基于汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的實訓教學設備研究

黃樂安

（邵陽職業(yè)技術學院 422000)

基于汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的實訓教學設備研究

黃樂安

（邵陽職業(yè)技術學院 422000)

近年來，汽車行業(yè)取得了長足的發(fā)展，伴隨著行業(yè)發(fā)展對于汽車專業(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，人們對于其日常教學也愈發(fā)重視。而作為汽車的核心，對于汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的教學尤為關鍵，而作為以實際操作為主的高等職業(yè)教育，汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學更是重中之重。

汽車發(fā)動機；電子控制系統(tǒng)；實訓教學；教學設備

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的傳授，其更注重對于學生實際操作能力的鍛煉與培養(yǎng)，因此實訓教學在高等職業(yè)教育中扮演著重要的角色。而汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)在實際生活中可能出現的狀況不勝枚舉，因此在實訓教學中對于這些情況進行模擬與教學是十分必要的。但在目前的實際教學中，汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學明顯不能滿足對于實際的模擬，本文也將結合這一現狀進行分析，并對教學設備的研究設計進行探討。

1 目前汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學設備存在的問題

目前我國在汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學中采用的教學設備，往往是以單獨的汽車發(fā)動機作為基礎，再在其上安裝電子傳感系統(tǒng)以及信號系統(tǒng)制成的。這種教學設備具有占地面積小，故障可視性好的優(yōu)點，但是卻背離了實訓教學的初衷，即對于實際狀況的模擬[1]。

首先，此類實訓教學設備對于發(fā)動機故障的模擬是通過LED顯示屏直接顯示的，也就是說學生只能夠通過眼前的顯示器來了解故障的具體情況，而且對于故障的檢測與排除也是通過模擬系統(tǒng)進行。這與實際操作中通過汽車電子元件進行故障檢測有著較大的差異，因此這種實訓教學模式不能模擬實際狀況，只能加深學生對于故障原因的理解卻不能有效提高學生的實際操作能力。

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)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學的教學設備通常是基于單獨的發(fā)動機改裝的。而這也就導致實訓教學設備脫離了發(fā)動機的正常運轉環(huán)境，因此其工作狀態(tài)也與實際狀態(tài)大相徑庭，通過實訓教學學生也無法掌握實車狀態(tài)下的維修要領。例如在santana3000車型中，其發(fā)動機熔絲盒位于兩處，位于發(fā)動機艙內的熔絲盒尚可以在實訓教學中進行還原，但是在駕駛艙內的熔絲盒就難以進行模擬，無法對學生日后的實際操作加以指導[2]。

另外，實訓教學設備由于沒有配備變速箱等其他動力裝置，因此無法實現對于發(fā)動機實際運轉狀態(tài)的模擬。在教學過程中發(fā)動機通常只能處于怠速運轉狀態(tài)，因此對于發(fā)動機高速運轉狀態(tài)參數不能進行模擬，也限制了臺架的故障范圍。

目前實訓教學臺架對于發(fā)動機故障的模擬一般是通過對于部分元件的插拔或者改變發(fā)動機電路的通斷狀態(tài)來實現的。因此，目前實訓設備可以模擬的故障類型大同小異，種類貧乏，學生在進行模擬維修時也只能掌握對于元件的更換以及電路的接通等操作，不能滿足實際工作中的需求，實訓教學質量得不到保障。

2 汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學設備改良設計探討

結合前文的分析，目前我國高等職業(yè)教育中使用的汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學設備不能滿足課程需求，因此需要進行新型教學設備的設計。

目前實訓設備的主要不足是其難以滿足對于汽車實際運行中的發(fā)動機運轉狀態(tài)進行模擬，為了解決這一問題，可以將整車進行改造，使其成為實訓教學設備。例如前文所提到的santana3000車型，就可以將之加以改造變成實訓設備。在改造過程中，為了不影響對于整車實際運行狀況的還原，要盡量避免對于汽車動力裝置及其他設備的改動。在改造時，可以將位于santana3000發(fā)動機左艙的ECU裝置加以改動，于此處添加傳感裝置，以便將santana3000的運行狀態(tài)及各原件的工作狀態(tài)參數傳輸到教學用顯示屏之上，方便學生觀察和了解發(fā)動機狀態(tài)。這樣相當于只是在原車上加裝了一個信號輸出裝置，因此實訓教學設備可以完美實現對于實車運行的模擬，讓學生對于汽車運行中的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)狀態(tài)有更清楚的了解，為日后實際操作提供指導[3]。

而在實際實訓教學中除了要對發(fā)動機整體運轉狀態(tài)進行監(jiān)控外，對發(fā)動機上各個元件的狀態(tài)參數也需要進行實時檢測，這樣才能讓學生更好地了解發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的運轉狀態(tài)。因此除了前文提到的將原車ECU加以改裝成為信號傳輸系統(tǒng)外，還需要在發(fā)動機的各個電子元件上加裝感應系統(tǒng)及檢測裝置，例如發(fā)動機的空氣流量計、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，這樣通過這些檢測裝置就可以實現對于發(fā)動機整體以及其局部元件安裝位置與發(fā)動機結構及運轉方式密切相關，在安裝時學生不僅增強了實際操作能力，還可以加深對于發(fā)動機構造及運轉原理的了解，一舉多得。同時在安裝過程中也要注意對于檢測裝置及傳感器的檢測，保證其能正常運轉并真實反應汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)[4]。

在上述改造之后，實訓設備已經可以實現對于汽車真實運行狀態(tài)下發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的模擬，實訓教學也可以初步滿足日后學生在實際維修工作中的需要。但是實訓教學設備僅僅模擬正常運行狀態(tài)下的汽車是遠遠不夠的，實訓教學設備還需要滿足對于故障狀態(tài)下汽車發(fā)動機狀態(tài)的模擬。而實車改造的實訓教學設備不僅可以通過電子元件的插拔及對于電路通斷狀態(tài)的改變來進行故障模擬，還可以進行更復雜的故障模擬，這就需要通過最新的信息編程技術來實現。首先，需要建立發(fā)動機故障數據庫，在數據庫中對于發(fā)動機各種故障的信息進行收集并進行分析，找出不同故障狀態(tài)下各個傳感器信號的變化規(guī)律，之后在通過計算機的分析來確定各種狀態(tài)下各個傳感器輸出信號的理論值。之后進行編程，讓計算機在教學過程中可以通過預先設計好的程序來對各個傳感器的信號進行改變，模擬不同的故障狀態(tài)，從而滿足教學需求。學生通過這樣的實訓教學，也可以更加全面地了解汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的故障種類、表現及維修方法，讓實訓教學真正做到為實際操作服務。

不過此類實訓教學設備也受到汽車種類的限制，只能對單一發(fā)動機進行模擬，學生無法做到對于流行發(fā)動機維修技術的全面掌握。因此，各個高等職業(yè)教育學校可以加強校間的合作以及資源共享，各個學校設計制作不同車型及發(fā)動機型號的實訓教學設備，之后在教學過程中進行交流，充分利用教學資源，讓每個學校的學生都能掌握不同車型的維修技術。另外也可以加強與汽車企業(yè)的合作，開拓學生視野，把實訓教學拓展到課堂之外。

3 結束語

綜上所述，目前我國高等職業(yè)教育中汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓設備不能很好地實現對于發(fā)動機運轉的模擬，不能滿足教學需求。因此，需要結合編程技術，加裝傳感器及檢測設備等手段對于整車進行改裝，讓其成為新型實訓教學設備，實現仿真模擬，讓學生真正進行維修操作，為日后工作打下基礎，真正做到為國家輸送更多的專業(yè)汽車人才。

[1]陳柱峰.汽車發(fā)動機電子控制系統(tǒng)實訓教學設備研究設計[J].企業(yè)技術開發(fā):學術版,2017,36(3).

[2]張洪飛,閆守成.實時汽車電子輔助制動控制系統(tǒng)的設計研究[J].現代電子技術,2016,39(1):153-156.

[3]師文婷,周黎明,彭漢濤.汽車發(fā)動機電子節(jié)氣門智能控制系統(tǒng)研究[J].自動化技術與應用,2015(3):16-19.

[4]張洪飛,閆守成.實時汽車電子輔助制動控制系統(tǒng)的設計研究[J].現代電子技術,2016,39(1):153-156.

U464文獻標示碼：A

黃樂安(1976—)，男，本科，講師，研究方向為汽車方面技術、課程教學與科研，教學設備改進研究。