宝骏630汽车发动机电路故障设置器的设计与教学应用

陈正华 邓秋雅

摘 要：汽车发动机控制系统是整车所有电控系统中的传感器、执行器最多，控制参数最多，功能最强，过程最复杂，在汽车机电维修行业中掌握汽车发动机电控系统的检修是十分重要的。结合广西区内职业院校普遍采用的宝骏630汽车，分析电控发动机的电路工作原理与故障检测方法，提出提出了宝骏630汽车发动机电路故障设置器的设计思路、设计要求和设计结构。

关键词：发动机 故障设置 教学

Abstract：The automobile engine control system has the largest number of sensors and actuators， the largest number of control parameters， the most powerful functions， and the most complex process among all the electronic control systems of the vehicle. It is very important to master the maintenance of the automobile engine electronic control system in the automobile electromechanical maintenance industry. Combined with the Baojun 630 automobile， which is widely used in vocational colleges in Guangxi， the circuit working principle and fault detection method of the electronically controlled engine are analyzed， and the design ideas， design requirements and design structure of the Baojun 630 automobile engine circuit fault setter are put forward.

Key words：engine， fault setting， teaching

国内汽车行业的蓬勃发展，汽车行业技能人才市场需求大，在汽车专业的培养模式上，大多数职业院校都注重以就业为目标、突出能力为本位的培养模式;教学中，注重理实一体化教学，在技能教学中，以实际工作的要求作为教学的基础，基于此，在汽车维修中，以整车上检修作为学生掌握汽车检修技能。

在整车的各个系统中，发动机电子控制系统的故障诊断与排除涉及的知识密集、综合性强、技术要求高。掌握了发动机电子控制系统的工作原理、控制过程、故障的诊断与排除方法，再学习汽车其他电子控制系统就能迎刃而解，与此同时，这已成为高职高专院校汽车类专业教学的一项重要内容，是培养学生专业实践能力的核心。

针对目前应用于职业院校的汽车专业的实训设备，分析在理实一体化教学当中是否解决目前汽车专业实训设备中的要求，提出本设计的思路，解决理实一体化教学中实训设备存在的问题，结合广西区内职业院校普遍采用的宝骏630汽车，分析电控发动机的喷油器电路的工作原理与故障检测方法，提出设计并制作宝骏630发动机电路故障设置器。

1 带有故障设置功能的实训设备分析

总体来说，目前应用于职业院校汽车专业教学的带故障设置功能实训设备，主要有以下三种：

1.1 电控发动机总成台架

電控发动机总成台架，是目前中高职院校及开设汽车专业的本科院校实训所采用最多的一种发动机电控系统检修教学设备。

工作原理：电控发动机总成+运行检测控制台+故障盒

特点：该设备采用电控汽油发动机总成为基础，与运行检测控制台共同组成完整的发动机台架，真实展示电控发动机的结构和工作过程，台架提供学员进行发动机启动、运行、加减速实训等项目，在控制台一侧安装有故障设置盒，故障盒可以设置少数故障，采用拨杆开关实现故障设置。

1.2 开关式故障设置盒

开关式故障设置盒，基于发动机台架的故障设置形式，而针对整车上进行电路故障设置器的小型化改进版，可以根据教学需要，对不同车型进行微调，能灵活使用。

工作原理：整车+故障设置盒

特点：该设备基于整车设计，破开原车线束基础上，以延长线的方式，将故障设置盒串联与发动机ECU之间线路中，进行故障设置，故障设置盒采用拨杆开关进行故障设置，能实现发动机控制线路的断路、虚接故障，外壳采用金属材质，有保护内部电路、支撑开关的作用。

1.3 交互式教学系统

交互式教学系统：是目前市场上所有故障设置器中较为先进的一种，能集多种功能于一体的软、硬件组合而成的故障设置装置，也是全国职业院校技能大赛中汽车检测与维修项目指定的设置整车故障的教学设备。

工作原理：整车+电脑+拓展平台

特点：该系统是在传统教学试验台的基础上，增加了强大的软件管理系统，通过该平台可以轻松的将传统的教学设备和实际教学过程有机结合起来，将汽车发动机ECU外接至拓展平台上，平台能对接ECU的每一个针脚线路;利用该原件可以和教学设备进行实时互动，可以随时控制教学设备的运行，满足教学过程的需求，同时将车辆上的各个系统的运行参数用最恰当的方式显示在电脑屏幕上，此教学系统包含多媒体教学系统、理论考核系统，实训考核系统、布线诊断系统和故障设置系统。

2 故障设置器思路分析

综上所述，现用带故障设置器的实训设备在保证设备完整性方面，未能较好的解决这个问题，如开关式故障设置盒，制作时需要破开原车线束，对实训车线束造成不可逆转的损坏;在积累实车操作经验方面，如发动机总成台架，学生的操作在台架上完成，缺乏整车上拆装检修经验，在故障点设置方面，故障点较少，不能涵盖整个控制系统;在故障设置操作方面，交互式教学系统控制方式过于复杂，教学中软硬件出现故障，则对教学产生直接的影响。

对以上分析，确定主要方向，提出需要解决的问题和设计思路，

（1）基于整车上设计故障，有利于培养学生在学习中建立操作经验，毕业后到岗能胜任工作要求;（2）实现多个故障种类的设置，在实际维修中，汽车因环境和驾驶方式等做种因素作用下，产生不同类型的故障，因此，要求实现多个故障种类的设置要求;（3）实现无损与整车的安装，多数学校的实训车辆因不同的教学任务而分配，无损整车安装，有利于实训车辆的多种用途;（4）采用无线遥控控制，实现远程设置故障，基于整车上的实训教学，远程设置方式，极大的便利教师设置故障和演示故障现象等，以此作为本设计的创新点;结合广西区内职业院校普遍采用的宝骏630汽车，分析电控发动机的电路工作原理与故障检测方法，提出了宝骏630汽车发动机故障设置器的思路设计。

3 宝骏630发动机电路故障设置器结构概述

结合思路分析，进一步确定故障设置器的结构内容，包括：控制主机、遥控式控制单元电路、延长线、三通线、外置电源线。

（1）遥控控制电路

为实现宝骏630发动机电路故障设置器的故障点的要求，选用是“8路无线智能接收控制器”，单个继电器说明：每继电器共3端子（NO常开点;COM公用点;NC常闭点）

故障控制方式原理：

（1）控制线路：由继电器（1～4）实现控制线路的故障设置;1#继电器COM端与发动机相应的元器件控制输入线连接;

（2）搭铁线路：由继电器（5～6）实现搭铁线路的故障设置;由5#继电器NC与发动机相应的元器件与搭铁线相连;

（3）电源线路：由继电器（7～8）实现电源线路的故障设置，由7#继电器NC与发动机相应的元器件与电源线相连。

宝骏630发动機电路故障设置器由多个遥控控制器主板组成，最终可以实现相应电路的断路、电阻过大、对搭铁短路、对电源短路故障。

4 结论

宝骏630发动机电路故障设置器选用无线遥控控制的方式实现了远程设置故障，解决了传统故障设置方式费时、费力的问题，同时操作简单，大大便于操控者的使用，基于整车上设置故障的设计要求，有利于操作者积累整车维修经验，根据教学需要，采用演示型、设置型遥控，便于日常教学使用和考核使用。

结合宝骏630汽车的维修手册分析了发动机各相应线路的功能和作用，比对实际维修过程中出现故障较多故障点，结合线路故障类型，确定了电路的设计。

不足之处是故障设置器有两种遥控，遥控器数量较多，在使用中容易丢失;因此，需要在后续不断完善和改进，减少遥控器数量和提升操作便捷性。

基金项目：2020年度广西城市职业大学校级科研项目《宝骏630汽车发动机电路故障设置器的设计与教学应用》（GXCVUKY2020B021）。

参考文献：

[1]黄如君，赵从良，赵文龙. 汽车电子控制技术[M]. 长春：东北师范大学出版社，2012.7.

[2]朱军，汽车故障诊断方法[M]，北京，人民交通出版社，2008.10.

[3]上汽通用五菱汽车股份有限公司，宝骏630维修手册，2016.3.

[4]张凤山，汽车传感器检测束查手册[M]，北京，机械工业出版社，2012.6.

[5]张俊，汽车发动机电控[M].北京：北京大学出版社，2011.8.

[6]陆季清，汽车发动机设计[M]，北京：清华大学出版社，2011.5.

[7]殷振波，发动机电控系统检修[M].北京：电子工业出版社，2018.4.

[8]程慧民，汽车电子控制技术与检修[M].北京：金盾出版社，2015.1.

[9]SulfurversusDioxygen：Dinuclear（Trisulfido）copperComplexes[J].Miriam Wern，TobiasHoppe，JonathanBecker，StefanZahn，DoreenMollenhauer，SiegfriedSchindler.EuropeanJournalofInorganicChemistry.2016（10）.