文献综述
1.研究背景
随着汽车发动机电控技术不断发展，汽车的性能和技术都进一步得到了提高，尤其是汽车的核心部分，作为整个汽车动力单元的发动机，它的电控程度已经非常深入，并且各个系统之间关系极其复杂。现代汽车己逐渐成为机、电、液一体的高科技集成产品，汽车电子控制技术更新快具体表现在综合控制和智能控制的方面的细化。当发动机电控系统变的越来越高端时，其系统的故障复杂度越来越高，故障诊断更加困难。八十年代后期美国汽车工业大学成功地研制汽车电控系统故障诊断专家系统；相比国外汽车故障诊断技术的发展，我国的汽车诊断发展相对比较落后，起初主要靠人工经验加上一些基本的检测工具诊断发动机系统的故障，之后通过引进国外的先进技术设备和仪器诊断发动机故障，现在我国的各大汽车品牌公司也相继研制出各自的汽车故障诊断系统。但是仍有大部分诊断设备模拟一些国外先进设备的主要功能。由于对诊断设备技术和诊断方法的欠缺，导致国内的诊断技术一直落后于其他国家，这就迫切需要一些新的诊断技术和诊断方法，能在一定程度上提高汽车故障的诊断检测效率。汽车发动机故障虚拟实验系统的开发将对职业教育有着良好的促进效果，更可为本科生乃至研究生提供一个很好的与实践相结合的平台，具有十分高的应用推广价值。在职业教育的发动机日常教学中，将具有十分巨大的优越性。未来新一代电控汽车发动机诊断技术的发展方向，将会是计算机系统强大的分析判断功能与传统检测仪完善的数据通信功能的互相融合，实现诊断仪器的智能化、集成化。虽然我国研究和开发以计算机为主体的集成了在线检测、波形分析等先进故障诊断方法的发动机综合测试仪,但国内在测试功能、测试精度、操作性方便性 和界面友好性等方面与国外相比还有一定的差距。特别在虚拟仪器的研发方面较为薄弱,自主诊断仪器开发速度明显落后于外国。因此，研究利用计算机进行开发汽车故障虚拟诊断仪，采用波形分析法等对发动机电控系统的电子元件之间的通信状况进行分析，提高电控汽车故障诊断技术的准确率和效率就显得很有意义。
2.国内外研究概况
随着现代技术的快速发展，应用在车辆上的电子技术也越来越普遍，与此同时，为了满足不同消费者对车辆外观、舒适度、操纵性、可靠性的要求，车辆自身变得越来越复杂。因此，车辆上的故障也随之增加，发动机作为车辆中最为重要的总成，其故障的复杂性更为复杂，因此，发动机的故障诊断也随之产生变化，并日益出现了很多新的诊断技术。很多职业教育学校及一般性学校都将虚拟技术应用到日常的教学科研中，甚至将虚拟技术应用到了发动机的故障诊断中，用以辅助日常的发动机实训教学。
2.1国外研究现状
在美国，政府部门对于虚拟实验室系统的资金支持力度较大，目前已在多个学科领域形成了较完善的虚拟实验室体系，在航空领域的应用更为成熟，NASA针对航空航天开发了诸如空间站运行、维护以及操作的虚拟培训体系。美国麻省理工学院针对微电子器件特性的测量建立的微电子网络实验室（MIT-iLabs 项目的一部分），用户可以在任意时间和地点，通过网络使用支持JAVA的浏览器登陆实验室，在图形界面完成一些实验配置操作即可设计并修改电路模型，按照自己的想法利用网络技术操作远端实验室中真实的硬件设备来进行验证性实验如进行微电子器件的电流、电压测量，并且还可以下载图形化显示的测量结果，现在该系统经过改进已支持移动终端操作如手机、平板电脑等。新加坡国立大学基于web构建的虚拟实验室系统，该系统包括示波器实验、耦合水槽实验以及远程机器人操作等，用户端的控制程序中加入了图像以及音频反馈，在做实验的过程中能够通过摄像头动态传输实验现场的状况。
2.2国内研究现状
清华大学工程力学系的工程力学虚拟实验室以控制原理和大量的实验数据为基础构建模拟仿真力学实验，实验项目包括拉伸破坏实验、压缩破坏实验、压杆稳定实验、冲击实验、疲劳实验、衰减震动实验以及桥路与弯曲应力实验等，该虚拟实验系统具有良好的人机交互界面，可以作为课前预习和课余练习使用。中国科技大学针对各类物理实验设计了仿真教学系统，系统包括实验讲座、实验课程介绍、相关资料库、仿真实验、设计性实验以及实验室管理共六个模块，实验课程包括基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实验等，通过此虚拟教学系统将实验设备介绍、实验指导以及实验操作融为一体。北京邮电大学的电工电子虚拟教学 实验室，该系统采用 B/S 架构，将门户网站、教务管理、实验教学管理以及实验室监控等模块集成管理统一了系统平台，根据实验室的实际情况设计虚拟场景来还原实际实验的情况，在实验预约方面更快捷，并且支持在线提交实验报告。国内还有其他一些虚拟实验室技术的应用案例如北方工业大学采用JAVA与PSPICE结合开发了电工电子虚拟实验室，可以实现简单的电路仿真，北京科技大学材料专业的仿真教学系统，登录用户需要使用支持flash的客户端，实验项目有铁磁材料织构度硬化指数测定和系列冲击实验等，北京理工大学自动化学院开发的远端控制虚拟教学实验室系统，该系统由实验设备、服务器、客户端构成，学生可以通过登录网站选择相关的演示实验或者创新设计性实验，课程包括自动控制原理、伺服控制系统以及机电系统设计与控制等。浙江工业大学控制系统虚拟实验室采用B/C架构，利用 MATLAB/Simulink作为仿真计算引擎,客户端中加入JAVA脚本，实验项目如：化学反应器、倒立摆等。
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