從診斷系統(tǒng)化視角談國賽選手實際故障解決能力的培養(yǎng)

吳海松，李　艷（大連汽車職業(yè)技術(shù)學院，遼寧 大連　116031）

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從診斷系統(tǒng)化視角談國賽選手實際故障解決能力的培養(yǎng)

吳海松，李艷
（大連汽車職業(yè)技術(shù)學院，遼寧 大連116031）

摘要：建立科學系統(tǒng)化的故障診斷能力，要堅持從整體出發(fā)，以結(jié)構(gòu)理論作為指導，掌握作用和原理，劃分層次，按照科學診斷標準及流程逐級進行排查，便能夠更快找出故障原因。本文基于國賽高職汽修技能項目訓練的視角，就如何培養(yǎng)選手解決故障的方式和方法，以高職國賽邁騰車輛起動機不運轉(zhuǎn)為案例來進一步說明。

關(guān)鍵詞：科學系統(tǒng)化；維修思維；案例分析；國賽視角

自2007年全國職業(yè)技能大賽以來，“普通教育有高考，職業(yè)教育有大賽”的理念深入人心。尤其是高職組汽車維修檢測項目，更是培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型人才的具體表現(xiàn)。“汽車醫(yī)生、診斷中心、維修思維、科學流程、案例論文、行動導向、案例教學、小組合作、引導文法、項目教學”等新觀念應運而生。高職比賽故障設(shè)置為常見維修故障，比賽過程為實際解決故障的工作過程，比賽結(jié)果以排除故障的能力和維修工作任務(wù)單的科學性來衡量。比賽充分體現(xiàn)了工作過程系統(tǒng)化的維修過程，更為推進以學生為主體的理實一體化教學改革指明了方向。

高職培養(yǎng)的是 “汽車醫(yī)生”。要達到能分析、會修理、寫案例的職業(yè)要求，就要加強故障診斷的科學化和規(guī)范化。而在高職比賽中工單的填寫實質(zhì)就是維修案例，但它與實際維修案例有所不同。首先它是按科學系統(tǒng)化的診斷標準及規(guī)范的操作流程而設(shè)計的表格；其次，它便于系統(tǒng)化地分析和防止診斷流程出現(xiàn)失誤；再次，科學規(guī)范的工單可以縮短診斷的時間；最后它呈現(xiàn)的是符合邏輯性的完整案例，便于交流學習和提高。

在比賽中，工單的填寫是重中之重，它反映選手診斷過程的思維方式和方法，以及診斷標準及分析流程是否系統(tǒng)化，也考察選手的文字書寫能力和專業(yè)理論知識的能力，是評判選手具備專業(yè)能力水平高低的評價標準。所以，培養(yǎng)選手案例分析中的系統(tǒng)化診斷能力是非常必要和急需的。把科學系統(tǒng)化的診斷標準和流程運用在案例中，符合大賽的指導思想和技術(shù)的要求，是提高比賽成績的重要途徑［1］。更為重要的是通過運用診斷系統(tǒng)化，為選手今后在工作崗位上普及診斷系統(tǒng)化可以起到示范引領(lǐng)的作用。筆者根據(jù)中職、高職參賽經(jīng)歷和對大賽的思考，以高職比賽部分項目——邁騰整車故障中發(fā)動機起動機不轉(zhuǎn)診斷為例進行剖析，就如何在訓練中加強科學診斷系統(tǒng)化的訓練提出看法，以期和廣大同行交流經(jīng)驗，共同促進職業(yè)教育的發(fā)展。

1　科學系統(tǒng)化的故障診斷標準

根據(jù)故障現(xiàn)象，采取標準的維修診斷策略，利用檢測工具和智庫支持，分析出與此故障相關(guān)的各種原因，再考慮解決方案的可操作性，從而設(shè)計出最優(yōu)的診斷維修方案，并根據(jù)所擬定的方案完成對故障的排除，最后對案例進行總結(jié)，進而完善故障解決方案智庫，從而形成自身對故障的認知［2］。

要掌握維修診斷科學系統(tǒng)化，必須把握以下原則：以故障現(xiàn)象為依據(jù)，以控制單元為中心；以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為框架；以關(guān)聯(lián)性進行邏輯推理為方法；以層次結(jié)構(gòu)為方案；以儀器設(shè)備的測量為手段。

2　科學系統(tǒng)化分析流程

2.1準確描述故障現(xiàn)象

有些選手在故障現(xiàn)象識別上出現(xiàn)失誤，觀察不到位，沒有獲得全部故障現(xiàn)象。故障可能存在若干個不同的故障表現(xiàn)。即使同一個故障現(xiàn)象，細化程度越高，故障判斷的準確性也越強。如起動機不轉(zhuǎn)動，還要細心觀察各儀表信息的工作狀態(tài)，確定轉(zhuǎn)向柱鎖是否解鎖，擋位桿狀態(tài)，防盜指示燈的工作情況，聽儀表板內(nèi)繼電器的聲音等，這些都需要細致記錄下來，為快速診斷分析提供依據(jù)。

2.2故障確診過程

1）診斷儀通信情況及分析該環(huán)節(jié)用診斷儀與網(wǎng)關(guān)進行通信，檢測CAN總線聯(lián)網(wǎng)是否正常。如診斷儀無法與網(wǎng)關(guān) （J533）通信，故障點應該在診斷總線及其子系統(tǒng)上。如診斷儀可以與舒適／便捷CAN、信息娛樂CAN總線通信，但與驅(qū)動CAN內(nèi)的所有單元都無法通信，故障點應該為驅(qū)動CAN通信故障。

2）電控單元系統(tǒng)功能狀態(tài)及分析該環(huán)節(jié)是對某個單元通信異常進行分析。如在驅(qū)動CAN內(nèi)發(fā)動機控制單元無法通信但可以進入雙離合器、ABS控制單元，故障一般為發(fā)動機節(jié)點及其電源電路故障。

3）故障碼情況確認及分析這個環(huán)節(jié)一定要與故障現(xiàn)象相結(jié)合。對故障碼的分析首先確定故障碼是屬于哪種類型及含義，其次區(qū)分主故障碼和次要故障碼。最后要對故障碼產(chǎn)生機理進行分析。清楚故障碼監(jiān)測的往往是某一電路，而非某一元件，并且有故障碼并不一定有相應的電路故障。

4）數(shù)據(jù)流情況及分析無論有無故障碼，數(shù)據(jù)流更有利于故障的查找。要把需要的條件或標準按照結(jié)構(gòu)在某個控制單元內(nèi)找到并確認是否正常。如邁騰P／N擋信號，可以在J743單元觀察到擋位情況。如果正常，故障點應在J743至J623之間。隨著數(shù)據(jù)流增多，觀察所需條件是確定故障點的重要分析方法。

5）引導診斷及分析借助診斷儀、綜合分析儀內(nèi)部提供的診斷方案或測試功能來快速驗證故障。在維修中，可以按照自診斷引導程序來維修，也可以對懷疑的傳感器、執(zhí)行元件進行引導性驗證和鑒定。診斷儀中的引導功能在查找故障點中發(fā)揮重要的作用。在維修結(jié)束后，還需要相關(guān)匹配。

6）編碼分析在2012年國賽中設(shè)置過編碼分析，知道者寥寥無幾。隨著智能化的發(fā)展，電控單元的數(shù)量也快速增長。為滿足個性化的需要，一種電控單元通過切換內(nèi)部不同的程序來滿足不同功能的車型或不同的需求，因此，不同的代碼組合形成不同的控制功能。越來越多的案例都是編碼造成的，為此識別編碼的準確性被提到更高的層面，所以高職學生要掌握廠家一些編碼知識。

7）輔助儀器設(shè)備診斷通過尾氣分析儀、示波器、萬用表、真空表等設(shè)備進行檢測和分析。根據(jù)分析的故障系統(tǒng)結(jié)合維修手冊有針對性的測量，并根據(jù)檢測的結(jié)果進行下個層面的分析。

8）維修方案制定國賽重點考察選手們的診斷方案的科學性及診斷思維過程的縝密性，這就要求選手在判斷分析過程中是否有理有據(jù)、測量過程及結(jié)果是否精確，即每個步驟都要記錄在嚴謹?shù)臉藴史桨钢小?/p>

9）修復驗證該環(huán)節(jié)是對故障點進行維修、修復或更換，并通過故障現(xiàn)象的解決來評價維修品質(zhì)的成敗。

2.3分析故障機理

這個階段是把該故障點為什么會導致故障現(xiàn)象解釋出來，并把控制原理解釋清楚。同時，在訓練中要不斷完善故障解決方案的智庫，建立自己認知的科學思維過程。

3　科學系統(tǒng)化案例分析

3.1準確描述故障現(xiàn)象

將鑰匙推至P1擋時，轉(zhuǎn)向柱解鎖。推至P2擋時，儀表發(fā)動機故障燈異常，其它正常。推至P3擋時，起動機不運轉(zhuǎn)。根據(jù)控制原理及電路圖，繪制起動機及其控制系統(tǒng)邏輯圖［3］，如圖1所示。

反復操作鑰匙進行擋位試驗，發(fā)現(xiàn)起動機2個繼電器沒有聲音。結(jié)合儀表燈點亮信息，說明J329繼電器工作正常。同時J271繼電器也沒有聲音，結(jié)合發(fā)動機故障燈異常信息，可能發(fā)動機單元沒有控制J271繼電器工作。根據(jù)層次結(jié)構(gòu)，臨時排除起動機本身及其控制系統(tǒng)、外圍信號控制起動機兩大層次。通過以上初步分析，發(fā)動機及控制起動機系統(tǒng)可能發(fā)生故障。

圖1　起動機及其控制系統(tǒng)邏輯圖

3.2故障確診過程

3.2.1利用汽車專用解碼器讀取故障代碼

用解碼器與發(fā)動機控制模塊無法通信，與變速器、ABS等驅(qū)動CAN通信正常，并在變速器單元內(nèi)讀取到故障碼：06224、06226，含義為發(fā)動機無通信。

3.2.2分析測試結(jié)果

解碼器可以與舒適／便捷CAN、信息娛樂CAN正常通信，在驅(qū)動CAN內(nèi)可以與變速器、ABS模塊通信，可以排除驅(qū)動通信鏈路故障。但無法與J623通信，說明發(fā)動機控制模塊自身存在通信故障。

3.2.3確定故障范圍

根據(jù)控制原理及電路圖 （圖2），分析可能為①J623供電系統(tǒng)故障 （包括正極電源和搭鐵）；②J623自身節(jié)點故障。

圖2　控制原理及電路圖

1）連接大眾專用電腦診斷盒，將點火開關(guān)推至P2擋 （點火擋），用萬用表直流電壓擋測試J623各端子搭鐵電壓情況，測試結(jié)果見表1。

表1　點火開關(guān)推至P2擋時J623各端子搭鐵電壓測試結(jié)果

2）根據(jù)測試結(jié)果，結(jié)合電路圖 （圖2）及控制原理分析認為：①T94／5、T94／6電壓異常，它們共同受J271控制，而J271又受T94／87電壓控制 （15點火電壓），符合邏輯控制原理及初步分析結(jié)果。②由于T94／87電壓異常，其上游的J329繼電器工作未見異常，故障點在SC10熔斷絲至J623單元之間。

3）將點火開關(guān)推至P2擋 （點火擋），用萬用表直流電壓擋檢測熔斷絲SC10輸出端子電壓為12.50 V，正常。

4）根據(jù)J623的87針腳與SC10熔斷絲輸出端腳電位對比，推斷該線路是否斷路。用帶熔斷絲的導線連接該兩端后，將鑰匙推至P2擋，儀表燈都恢復正常，解碼器可以與發(fā)動機單元進行通信。將鑰匙推至P3擋時，起動機仍然不運轉(zhuǎn)，起動機2個繼電器沒有聲音，說明系統(tǒng)仍存在故障。

3.2.4基于無故障碼進行診斷

再次連接診斷儀，進入發(fā)動機控制單元，通信已經(jīng)正常，讀取發(fā)動機故障碼，沒有故障碼，讀取其他系統(tǒng)各單元無故障碼，進入基于無故障碼進行診斷。結(jié)合結(jié)構(gòu)原理電路圖 （圖3），分析可能原因：①起動機本身及其控制系統(tǒng)；②外圍信號控制起動機系統(tǒng)。由于是兩大系統(tǒng)，可通過測量J623的T94／9和T94／31來區(qū)分兩大系統(tǒng)的故障所在。

圖3　結(jié)構(gòu)原理電路圖

點火開關(guān)由P1（點火擋）推至P3擋 （起動擋），用萬用表直流電壓擋測試J623各端子搭鐵電壓情況，測試結(jié)果見表2。

表2　點火開關(guān)由P1擋推至P3擋時J623各端子搭鐵電壓測試結(jié)果

根據(jù)上述測試結(jié)果，結(jié)合故障相互聯(lián)系及層次結(jié)構(gòu)原理分析，T94／9和T94／31有+B電壓，說明SC10熔斷絲到發(fā)動機的2條控制線路是正常的，但不排除2個繼電器及SC10到起動機電磁線圈線路存在故障的可能性。起動時，T94／9和T94／31沒有形成搭鐵電位來控制繼電器工作，2條線同時不工作，說明發(fā)動機單元沒有控制。由于發(fā)動機單元工作正常，依據(jù)外部條件決定內(nèi)部條件的原理，可能為外圍信號控制起動機系統(tǒng)故障。根據(jù)主次故障解決原則，應優(yōu)先解決主要故障，即要滿足外部條件。

根據(jù)電路圖 （圖3）分析，可能原因為：①D9系統(tǒng) （50起動信號）及線路故障；②J743系統(tǒng)及線路故障 （P／N擋信號）。

將點火開關(guān)推至P3擋 （起動擋），擋位置于P擋，用萬用表直流電壓擋測試J623端子T94／42和T94／20搭鐵電壓情況，測試結(jié)果見表3。

表3　點火開關(guān)推至P3擋、擋位置于P擋時

經(jīng)測量，T94／42異常，故障為起動 （50）信號沒有發(fā)送到發(fā)動機單元，不排除發(fā)動機控制單元局部故障。

根據(jù)電路圖 （圖3）分析，可能原因為：①D9（點火開關(guān)）本身故障；②D9至J623線路故障；③J623局部故障。

將點火開關(guān)推至P3擋 （起動擋），擋位置于P擋，用萬用表直流電壓擋測試D9端子T16f／6搭鐵電壓情況，測試結(jié)果為12.49V，正常。根據(jù)J623的42腳與D9的T16F／6端電位對比，推斷該線路可能斷路。用帶熔斷絲的導線連接該兩端后，將鑰匙推至P3擋，起動機帶動發(fā)動機順利運轉(zhuǎn)。

3.2.5最終診斷結(jié)論

通過檢測和驗證，該車起動機不運轉(zhuǎn)是由2個故障點造成的：①J623的87端子至SC10熔斷絲輸出端線路斷路故障；②D9的T16F／6端子至J623的T94／42端子線路斷路故障。

3.3分析故障機理

1）故障1機理分析該線路為J623的15供電電壓，線路斷路后，發(fā)動機單元無法得到15供電電壓，從而無法控制J271主繼電器提供的87電壓給發(fā)動機單元使其正常工作。沒有15供電，發(fā)動機單元不工作，診斷儀無法進行通信。同時，發(fā)動機故障燈無法構(gòu)成閉合回路，故障燈始終不亮。

2）故障2機理分析該線路為控制起動機起動信號 （50信號），斷路后，發(fā)動機單元無法感知駕駛員的起動意圖，從而J623沒有對J682和J7102個起動繼電器的線路進行搭鐵控制，2個繼電器沒有工作，造成起動機不運轉(zhuǎn)。

4　結(jié)束語

針對起動機不轉(zhuǎn)的故障案例分析，創(chuàng)建科學系統(tǒng)化維修思維方式，按照科學系統(tǒng)化的診斷標準及流程，總結(jié)完善的案例信息庫，是解決國賽故障的必由之路。在排除故障過程中，需對案例進行系統(tǒng)化的研究和交流，找出規(guī)律，開拓思路，進而達到舉一反三地解決深層次故障，為今后走向工作崗位打好技術(shù)層面的基礎(chǔ)。

參考文獻：

［1］姜大源.工作過程系統(tǒng)化：中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育課程開發(fā) ［J］.順德職業(yè)技術(shù)學院學報，2014（3）：7-17，33.

［2］谷朝峰.論汽車維修診斷標準化［J］.汽車維修與保養(yǎng)，2015（8）：40-43.

［3］車得寶.一汽大眾邁騰整車電路圖大全［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2011.

（編輯楊景）

中圖分類號：U463.6

文獻標識碼：B

文章編號：1003－8639（2016）05－0063－04

收稿日期：2015-09-25；修回日期：2016-02-26

作者簡介：吳海松 （1968-），男，遼寧大連人，汽車維修高級技師，全國技能大賽優(yōu)秀指導教師，主要從事汽車維修專業(yè)教學等；李艷 （1982-），女，遼寧遼陽人，副教授，碩士，主要從事德育工作。

Discussion on Fault Removal Ability Cultivation of National Competition Participators Based on the View Point of Systematic Diagnosis

WU Hai-song，LI Yan
（Dalian Auto Vocational and Technology College，Dalian 116031，China）

Abstract：To establish scientific systematic fault diagnosing ability，it is necessary to master the whole process，follow the structure principle，and investigate the problem hierarchically，in accordance with the scientific diagnosis criteria.This method helps to quickly identify the cause of failure.The article based on the training of national automotive skill competition among higher vocational colleges，discusses how to establish a scientific and systematic maintenance method for participators，using FAW Magoten starter operation case for further instructions.

Key words：scientific systematization；maintenance thinking；case study；the perspective of national competition