一种车辆控制单元故障模拟器及其控制方法与流程

本发明涉及车辆检修培训领域，具体涉及一种车辆控制单元故障模拟器及其控制方法。

背景技术：

现在我国汽车行业不断高速发展，对汽车应用及维修人才的需求也大大增加，要求也越来越高。汽车电控系统检测技术是当前汽车维修中的关键技术环节之一。必然也成为汽车维修培训的核心课程之一，实践性很强，并且最好是通过整车实训的方式，结合实际维修案例，培训过程中要结合企业实际的工作内容。

①在现有的传统汽车电控培训中，对整车进行排故时，由于各种系统的线路混杂在一起，导致培训过程中，学员分辨困难，极易出现线束以及各个控制单元大规模损坏，对实训车辆的损耗相当大，极大的造成了培训困难以及培训成本的损耗。通过车辆控制单元故障模拟器与原车的控制单元进行连接，学员对应着维修手册及电路图结合诊断仪进行检测与排故，减少了车辆以及设备的损耗，降低了培训成本。②传统汽车电控培训中，培训师在课程准备时通常要对汽车设置不同的故障点以方便实训，而在设置故障的同时，也会出现对各个控制单元的线束损坏，比如断路、短路，都会破坏原车线束的完整性，并且培训师在课前准备工作强度会加大，连接车辆控制单元故障模拟器后，故障点分明，培训师在课前准备时只需操作对应的故障点控制器，故障点就会生成，在培训过程中，学员通过诊断仪读取汽车各项运行数据，提供检测依据，进行故障检测与排除，操作方便，培训难度下降。③传统电控实训台架设置故障有局限性，比如在试验台架上面只能设置断路或短路某一个故障点，其它的故障就不能够同时存在，这些故障是不能够完全真实的模拟汽车日常出现的故障现象，而且也不能完全满足培训师的培训要求。

技术实现要素：

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种车辆控制单元故障模拟器及其控制方法，对汽车整车电控系统进行技术性改装，就是在整车上准确地将电控及电器部分线路安装故障设置端及测试端，给被培训者创造接近实际的工作环境；本发明能够大大降低在培训过程中的设备损耗，降低培训成本，提高培训的便利性直观性，大大减轻培训师的工作强度，对汽车技能培训有着非常深远的意义。

本发明的一个目的在于提出一种车辆控制单元故障模拟器。

原车的各个传感器和执行器分别通过各自的连接导线连接至原车的控制单元；各个传感器和执行器的连接导线设置在连接导线插头上，原车的控制单元的连接导线设置在控制单元插头上，连接导线插头与控制单元插头相连接，从而将原车的各个传感器和执行器连接至原车的控制单元。

本发明的车辆控制单元故障模拟器包括：故障设置器和端子测试盒；其中，故障设置器中的故障设置导线与传感器和执行器及原车控制单元的连接导线一一对应；从连接导线插头上拔掉控制单元插头，原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器，原车的各个传感器和执行器通过故障设置器中相对应的故障设置导线连接至原车的控制单元；在故障设置器上并联端子测试盒，故障设置器的每一条故障设置导线对应连接至端子测试盒上的一个测试端；在故障设置器的故障设置导线上设置故障点，并采用万用表或示波器通过端子测试盒上的测试端进行测量，从而进行排除故障。

故障设置器包括外壳、电路板、多条故障设置导线、跨线点、跨接插头、滑动电阻、一个或多个定值电阻、转接线和接地端；其中，多条故障设置导线、跨线点、跨接插头、滑动电阻和接地端设置在电路板上，一个或多个定值电阻、转接线和电路板放置在外壳内；每一条故障设置导线与每一条连接传感器或执行器至原车的控制单元的连接导线相对应；在每一条故障设置导线上设置有跨线点；在无故障点状态下，每条故障设置导线跨线点上均插有跨接插头，从而将相应的传感器或执行器与原车的控制单元导通；跨接插头从跨线点上拔出，将相应的传感器或执行器与原车的控制单元断开；跨线点连接滑动电阻或插入固定电阻，即故障设置导线串联电阻，设置相应的传感器或执行器的连接导线中存在电阻；跨线点连接至接地端，将相应的传感器或执行器设置为负极短路；将不同故障设置导线上的跨界点通过转接线相互连接，设置多线互相短路。

滑动电阻的阻值范围在0～1000ω；定值电阻的阻值在0.1～600ω之间。

端子测试盒包括壳体和多个测试端；其中，在壳体的表面设置多个测试端，测试端与故障设置导线一一对应，每一条故障设置导线连接至一个测试端；测试端为暴露在外的金属触点。

本发明的另一个目的在于提供一种车辆控制单元故障模拟器的控制方法。

本发明的车辆控制单元故障模拟器的控制方法，包括以下步骤：

1)采用诊断仪读取实训车辆的控制单元故障码，如有故障则进行修复清除，保证实训车辆没有故障；

2)实训车辆熄火，断掉蓄电池负极线；

3)从连接导线插头上拔掉控制单元插头，将原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；

4)将故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，并检查各个插头是否连接牢固，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器；

5)接通蓄电池负极线，启动实训车辆；

6)采用诊断仪读取控制单元故障码并清除；

7)发动机熄火，培训师据培训内容，参照原车电路图，在故障设置器的故障设置导线上设置故障点，故障类型分为以下四种：

a)传感器或执行器与控制单元断路故障：将相应故障设置导线上的跨接插头从跨线点上拔出，从而将对应的传感器或执行器与原车的控制单元断开；

b)传感器或执行器对负极短路故障：将相应故障设置导线上的跨接插头从跨线点上拔出，并且将跨线点连接至接地端，从而将对应的传感器或执行器设置为负极短路；

c)传感器或执行器存在电阻故障：将相应故障设置导线上的跨接插头从跨线点上拔出，并且在跨线点上插入固定电阻或串联上滑动电阻，即故障设置导线串联电阻，从而设置对应的传感器或执行器的连接导线中存在电阻；

d)互相短路：将相应的多条故障设置导线上的跨接插头从跨线点上拔出，采用转接线将不同故障设置导线上的跨接点相互连接，从而设置多线互相短路；

将以上四种故障类型进行组合，从而形成单线断路、多线断路、单线对负极短路、多线对负极短路、多线互相短路、单线对负极短路并存在电阻、多线对负极短路并存在电阻、单线存在电阻或多线存在电阻的故障点；

8)学员针对此故障进行排故，通过观察车辆的故障现象或采用诊断仪先确定故障现象，进行常规的故障排除，如需要测量传感器，直接采用万用表或示波器在端子测量盒的相应的测试端上进行操作，不需要插拔传感器插头或破坏连接导线；

9)学员通过测量找到故障点后，培训师对该故障点进行恢复。

进一步，本发明还能够在静态下测量各个传感器或执行器，包括以下步骤：

1)采用诊断仪读取控制单元故障码，如有故障则进行修复清除，保证实训车辆没有故障；

2)实训车辆熄火，断掉蓄电池负极线；

3)从连接导线插头上拔掉控制单元插头，将原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；

4)将故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，并检查各个插头是否连接牢固，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器；

5)通过查阅原车电路图，找到被测传感器或执行器的针脚标号，使用万用表在端子测量盒的测试端上进行测量。

进一步，本发明还能够在动态下测量各个传感器或执行器，包括以下步骤：

1)采用诊断仪读取控制单元故障码，如有故障则进行修复清除，保证实训车辆没有故障；

2)实训车辆熄火，断掉蓄电池负极线；

3)从连接导线插头上拔掉控制单元插头，将原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；

4)将故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，并检查各个插头是否连接牢固，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器；

5)接通蓄电池负极线，启动实训车辆；

6)采用诊断仪读取控制单元故障码并清除；

7)通过查阅原车电路图，找到被测传感器或执行器的针脚标号，使用万用表在端子测量盒的测试端上进行测量。

本发明的优点：

本发明在原车的传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器，并在故障设置器上并联端子测试盒；通过故障设置器设置故障点，模拟真实的故障现象，给学员创造接近实际的工作环境，让学员可以接触到更加真实的故障案例；并通过端子测试盒上的测试端进行测量，而不需要插拔传感器插头或破坏连接导线，让学员按照严密的逻辑思路进行诊断与排除故障，形象直观、示教功能强，保证学员的学习质量；本发明能够大大降低在培训过程中的设备损耗，降低培训成本，提高培训的便利性直观性，大大减轻培训师的工作强度，对汽车技能培训有着非常深远的意义。

附图说明

图1为本发明的车辆控制单元故障模拟器的结构框图；

图2为本发明的车辆控制单元故障模拟器的故障设置器的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本实施例的车辆控制单元故障模拟器包括：故障设置器和端子测试盒；其中，故障设置器中的故障设置导线与传感器和执行器及原车控制单元的连接导线一一对应；从连接导线插头上拔掉控制单元插头，原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器，原车的各个传感器和执行器通过故障设置器中相对应的故障设置导线连接至原车的控制单元；在故障设置器上并联端子测试盒，故障设置器的每一条故障设置导线对应连接至端子测试盒上的一个测试端；在故障设置器的故障设置导线上设置故障点。原车指的是实训车辆。

如图2所示，故障设置器包括外壳、电路板c、多条故障设置导线l、跨线点a、跨接插头、滑动电阻r、定值电阻、转接线和接地端g；多条故障设置导线l、跨线点a、跨接插头、滑动电阻r和接地端g设置在电路板c上。滑动电阻的阻值范围在0～1000ω；定值电阻的阻值在0.1～600ω之间。分别为0.1ω、0.3ω、0.5ω、1ω、2ω、2.7ω、3.5ω、3.9ω、5ω、5.6ω、7.5ω、10ω、15ω、20ω、27ω、33ω、39ω、56ω、100ω、150ω、200ω、250ω、270ω、330ω、390ω、470ω、560ω。

在本实施例中，设置一个1缸喷油器故障；设置故障前发动机控制单元无故障码，发动机熄火并断开蓄电池负极线，拔出控制单元，连接车辆控制单元故障模拟器。

打开故障设置器盖板，找到1缸喷油器相对应的故障设置导线，设置断路或在故障设置导线中串联电阻，设置完成后关闭故障设置器盖板。

连接蓄电池负极线，启动发动机，此时故障现象是发动机抖动。故障现象已生成，学员对此故障进行排故。

发动机抖动有很多原因造成的，如点火系统、喷油系统、进气系统、发动机机械问题等，学员根据正常的排故思路，明确故障现象后，先用诊断仪读取发动机故障码，故障码为1缸喷油器电气故障，根据故障码可明确几个故障点，分别是：1缸喷油器本身原因，1缸喷油器的连接导线问题，学员通过使用万用表在端子测量盒上相对应的测试端之间电阻，从而能够判断出故障点，最终排除故障。

本实施例的车辆控制单元故障模拟器的控制方法，包括以下步骤：

1)采用诊断仪读取实训车辆的控制单元故障码，如有故障则进行修复清除，保证实训车辆没有故障；

2)实训车辆熄火，断掉蓄电池负极线；

3)从连接导线插头上拔掉控制单元插头，将原车的控制单元与原车的各个传感器和执行器断开连接；

4)将故障设置器的一端连接在控制单元插头上，另一端连接在连接导线插头上，并检查各个插头是否连接牢固，从而在原车的各个传感器和执行器与原车的控制单元之间串联故障设置器；

5)接通蓄电池负极线，启动实训车辆；

6)采用诊断仪读取控制单元故障码并清除；

7)发动机熄火，培训师据培训内容，参照原车电路图，在故障设置器上设置故障点：打开故障设置器，找到1缸喷油器相对应的故障设置导线，设置断路或在故障设置导线中串联电阻；

8)学员针对此故障进行排故，通过观察车辆的故障现象或采用诊断仪先确定故障现象，进行常规的故障排除，直接采用万用表或示波器在端子测量盒的相应的测试端上进行操作，不需要插拔传感器插头或破坏连接导线；

9)学员通过测量找到故障点后，培训师对该故障点进行恢复。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。