汽車故障診斷仿真實訓系統設計與實現研究

陳英姿

摘 要：如今時代不斷發展，實現共同富裕，越來越多的家庭擁有汽車，隨之而來的就是復雜多樣的汽車故障，同時面臨著對故障無法實時診斷的現狀。在這種情況下，汽車故障診斷仿真實訓系統應運而生，在培訓和提升受訓人員對汽車故障檢驗技能的方面，該系統的設計與實現起著至關重要的作用。本文首先分析了目前對汽車故障診斷的幾種現有方法，通過對比汽車故障診斷專家系統，分析探討仿真實訓系統的優勢。

關鍵詞：汽車故障診斷；仿真實訓；系統設計

時代不斷發展，科學技術也在不斷發展，汽車工業中運用的技術也隨之變得越來越復雜，有較大改變的不只是發動機結構，同時汽車零部件也越來越多，因此汽車故障多種多樣，使對汽車故障診斷很難進行。傳統判斷故障診斷方法的手段，因其局限性，致使維修時間過長，同時故障定位也變得不準。此時汽車故障診斷仿真實訓系統的出現得到了全世界培訓機構的重視，受訓學員由于參與汽車故障診斷的機會較少，其檢測技能很難提升，而該系統的設計與實現很好解決了這些問題。

一、汽車故障診斷現有方法

（一）人工檢驗

人工檢驗的方法作為最簡單最原始的方法，擁有著極大的開發潛能性，維修人員通過自身的嗅覺、聽覺、手感等各種感官，借助一些設備儀器在局部拆解汽車甚至不拆解的情況下，依靠豐富的診斷經驗與知識積累，來確定汽車的故障原因及故障部位。科技的使用需要通過人員完成，因此即使是科技突飛猛進的今天，人工檢驗方法也無法被取代。

（二）儀器診斷

相比較而言，在現如今常用的檢測方法中儀器診斷是較為精確的方法，儀器診斷在不拆解或局部拆解的情況下，通過現代化檢測診斷儀器對汽車故障進行診斷，從而確定故障的原因及部位。在當下社會人們對汽車安全性與舒適性的要求越來越高，與此同時汽車故障診斷的要求也隨之越來越高，而儀器診斷方法正好符合了當下的汽車故障診斷需求。

（三）故障碼診斷

科技發展日新月異的今天，不僅僅是電子系統技術在迅猛發展，故障碼診斷也逐漸隨之成為主流診斷方式之一，由汽車電腦故障診斷儀器調取故障碼，與汽車維修手冊中的故障碼相對照，結合診斷流程圖分析汽車故障，對其診斷起著十分重要的作用。

（四）綜合診斷

綜合診斷法在如今十分常見，適合用于無故障碼與電控系統的汽車故障診斷，以傳統的診斷方法為基礎，分析汽車故障之間的內在聯系，根據汽車結構原理等，綜合分析汽車故障。對于汽車故障診斷來說，綜合診斷方法具有一定的重要意義。

二、汽車故障診斷仿真軟件的優勢

為了滿足眾多學生的教學需求，作為一種模擬汽車故障診斷及操作過程的軟件，仿真軟件以計算機虛擬技術為基礎，結合了實際維修場景與職業院校訓練，具有很多優點。

首先該仿真軟件通過模擬真實的維修場景和過程來實現實訓，故障的設置模式相對來說十分靈活，不僅僅有著十分完整的實訓場景，同時采用3D實時渲染技術，學生可以通過操作對場景進行縮放或旋轉，這樣能夠很好地讓學生掌握診斷方法，從而使實訓效果得到提高。

其次該軟件的利用可以方便教師授課，傳統授課模式下，教師只是在課堂上講解，并且在進行示范時很難照顧到所有學生，以至于教學效果不太理想。而使用汽車故障診斷仿真實訓系統就不會出現這些問題，學生通過大屏幕上投射的主機畫面來進行學習，同時教師還可以監控到所有學生實際操作的情況并對其進行指導。

面對實訓設備不足的現狀，該仿真軟件很好的解決了教學設備現存的資金問題。通過使用仿真軟件來進行實訓教學不僅大大的減少了資金投入，而且在滿足教學需要的同時還使每位學生都有足夠的時間進行操作學習。

在傳統教學模式中以理論教學為主，許多學生對其感到枯燥乏味甚至厭倦，以至于產生的教學效果不太理想，但是該仿真軟件通過模擬實際維修場景和維修過程，很好地調動了學生的積極性，學生在得到直觀感受后能夠較快提升訓練成績，從而激發其學習信心，在培養其刻苦鉆研的同時也培養了其創新意識。

三、仿真實訓系統的設計與實現

作為虛擬現實建模的語言工具，VRML能夠得以體現主要通過計算機與網絡技術的運用，其不僅能幫助建立場景模型，同時還能幫助虛構三維世界的場景。該建模語言在不同文件中將所有場景由小到大計劃成許多小場景或片斷，各個部分按照指令有效的進行鏈接，實現場景再現。

建模采用3D實時渲染技術，通過對各個角度的切換進行全方位的場景操作，對汽車舉升機與尾氣排放設備等進行建模，同時配有工具車、零件柜等，使維修人員能夠產生身臨其境的感覺，讓學習人員能夠迅速進入真實狀態，從而使仿真實訓系統得以實現。在建模的過程中要對模型進行等級劃分，以此來建立更真實的虛擬現實環境，從而使受訓人員感受到真實的氣氛。為了減少開發工作量和運行過程復雜程度，對不同模型用不同等級表示，從而建模的運行和質量有所提高。

科學技術發展迅速，汽車上大量應用了電子技術與自診斷系統，在這種現狀下傳統模式的汽車故障診斷方法很難再滿足當下的需求。想要提升學員對現代化檢測診斷儀器的使用能力，不僅需要建立維修工具模型，同時還需要建立現代化檢測診斷儀器模型。

建模過程中首先要進行的就是資料的收集，同時還要進行模型的制作以及后期處理。進行資料收集時相關數據，還有相關圖片等資料。在制作模型時，根據實體車輛的數據、尺寸比例以及外觀來進行設計，使其與實際需求相符，通過技術轉換來合成模型。

虛擬現實技術是在社會發展潮流下應運而生的，人們通過視覺嗅覺等感知環境，而汽車故障診斷仿真系統正是利用這點，使訓練模式能夠實現與真實環境相同，從而實現在虛擬現實環境下的汽車故障診斷實訓。

四、結語

汽車故障診斷仿真實訓系統在教學上十分先進，不僅在學生實踐能力培養的方面有著積極作用，同時對理論課堂知識和實踐操作起到了很好的銜接作用。即使該系統有著諸多優勢，但對其在教學中的作用應當有著科學正確的認識，因為仿真實訓系統只是模擬故障診斷而并非真實的汽車故障診斷，所以在真實的汽車故障診斷實習中，學生仍需認真謹慎。汽車故障診斷仿真實訓系統目前還在不斷地探索與研究，從而更好地發揮其作用，為汽檢專業培養更多的高質量優秀人才。

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