新能源汽車檢測技術(shù)應(yīng)用分析

邱斌 占百春

摘 要：文章以純電動汽車和插電式混合動力汽車為研究對象，將診斷對象劃分為機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)和高壓設(shè)備三部分，并結(jié)合傳統(tǒng)汽車零部件檢測技術(shù)，提出新能源汽車檢測技術(shù)方法，以幫助維修人員更好的掌握新能源汽車診斷技術(shù)。關(guān)鍵詞：新能源汽車;檢測技術(shù);診斷中圖分類號：U472.4??文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2019）01-131-03

Application analysis of new energy vehicle detection technology

Qiu Bin， Zhan Baichun

（ Su Zhou Institute of Construction&Communications， Jiangsu Suzhou 215000 ）

Abstract：?In this paper， Blade Electric Vehicles and plug-in hybrid electric vehicle are studied.The diagnosis object is divided into three parts： mechanical structure， electronic control system and high voltage equipment.Combined with the tradi?-tional automotive parts testing technology， a new energy vehicle testing technology method is proposed to help maintenance personnel better grasp the new energy vehicle diagnosis technology.Keywords：?New energy vehicle;?Detectiontechnology;?DiagnosisCLC NO.：?U472.4??Document Code： A??Article ID：?1671-7988（2019）01-131-03

前言

根據(jù)2012年國務(wù)院印發(fā)關(guān)于《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》的通知，?新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括純電動汽車、插電式混合動力汽車及燃料電池汽車^[1]。目前我國市場上普遍存在的是純電動和插電混合式兩種，新能源汽車的普及推廣，對售后服務(wù)人員，尤其是維修技師的知識結(jié)構(gòu)、規(guī)范意識和診斷技術(shù)提出了新的要求。本文希望結(jié)合傳統(tǒng)汽車，對新能源汽車檢測技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，從而為維修技術(shù)人員解決新能源汽車故障提供幫助。

1 研究對象及方法

本文以純電動汽車和插電式混合動力汽車為研究對象，首先從機(jī)械、電子控制、高壓三個方面對新能源汽車診斷對象進(jìn)行分類，然后以傳統(tǒng)汽車檢測技術(shù)為切入點(diǎn)展開應(yīng)用分析，最后提出新能源汽車的基本檢測技術(shù)。

2 新能源汽車檢測對象分類

無論是純電動汽車還是混合動力汽車均包含機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)和高壓設(shè)備三部分：

（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)。純電動汽車根據(jù)驅(qū)動方式不同分為傳統(tǒng)集中式驅(qū)動結(jié)構(gòu)和分布式驅(qū)動結(jié)構(gòu)兩種。采用傳統(tǒng)集中式驅(qū)動結(jié)構(gòu)的純電動汽車，其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括懸架、轉(zhuǎn)向、減速器、變速器、傳動軸五個方面;采用分布式驅(qū)動結(jié)構(gòu)的純電動汽車，其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括懸架、轉(zhuǎn)向和減速器三個方面。插電式混合動力汽車的機(jī)械構(gòu)造包括發(fā)動機(jī)、懸架、轉(zhuǎn)向、減速器、變速器和傳動軸，當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)為并聯(lián)或混聯(lián)式時，還包括機(jī)械耦合裝置^[3]。

（2）電子控制系統(tǒng)。電子控制技術(shù)已經(jīng)從發(fā)動機(jī)和制動系統(tǒng)的普及應(yīng)用，發(fā)展到車輛的各個系統(tǒng)和功能方面，主要包括車身電氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、動力總成系統(tǒng)和安全舒適系統(tǒng)等。在新能源汽車上，電子控制技術(shù)仍然是整輛汽車的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，并且其功能和應(yīng)用進(jìn)一步得到拓展，以純電動汽車為例，新增有電池管理控制系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等。

（3）高壓設(shè)備。新能源汽車裝配有高壓設(shè)備，去與傳統(tǒng)燃油汽車的最大區(qū)別，主要包括動力電池、高壓導(dǎo)線、電動壓縮機(jī)、PTC加熱器、分線盒、充電系統(tǒng)、DC/DC變換器和驅(qū)動電機(jī)（包括逆變器）等七部分，其關(guān)系如圖1所示。

3 診斷技術(shù)分析

3.1 機(jī)械故障診斷

車輛的機(jī)械故障一般是由于設(shè)計(jì)制造缺陷或長時間使用的正常損傷導(dǎo)致的，該類型故障伴隨有一定的規(guī)律和特征，因此在維修診斷過程中可以借鑒傳統(tǒng)燃油汽車機(jī)械故障的檢測方法和經(jīng)驗(yàn)，其方案包括：

（1）經(jīng)驗(yàn)判斷法。經(jīng)驗(yàn)判斷法是指憑借維修技術(shù)人員的工作經(jīng)歷或技術(shù)通告，利用視覺、聽覺及觸覺對車輛故障做出判斷的方法^[2]。在新能源汽車中，機(jī)械總成件的變化主要是兩點(diǎn)：一是純電動汽車取消燃油發(fā)動機(jī)，采用分布式驅(qū)動結(jié)構(gòu)的車輛取消變速器;二是混合動力汽車增加動力耦合裝置，且多采用機(jī)械結(jié)構(gòu)。動力耦合裝置采用的結(jié)構(gòu)主要有固定軸式、行星齒輪式和差速器式三種，通過分析可知三種形式的機(jī)構(gòu)原理在傳統(tǒng)汽車中均廣泛應(yīng)用。固定軸式實(shí)際為外嚙合齒輪傳動，應(yīng)用于手動變速器;行星齒輪結(jié)構(gòu)應(yīng)用于辛普森或拉維娜結(jié)構(gòu)的自動變速器;差速器式應(yīng)用于傳統(tǒng)車輛的主減速器內(nèi)。所以傳統(tǒng)燃油汽車在機(jī)械故障中的經(jīng)驗(yàn)判斷法在新能源汽車診斷中仍然可以得到應(yīng)用和發(fā)展。

（2）儀器儀表測量法。儀器儀表測量法主要是指利用相關(guān)測量設(shè)備對機(jī)械部件的形狀、磨損狀況、裝配尺寸等進(jìn)行檢測并確定零部件好壞的方法。常用的測量設(shè)備有千分尺、百分表、游標(biāo)卡尺、塞尺、刀口尺、塑料線性規(guī)、預(yù)置式扭力扳手、壓力表、真空泵、溫度計(jì)、聽診器等，掌握常用測量設(shè)備的使用方法，仍然是新能源汽車機(jī)械故障診斷的基本技能。

3.2 電子控制系統(tǒng)診斷

電子控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和控制單元三部分組成。雖然新能源汽車在動力總成技術(shù)上技術(shù)變化，但涉及車輛傳感器和低電壓執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)原理相同，傳感器信號的采集和低壓執(zhí)行器的控制方式相同，適用于新能源汽車零部件檢測的基本方法包括：

（1）電阻測量法。利用萬用表電阻檔功能測量判斷導(dǎo)線的狀態(tài)，例如是否存在斷路或短路故障;測量判斷元器件本身標(biāo)準(zhǔn)電阻值，例如溫度傳感器、加熱絲、繼電器、保險(xiǎn)絲、電磁閥線圈、離合器線圈、燈泡、開關(guān)、變阻器等電阻，測量時必須做好安全防護(hù)，并且斷開車輛電源。

（2）電壓測量法。利用萬用表電壓檔功能測量線路電壓值，用以判斷車輛被測電路狀況;用以判斷電源電壓是否正常。由于測量電壓需要車輛供電，從安全角度考慮，該方法應(yīng)防止在有高壓導(dǎo)線或連接器附件使用，避免觸電危險(xiǎn)，即使允許使用，必須嚴(yán)格遵守安全防護(hù)和操作規(guī)程。

（3）試燈測量法。利用測試燈測量低壓電源電路，通過測試燈的亮滅狀態(tài)判斷電路狀態(tài)。

（4）數(shù)據(jù)流法。利用診斷儀可以讀取傳感器或執(zhí)行器數(shù)據(jù)流的功能，觀察被測元件數(shù)據(jù)流參數(shù)值變化，判斷控制電路或部件是否存在故障，常用于對傳感器信號導(dǎo)線、執(zhí)行器控制線、開關(guān)信號線的檢測判斷，該方法簡單方便，但需要維修技術(shù)人員具有一定理論基礎(chǔ)。

（5）動作測試法。在車輛不做任何拆解情況下，利用診斷儀驅(qū)動執(zhí)行器工作，從而判斷執(zhí)行器及其控制電路是否存在故障。

（6）替換法。替換法包括元件替換和信號替換兩種。傳感器的元件替換一般利用正常件替換，用以判斷被換件是否正常;執(zhí)行器的元件替換既可以利用正常件替換，也可以利用測試燈替換，測試燈替換可以判斷相關(guān)控制電路是否正常。信號替換是將可模擬傳感器信號的發(fā)生器替換接入控制電路，通過運(yùn)行狀態(tài)或數(shù)據(jù)流變化判斷被替換傳感器是否存在故障?；诎踩?guī)范要求，在對新能源汽車電子控制系統(tǒng)進(jìn)行診斷測量時，需要使用符合絕緣性要求的檢測設(shè)備和工具，并做好自身防護(hù)。

3.3 高壓設(shè)備診斷

高壓設(shè)備的檢測判斷與電子控制系統(tǒng)的檢測方法基本相同，區(qū)別在于安全防護(hù)以及針對高壓設(shè)備的特殊檢測。

（1）電壓測量法。高壓系統(tǒng)利用電壓法測量主要用于判斷動力電池、分線盒、充電系統(tǒng)、逆變器和DC/DC變換器等性能是否正常，測量原理及方法與傳統(tǒng)車輛低壓電路相同，但必須建立在利用絕緣功能萬用表、遵守高壓安全操作規(guī)范基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測。

（2）電阻測量法。高壓系統(tǒng)利用電阻法測量用于判斷高壓互鎖裝置、PTC加熱器和驅(qū)動電機(jī)等性能是否正常，使用過程同樣需要遵守按照規(guī)范要求。

（3）其他測量方法。為了判斷車輛是否存在漏電情況，可以利用鉗式電流表進(jìn)行檢測。

利用兆歐表判斷高壓系統(tǒng)的絕緣性，如圖2所示為車輛高壓系統(tǒng)及低壓系統(tǒng)與車身連接關(guān)系，屬于高壓系統(tǒng)的任何部件與車身均要求絕緣狀態(tài)。

4 結(jié)論

本文將新能源汽車的結(jié)構(gòu)劃分為機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子控制系統(tǒng)和高壓設(shè)備三部分，并對各類別零部件檢測技術(shù)進(jìn)行歸納分析后，得出兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）新能源汽車診斷技術(shù)的最大區(qū)別在于高壓安全的防

護(hù)意識及其規(guī)范操作，在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)燃油汽車涉及的機(jī)械及電子控制系統(tǒng)診斷方法仍然是新能源汽車診斷技術(shù)的基礎(chǔ)，包括經(jīng)驗(yàn)法、儀器儀表測量法、電壓法、電阻法、試燈法、數(shù)據(jù)流法、動作測試法、替換法等，掌握好該規(guī)律可以幫助維修人員更好的向新能源汽車診斷技術(shù)過度;

（2）電壓法和電阻法仍然適用于新能源汽車高壓設(shè)備的檢測判斷，另外因高壓易漏電及絕緣性要求高的特點(diǎn)，相對于傳統(tǒng)汽車的診斷，漏電檢測和絕緣性檢測成為重要檢測內(nèi)容，是維修人員需要掌握的基本維修技能。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳勇.解讀節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃[J].汽車維修，2012， （10）：2-4.

[2] 姜升.發(fā)動機(jī)機(jī)械故障研究[J].水利電力機(jī)械，2015，（1）：31-33.

[3] 鄒乃威，章二平等.混合驅(qū)動系統(tǒng)動力耦合機(jī)構(gòu)分類研究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2011，（4）：200-203.