从诊断系统化视角谈国赛选手实际故障解决能力的培养

吴海松，李　艳（大连汽车职业技术学院，辽宁 大连　116031）



从诊断系统化视角谈国赛选手实际故障解决能力的培养

吴海松，李艳
（大连汽车职业技术学院，辽宁 大连116031）

摘要：建立科学系统化的故障诊断能力，要坚持从整体出发，以结构理论作为指导，掌握作用和原理，划分层次，按照科学诊断标准及流程逐级进行排查，便能够更快找出故障原因。本文基于国赛高职汽修技能项目训练的视角，就如何培养选手解决故障的方式和方法，以高职国赛迈腾车辆起动机不运转为案例来进一步说明。

关键词：科学系统化；维修思维；案例分析；国赛视角

自2007年全国职业技能大赛以来，“普通教育有高考，职业教育有大赛”的理念深入人心。尤其是高职组汽车维修检测项目，更是培养高素质高技能型人才的具体表现。“汽车医生、诊断中心、维修思维、科学流程、案例论文、行动导向、案例教学、小组合作、引导文法、项目教学”等新观念应运而生。高职比赛故障设置为常见维修故障，比赛过程为实际解决故障的工作过程，比赛结果以排除故障的能力和维修工作任务单的科学性来衡量。比赛充分体现了工作过程系统化的维修过程，更为推进以学生为主体的理实一体化教学改革指明了方向。

高职培养的是 “汽车医生”。要达到能分析、会修理、写案例的职业要求，就要加强故障诊断的科学化和规范化。而在高职比赛中工单的填写实质就是维修案例，但它与实际维修案例有所不同。首先它是按科学系统化的诊断标准及规范的操作流程而设计的表格；其次，它便于系统化地分析和防止诊断流程出现失误；再次，科学规范的工单可以缩短诊断的时间；最后它呈现的是符合逻辑性的完整案例，便于交流学习和提高。

在比赛中，工单的填写是重中之重，它反映选手诊断过程的思维方式和方法，以及诊断标准及分析流程是否系统化，也考察选手的文字书写能力和专业理论知识的能力，是评判选手具备专业能力水平高低的评价标准。所以，培养选手案例分析中的系统化诊断能力是非常必要和急需的。把科学系统化的诊断标准和流程运用在案例中，符合大赛的指导思想和技术的要求，是提高比赛成绩的重要途径［1］。更为重要的是通过运用诊断系统化，为选手今后在工作岗位上普及诊断系统化可以起到示范引领的作用。笔者根据中职、高职参赛经历和对大赛的思考，以高职比赛部分项目——迈腾整车故障中发动机起动机不转诊断为例进行剖析，就如何在训练中加强科学诊断系统化的训练提出看法，以期和广大同行交流经验，共同促进职业教育的发展。

1　科学系统化的故障诊断标准

根据故障现象，采取标准的维修诊断策略，利用检测工具和智库支持，分析出与此故障相关的各种原因，再考虑解决方案的可操作性，从而设计出最优的诊断维修方案，并根据所拟定的方案完成对故障的排除，最后对案例进行总结，进而完善故障解决方案智库，从而形成自身对故障的认知［2］。

要掌握维修诊断科学系统化，必须把握以下原则：以故障现象为依据，以控制单元为中心；以系统结构为框架；以关联性进行逻辑推理为方法；以层次结构为方案；以仪器设备的测量为手段。

2　科学系统化分析流程

2.1准确描述故障现象

有些选手在故障现象识别上出现失误，观察不到位，没有获得全部故障现象。故障可能存在若干个不同的故障表现。即使同一个故障现象，细化程度越高，故障判断的准确性也越强。如起动机不转动，还要细心观察各仪表信息的工作状态，确定转向柱锁是否解锁，挡位杆状态，防盗指示灯的工作情况，听仪表板内继电器的声音等，这些都需要细致记录下来，为快速诊断分析提供依据。

2.2故障确诊过程

1）诊断仪通信情况及分析该环节用诊断仪与网关进行通信，检测CAN总线联网是否正常。如诊断仪无法与网关 （J533）通信，故障点应该在诊断总线及其子系统上。如诊断仪可以与舒适／便捷CAN、信息娱乐CAN总线通信，但与驱动CAN内的所有单元都无法通信，故障点应该为驱动CAN通信故障。

2）电控单元系统功能状态及分析该环节是对某个单元通信异常进行分析。如在驱动CAN内发动机控制单元无法通信但可以进入双离合器、ABS控制单元，故障一般为发动机节点及其电源电路故障。

3）故障码情况确认及分析这个环节一定要与故障现象相结合。对故障码的分析首先确定故障码是属于哪种类型及含义，其次区分主故障码和次要故障码。最后要对故障码产生机理进行分析。清楚故障码监测的往往是某一电路，而非某一元件，并且有故障码并不一定有相应的电路故障。

4）数据流情况及分析无论有无故障码，数据流更有利于故障的查找。要把需要的条件或标准按照结构在某个控制单元内找到并确认是否正常。如迈腾P／N挡信号，可以在J743单元观察到挡位情况。如果正常，故障点应在J743至J623之间。随着数据流增多，观察所需条件是确定故障点的重要分析方法。

5）引导诊断及分析借助诊断仪、综合分析仪内部提供的诊断方案或测试功能来快速验证故障。在维修中，可以按照自诊断引导程序来维修，也可以对怀疑的传感器、执行元件进行引导性验证和鉴定。诊断仪中的引导功能在查找故障点中发挥重要的作用。在维修结束后，还需要相关匹配。

6）编码分析在2012年国赛中设置过编码分析，知道者寥寥无几。随着智能化的发展，电控单元的数量也快速增长。为满足个性化的需要，一种电控单元通过切换内部不同的程序来满足不同功能的车型或不同的需求，因此，不同的代码组合形成不同的控制功能。越来越多的案例都是编码造成的，为此识别编码的准确性被提到更高的层面，所以高职学生要掌握厂家一些编码知识。

7）辅助仪器设备诊断通过尾气分析仪、示波器、万用表、真空表等设备进行检测和分析。根据分析的故障系统结合维修手册有针对性的测量，并根据检测的结果进行下个层面的分析。

8）维修方案制定国赛重点考察选手们的诊断方案的科学性及诊断思维过程的缜密性，这就要求选手在判断分析过程中是否有理有据、测量过程及结果是否精确，即每个步骤都要记录在严谨的标准方案之中。

9）修复验证该环节是对故障点进行维修、修复或更换，并通过故障现象的解决来评价维修品质的成败。

2.3分析故障机理

这个阶段是把该故障点为什么会导致故障现象解释出来，并把控制原理解释清楚。同时，在训练中要不断完善故障解决方案的智库，建立自己认知的科学思维过程。

3　科学系统化案例分析

3.1准确描述故障现象

将钥匙推至P1挡时，转向柱解锁。推至P2挡时，仪表发动机故障灯异常，其它正常。推至P3挡时，起动机不运转。根据控制原理及电路图，绘制起动机及其控制系统逻辑图［3］，如图1所示。

反复操作钥匙进行挡位试验，发现起动机2个继电器没有声音。结合仪表灯点亮信息，说明J329继电器工作正常。同时J271继电器也没有声音，结合发动机故障灯异常信息，可能发动机单元没有控制J271继电器工作。根据层次结构，临时排除起动机本身及其控制系统、外围信号控制起动机两大层次。通过以上初步分析，发动机及控制起动机系统可能发生故障。

图1　起动机及其控制系统逻辑图

3.2故障确诊过程

3.2.1利用汽车专用解码器读取故障代码

用解码器与发动机控制模块无法通信，与变速器、ABS等驱动CAN通信正常，并在变速器单元内读取到故障码：06224、06226，含义为发动机无通信。

3.2.2分析测试结果

解码器可以与舒适／便捷CAN、信息娱乐CAN正常通信，在驱动CAN内可以与变速器、ABS模块通信，可以排除驱动通信链路故障。但无法与J623通信，说明发动机控制模块自身存在通信故障。

3.2.3确定故障范围

根据控制原理及电路图 （图2），分析可能为①J623供电系统故障 （包括正极电源和搭铁）；②J623自身节点故障。

图2　控制原理及电路图

1）连接大众专用电脑诊断盒，将点火开关推至P2挡 （点火挡），用万用表直流电压挡测试J623各端子搭铁电压情况，测试结果见表1。

表1　点火开关推至P2挡时J623各端子搭铁电压测试结果

2）根据测试结果，结合电路图 （图2）及控制原理分析认为：①T94／5、T94／6电压异常，它们共同受J271控制，而J271又受T94／87电压控制 （15点火电压），符合逻辑控制原理及初步分析结果。②由于T94／87电压异常，其上游的J329继电器工作未见异常，故障点在SC10熔断丝至J623单元之间。

3）将点火开关推至P2挡 （点火挡），用万用表直流电压挡检测熔断丝SC10输出端子电压为12.50 V，正常。

4）根据J623的87针脚与SC10熔断丝输出端脚电位对比，推断该线路是否断路。用带熔断丝的导线连接该两端后，将钥匙推至P2挡，仪表灯都恢复正常，解码器可以与发动机单元进行通信。将钥匙推至P3挡时，起动机仍然不运转，起动机2个继电器没有声音，说明系统仍存在故障。

3.2.4基于无故障码进行诊断

再次连接诊断仪，进入发动机控制单元，通信已经正常，读取发动机故障码，没有故障码，读取其他系统各单元无故障码，进入基于无故障码进行诊断。结合结构原理电路图 （图3），分析可能原因：①起动机本身及其控制系统；②外围信号控制起动机系统。由于是两大系统，可通过测量J623的T94／9和T94／31来区分两大系统的故障所在。

图3　结构原理电路图

点火开关由P1（点火挡）推至P3挡 （起动挡），用万用表直流电压挡测试J623各端子搭铁电压情况，测试结果见表2。

表2　点火开关由P1挡推至P3挡时J623各端子搭铁电压测试结果

根据上述测试结果，结合故障相互联系及层次结构原理分析，T94／9和T94／31有+B电压，说明SC10熔断丝到发动机的2条控制线路是正常的，但不排除2个继电器及SC10到起动机电磁线圈线路存在故障的可能性。起动时，T94／9和T94／31没有形成搭铁电位来控制继电器工作，2条线同时不工作，说明发动机单元没有控制。由于发动机单元工作正常，依据外部条件决定内部条件的原理，可能为外围信号控制起动机系统故障。根据主次故障解决原则，应优先解决主要故障，即要满足外部条件。

根据电路图 （图3）分析，可能原因为：①D9系统 （50起动信号）及线路故障；②J743系统及线路故障 （P／N挡信号）。

将点火开关推至P3挡 （起动挡），挡位置于P挡，用万用表直流电压挡测试J623端子T94／42和T94／20搭铁电压情况，测试结果见表3。

表3　点火开关推至P3挡、挡位置于P挡时

经测量，T94／42异常，故障为起动 （50）信号没有发送到发动机单元，不排除发动机控制单元局部故障。

根据电路图 （图3）分析，可能原因为：①D9（点火开关）本身故障；②D9至J623线路故障；③J623局部故障。

将点火开关推至P3挡 （起动挡），挡位置于P挡，用万用表直流电压挡测试D9端子T16f／6搭铁电压情况，测试结果为12.49V，正常。根据J623的42脚与D9的T16F／6端电位对比，推断该线路可能断路。用带熔断丝的导线连接该两端后，将钥匙推至P3挡，起动机带动发动机顺利运转。

3.2.5最终诊断结论

通过检测和验证，该车起动机不运转是由2个故障点造成的：①J623的87端子至SC10熔断丝输出端线路断路故障；②D9的T16F／6端子至J623的T94／42端子线路断路故障。

3.3分析故障机理

1）故障1机理分析该线路为J623的15供电电压，线路断路后，发动机单元无法得到15供电电压，从而无法控制J271主继电器提供的87电压给发动机单元使其正常工作。没有15供电，发动机单元不工作，诊断仪无法进行通信。同时，发动机故障灯无法构成闭合回路，故障灯始终不亮。

2）故障2机理分析该线路为控制起动机起动信号 （50信号），断路后，发动机单元无法感知驾驶员的起动意图，从而J623没有对J682和J7102个起动继电器的线路进行搭铁控制，2个继电器没有工作，造成起动机不运转。

4　结束语

针对起动机不转的故障案例分析，创建科学系统化维修思维方式，按照科学系统化的诊断标准及流程，总结完善的案例信息库，是解决国赛故障的必由之路。在排除故障过程中，需对案例进行系统化的研究和交流，找出规律，开拓思路，进而达到举一反三地解决深层次故障，为今后走向工作岗位打好技术层面的基础。

参考文献：

［1］姜大源.工作过程系统化：中国特色的现代职业教育课程开发 ［J］.顺德职业技术学院学报，2014（3）：7-17，33.

［2］谷朝峰.论汽车维修诊断标准化［J］.汽车维修与保养，2015（8）：40-43.

［3］车得宝.一汽大众迈腾整车电路图大全［M］.北京：机械工业出版社，2011.

（编辑杨景）

中图分类号：U463.6

文献标识码：B

文章编号：1003－8639（2016）05－0063－04

收稿日期：2015-09-25；修回日期：2016-02-26

作者简介：吴海松 （1968-），男，辽宁大连人，汽车维修高级技师，全国技能大赛优秀指导教师，主要从事汽车维修专业教学等；李艳 （1982-），女，辽宁辽阳人，副教授，硕士，主要从事德育工作。

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