè)故障點(diǎn)的故障數(shù)據(jù)，無(wú)法得到總結(jié)性的結(jié)論，但如果將大量的故障點(diǎn)和故障數(shù)據(jù)放在一起進(jìn)行比較、分析、歸納，就可得到以下結(jié)論。

（1）單個(gè)模塊丟失通訊的故障原因可能是模塊的供電線故障、搭鐵線故障、CAN總線故障、模塊本體故障等。

（2）多個(gè)模塊丟失通訊的原因可能是CAN總線故障。

（3）IG2電是冗余設(shè)計(jì)，IG2電出現(xiàn)故障無(wú)故障現(xiàn)象。

（4）CAN-H對(duì)5 V或12 V電源短路、CAH-L對(duì)搭鐵短路，無(wú)故障現(xiàn)象。

此階段學(xué)生可采用分組討論的方法對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，然后進(jìn)行分組匯報(bào)，最后由教練決策得出結(jié)論。

2.4 學(xué)習(xí)故障診斷與排除流程

故障診斷與排除流程是指故障診斷與排除工作的特定過(guò)程，主要包括實(shí)際作業(yè)過(guò)程中的環(huán)節(jié)、順序、步驟。精益的流程有助于學(xué)生少走彎路，提高訓(xùn)練質(zhì)量和效率。以汽車故障診斷與排除為例，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐驗(yàn)證，嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的故障診斷與排除流程如下：故障現(xiàn)象確認(rèn)→通訊狀態(tài)及故障代碼檢查→正確讀取數(shù)據(jù)→清除故障代碼并再次讀取→確定故障范圍→部件/電路測(cè)試→故障部位確認(rèn)和排除→最終維修結(jié)果確認(rèn)。

此階段可通過(guò)設(shè)計(jì)工作頁(yè)或引導(dǎo)文來(lái)組織學(xué)生學(xué)習(xí)故障診斷與排除的流程，目的是讓學(xué)生掌握并運(yùn)用流程進(jìn)行故障診斷與排除，為后續(xù)高效的技能訓(xùn)練提供保障。

2.5 練習(xí)故障診斷與排除技能

學(xué)生經(jīng)過(guò)故障數(shù)據(jù)的采集和分析、故障診斷與排除流程的學(xué)習(xí)，最終的落腳點(diǎn)是故障診斷與排除技能的練習(xí)。此階段教練設(shè)置故障或?qū)W生間相互設(shè)置故障，學(xué)生在工單或引導(dǎo)文的輔助下，工學(xué)交替，實(shí)現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做，進(jìn)行故障診斷與排除技能的練習(xí)。

3 汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法的特點(diǎn)分析

3.1 技能訓(xùn)練有數(shù)據(jù)支撐

傳統(tǒng)的故障診斷與排除主要依靠經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)越豐富，診斷正確率越高，而汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法主要依靠對(duì)故障數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，可靠性更好，故障診斷正確率更高。

3.2 學(xué)生為主體，教練為主導(dǎo)

汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法是由學(xué)生進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的采集和分析、練習(xí)故障診斷與排除技能。設(shè)計(jì)的思路是以學(xué)生為主體，教練為主導(dǎo)，幫助學(xué)生解決故障診斷與排除過(guò)程中出現(xiàn)的困難。此方法尤其適用于技能大賽訓(xùn)練，可顯著提高訓(xùn)練質(zhì)量和效率。

3.3 培養(yǎng)了學(xué)生的多項(xiàng)關(guān)鍵能力

汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法既培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)技能，也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析能力和方法能力，讓學(xué)生養(yǎng)成數(shù)據(jù)采集及分析的思維和習(xí)慣，充分挖掘了學(xué)生的潛能，培養(yǎng)的能力更加綜合，更能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)技術(shù)技能人才的需求。

3.4 適用多場(chǎng)景和多學(xué)科的故障診斷與排除技能訓(xùn)練

汽車故障診斷與排除技能訓(xùn)練五步法從適用的場(chǎng)景看，可適用于技能大賽訓(xùn)練、課堂教學(xué)、企業(yè)培訓(xùn)等多種場(chǎng)景。從適用的學(xué)科看，不僅適用于汽車專業(yè)，也適用于其他類似理工類學(xué)科的故障診斷與排除技能訓(xùn)練。