汽車定速巡航控制實(shí)訓(xùn)臺(tái)操作探究

摘要：汽車電氣化成為汽車產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志，汽車電子化程度覆蓋正在飛速增長(zhǎng)，未來(lái)汽車的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域是電氣電控技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，這將對(duì)汽車維修人員的要求也就愈來(lái)愈高。本文主要以新大眾PassatB7電子式汽車巡航系統(tǒng)為研究對(duì)象，以實(shí)物臺(tái)架為基礎(chǔ)，提出一種結(jié)合實(shí)際車輛狀態(tài)的測(cè)試方法，使教學(xué)內(nèi)容能夠更加貼合實(shí)際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育;故障檢測(cè);臺(tái)架;定速巡航

0 ?引言

電子、通信、計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，使得人們對(duì)智能化生活需要的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，而汽車作為現(xiàn)在最重要的代步工具，人們對(duì)汽車的安全性，穩(wěn)定性，舒適性要求也越來(lái)越高，但同時(shí)也對(duì)汽車后市場(chǎng)的人員提出了更高的要求[1]，據(jù)估計(jì)到2020年，新能源側(cè)線束市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)173億元，2025年，新能源側(cè)線束市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)585億元，要從以前的拆拆裝裝變成應(yīng)用現(xiàn)代化的智能故障儀器進(jìn)行分析判斷，維修人員的基礎(chǔ)知識(shí)分析應(yīng)用能力，快速學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力都要不斷提高。

高職高專院校的人才培養(yǎng)模式特色是培養(yǎng)應(yīng)用型，而高職高專院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)是最能體現(xiàn)高職院校人才培養(yǎng)的特點(diǎn)?，F(xiàn)代高科技的發(fā)展，高職高專教育發(fā)展理念已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，對(duì)高職高專院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。本文以汽車巡航控制系統(tǒng)教學(xué)為例，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，深入分析該電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、檢測(cè)及故障排除方法等教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程接近實(shí)際工作過(guò)程，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

1 ?汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架應(yīng)用現(xiàn)狀分析

目前所有院校的汽車檢測(cè)與維修專業(yè)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)架都為教學(xué)設(shè)備廠制造，普遍存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題。

1.1 實(shí)訓(xùn)功能上，實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，主要以演示操作為主。對(duì)于職業(yè)院校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，本身基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)電控系統(tǒng)的知識(shí)會(huì)存在很大的難度。為了更加有利于提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)訓(xùn)室臺(tái)架教學(xué)可以一定程度上可以解決，方便了老師，也讓學(xué)生通過(guò)演示、模擬其工作過(guò)程可以更加直觀的學(xué)習(xí)。

通常汽車電控實(shí)訓(xùn)臺(tái)架會(huì)根據(jù)汽車電控系統(tǒng)的工作原理，將汽車電控系統(tǒng)的輸入部分單元、控制單元、執(zhí)行單元三部分集中在臺(tái)架面板上，并且繪制三者之間的系統(tǒng)電路圖，同時(shí)在電路線路上引出檢測(cè)端子，可以通過(guò)檢測(cè)端子直接測(cè)試控制單元接收信號(hào)、執(zhí)行信號(hào)所產(chǎn)生的電壓或者電流信號(hào)。通過(guò)這樣電路圖的演示，學(xué)生可以直接通過(guò)面板的鋪設(shè)看到整個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系，更加容易了解系統(tǒng)部件，也更加容易進(jìn)行部件之間的相關(guān)檢測(cè)。但實(shí)際上汽車每一個(gè)電控系統(tǒng)輸入單元都是根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能讀取汽車相關(guān)部件的實(shí)際數(shù)值，而汽車單一電控系統(tǒng)通常情況下和車身上其他電控系統(tǒng)需要進(jìn)行相關(guān)的聯(lián)系，或者進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，而電控系統(tǒng)輸入信號(hào)通常需要讀取車身實(shí)際狀態(tài)信號(hào)，但是教學(xué)設(shè)備實(shí)訓(xùn)臺(tái)架面板操作是一個(gè)獨(dú)立的電控系統(tǒng)，所測(cè)信號(hào)和實(shí)車信號(hào)會(huì)存在一定的差距，方便了學(xué)生的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，但是并沒(méi)有讓學(xué)生進(jìn)行到真實(shí)故障信號(hào)檢測(cè)。實(shí)訓(xùn)臺(tái)架和實(shí)車存在一定的差距[2]。

1.2 部件設(shè)置情況：汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)臺(tái)架上演示的電控系統(tǒng)組成部件相當(dāng)于從汽車上將電控系統(tǒng)所涉及到的每一個(gè)相關(guān)作用部件從車上摘除出來(lái)，集成在我們可以操作的實(shí)訓(xùn)臺(tái)架上。實(shí)際上從車上摘除的過(guò)程中，不但破壞了系統(tǒng)原有的位置，也破壞了系統(tǒng)的工作性能，單從系統(tǒng)的電源供電來(lái)說(shuō)，汽車上系統(tǒng)的供電有蓄電池和發(fā)電機(jī)，在汽車運(yùn)行和行駛過(guò)程中，蓄電池和發(fā)電機(jī)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況配合對(duì)車身實(shí)際運(yùn)行的電器部件進(jìn)行供電，在相互配合的過(guò)程中，電源的供給上會(huì)一定的變化，而對(duì)于臺(tái)架系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的電源已經(jīng)在臺(tái)架上設(shè)置完成，其他汽車電器部件不能夠影響本系統(tǒng)，臺(tái)架系統(tǒng)數(shù)據(jù)測(cè)量會(huì)和實(shí)際的有誤差。臺(tái)架的便利性會(huì)造成學(xué)生對(duì)部件的實(shí)際位置認(rèn)知存在缺失。

1.3 故障設(shè)置情況：為了讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)分析能力，現(xiàn)下汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架都進(jìn)行了故障設(shè)置，通過(guò)操作面板教師可以設(shè)置一定的故障，而為了實(shí)訓(xùn)臺(tái)架來(lái)需要滿足不同年級(jí)不同班級(jí)學(xué)生使用，現(xiàn)在汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架一般是在內(nèi)部應(yīng)用斷路器串聯(lián)在部件和控制單元之間，來(lái)通過(guò)通斷、間歇控制來(lái)設(shè)置固定的幾個(gè)故障，或者是直接通過(guò)插拔電器元件接口來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的故障，這種情況下臺(tái)架設(shè)置的故障數(shù)量有限，種類也比較單一，與真實(shí)故障是有差別的。汽車有些電子系統(tǒng)故障會(huì)存在相互之間的影響，這樣就會(huì)導(dǎo)致演示故障和真實(shí)故障存在差距，這樣培養(yǎng)出來(lái)的汽車檢測(cè)與維修專業(yè)學(xué)生所需要的技能是不能夠得到滿足的。汽車的電子化程度覆蓋，多個(gè)電控系統(tǒng)進(jìn)行的功能疊加，如果只是從本身基本部件考慮故障的一方面，會(huì)導(dǎo)致分析的片面性。

2 ?汽車定速巡航控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車定速巡航控制系統(tǒng)是為了減輕駕駛員操作負(fù)荷，提高車輛行駛的安全性和舒適性，提出了一種控制方式。系統(tǒng)要求在車輛運(yùn)行狀態(tài)下（車速40碼以上），通過(guò)開啟巡航控制系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)定車輛運(yùn)行速度，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和供油量便由電腦控制，電腦會(huì)根據(jù)道路狀況和汽車的行駛阻力不斷地調(diào)整進(jìn)氣量和供油量，使汽車始終保持在所設(shè)定的車速行駛，駕駛員而無(wú)需操縱油門[4]。汽車巡航系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)是采用新大眾PassatB7電子式汽車巡航系統(tǒng)實(shí)物為基礎(chǔ)，該設(shè)備通過(guò)手動(dòng)操縱油門踏板位置來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門開度的調(diào)，手動(dòng)控制車速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)一系列手動(dòng)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能展示。設(shè)定巡航狀態(tài)后，引擎控制單元可對(duì)節(jié)氣門開度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，演示汽車電子巡航系統(tǒng)的工作過(guò)程和工作原理。因本系統(tǒng)是從實(shí)車上摘出汽車定速巡航系統(tǒng)部件，沒(méi)有車輛的運(yùn)行環(huán)境，需要手動(dòng)設(shè)置汽車車速、汽車轉(zhuǎn)速，手動(dòng)控制油門踏板，這樣會(huì)導(dǎo)致模擬轉(zhuǎn)速、車速和節(jié)氣門開度和實(shí)際情況不匹配，沒(méi)有綜合考慮其他發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷體。

根據(jù)現(xiàn)有臺(tái)架出現(xiàn)的問(wèn)題，以汽車巡航控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)為基礎(chǔ)，提出一部分改進(jìn)想法。

2.1 提出模擬汽車行駛環(huán)境

現(xiàn)汽車定速巡航實(shí)訓(xùn)臺(tái)臺(tái)架，車輛的行駛特性需要人為來(lái)設(shè)置，節(jié)氣門的開度情況和轉(zhuǎn)速和車速不一致，所以在設(shè)置定速巡航時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)定速設(shè)置完成后，節(jié)氣門開度發(fā)生變化。并且也不能模擬外在空氣阻力對(duì)車輛影響時(shí)，節(jié)氣門的變化和車速的定速運(yùn)行。

在此基礎(chǔ)上，提出模擬汽車的行駛性能，并能夠在此基礎(chǔ)上加上一定阻力。而對(duì)于測(cè)試汽車的行駛性能有試車場(chǎng)試驗(yàn)、實(shí)際道路行駛試驗(yàn)、汽車底盤測(cè)功機(jī)等幾種方法，前兩種方法，需要財(cái)力和人力，而對(duì)于我們需要觀察檢測(cè)巡航系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)并不利，所以我們可以采用第三種方法底盤測(cè)功機(jī)，在室內(nèi)通過(guò)底盤測(cè)功機(jī)模擬，以轉(zhuǎn)鼓的表面來(lái)取代路面，同時(shí)與一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)據(jù)處理方法相結(jié)合模擬汽車的行駛阻力。

2.2 檢測(cè)端設(shè)置

以實(shí)車作為實(shí)訓(xùn)車輛，將該車的巡航控制單元進(jìn)行改裝，制作一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)出裝置，通過(guò)轉(zhuǎn)出裝置可使得汽車在模擬行駛環(huán)境下定速巡航控制系統(tǒng)各元件信號(hào)輸出到外部的電路原理面板上，面板上通過(guò)顯示輸入信號(hào)和執(zhí)行器的工作情況，這樣既滿足的演示教學(xué)，同時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)也是在真實(shí)車輛上進(jìn)行了測(cè)量，學(xué)生更加直觀地學(xué)習(xí)了定速巡航控制系統(tǒng)的操作情況，也查看了實(shí)物的位置和相關(guān)單元之間的聯(lián)系。

檢測(cè)元件包括節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器、制動(dòng)開關(guān)、巡航開關(guān)、加速踏板位置傳感器，節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)等[3]，檢測(cè)裝置在各元件實(shí)際檢測(cè)位置制作，學(xué)生直接在檢測(cè)裝置可通過(guò)專用儀器儀表檢測(cè)電腦與傳感器的直流電流和電壓，這種情況下給學(xué)生建立了真實(shí)運(yùn)行環(huán)境，也保證測(cè)量信號(hào)的穩(wěn)定性和有效性，學(xué)生的操作過(guò)程與實(shí)際工作過(guò)程一致，和臺(tái)架教學(xué)相比起來(lái)更加有效，學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性都可以得到提高。

3 ?結(jié)論

本文所探究的實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)，利用了現(xiàn)有整車，對(duì)其中汽車巡航控制系統(tǒng)部件進(jìn)行了改造，使其具備實(shí)訓(xùn)教學(xué)功能，實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)架結(jié)構(gòu)與工廠檢測(cè)維修場(chǎng)景一致，保證了故障設(shè)置的真實(shí)性。該臺(tái)架將在汽車專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，大大提高教學(xué)效果，和真實(shí)環(huán)境匹配。

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作者簡(jiǎn)介：蘇軍英（1985-），女，講師，碩士，安陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院。