新能源汽車的電子診斷技術(shù)及應(yīng)用事項(xiàng)

王 琳

(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430050)

0 引言

隨著新能源汽車的普及，傳統(tǒng)燃油汽車對(duì)環(huán)境造成的污染與資源過(guò)度消耗的問(wèn)題得到了極大的緩解。但是，目前新能源汽車的普及時(shí)間還比較短，技術(shù)的發(fā)展還不成熟，所以新能源汽車的使用總是存在著各種各樣的問(wèn)題。新能源汽車的結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)燃油汽車，在維修車輛與汽車保養(yǎng)等方式上也需要同步進(jìn)行更新。常規(guī)的汽車維修工藝已經(jīng)無(wú)法應(yīng)用到維修新能源汽車上，維修手段需要跟上新能源汽車的發(fā)展，需將傳統(tǒng)維修觀念，更新技術(shù)和維修設(shè)備，對(duì)維修人員進(jìn)行新技術(shù)培訓(xùn)，為新能源汽車提供良好的服務(wù)。電子診斷技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足新能源汽車的維修技術(shù)，電子診斷技術(shù)具有全面性和針對(duì)性的特點(diǎn)，可以大大提高新能源汽車的維修效率，快速適應(yīng)新能源汽車的維修需求。因此，在積極倡導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展的新政策背景下，探索電子診斷技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

目前市面上常見(jiàn)的新能源汽車的主要類型為混合動(dòng)力汽車，因此，本研究以混合動(dòng)力新能源汽車為例，簡(jiǎn)單闡述了新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。主要是由蓄電池組、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)等組成。其中電池部分及發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力來(lái)源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以將電池的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)汽車的運(yùn)行，發(fā)電機(jī)為電池提供能量，或者直接為發(fā)動(dòng)機(jī)提供能量，控制系統(tǒng)可以對(duì)新能源汽車的電池、發(fā)動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)管理及控制[1]。

在新能源汽車行駛前，保證新能源汽車的電池裝置處于滿電狀態(tài)，保證電池組的能量可以滿足車輛行駛的要求，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)行工作，全部依靠電池組提供驅(qū)動(dòng)能量；在汽車行駛過(guò)程中，如果電池組電量低于一定值，無(wú)法滿足汽車行駛能量要求時(shí)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)能量，同時(shí)可以為電池組進(jìn)行充電[2]。在汽車行駛過(guò)程中，如果遇到上坡或者加速等所需能量較大時(shí)，電池組及發(fā)動(dòng)機(jī)可以同時(shí)為汽車提供能量，驅(qū)動(dòng)車輛的高負(fù)荷行駛。

2 電子診斷的概述

電子診斷技術(shù)是一種通過(guò)智能系統(tǒng)檢測(cè)車輛內(nèi)部故障的技術(shù)，在新能源汽車的制造過(guò)程中，在某些部位安裝了輔助診斷的電子設(shè)備，在后期出現(xiàn)故障時(shí)可以高效地進(jìn)行維修，可以減少維修人員的維修時(shí)間，可有做到精準(zhǔn)診斷與維修，提高維修質(zhì)量。新能源汽車內(nèi)部精密電子部件較多，拆裝零部件進(jìn)行維修容易對(duì)汽車造成額外的損傷，也會(huì)增加維修難度與成本[3]。

3 電子診斷技術(shù)應(yīng)用于新能源汽車的優(yōu)勢(shì)

3.1 降低維修難度，提高維修質(zhì)量

常規(guī)維修技術(shù)需要維修人員具備豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，依靠自身經(jīng)驗(yàn)與維修知識(shí)來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行故障診斷，若維修人員維修經(jīng)驗(yàn)不足，專業(yè)技能知識(shí)欠缺，在車輛維修過(guò)程中就需要對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行排查，而不能直接準(zhǔn)確地找到故障原因[4]。隨著電子診斷技術(shù)的應(yīng)用，維修人員只需要將檢測(cè)設(shè)備與車輛連接進(jìn)行故障檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成故障排查工作，極大地降低汽車的維修難度，提高維修質(zhì)量也提高了新能源汽車維修效率。

3.2 使維修更全面

在維修新能源汽車的過(guò)程中，不單單只是進(jìn)行維修，汽車內(nèi)部含有很多的電子器件，一旦損壞就需更換新的電子器件，所以維修過(guò)程還需包括汽車零件的購(gòu)買、對(duì)維修過(guò)程進(jìn)行全程記錄、汽車程序的管理工作等。為了保證新能源汽車的維修質(zhì)量，在每一個(gè)維修環(huán)節(jié)必須有負(fù)責(zé)人，每一個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人要具有較高的溝通效率，積極交流維修情況，這樣提高新能源汽車維修的準(zhǔn)確性[5]。隨著電子診斷技術(shù)的發(fā)展，可以將新能源汽車的數(shù)據(jù)，維修記錄上傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，這樣使汽車的維修數(shù)據(jù)更加透明化，并且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，極大限度的減少了故障排查的時(shí)間。

3.3 使維修系統(tǒng)更加合理

汽車維修主要目的就是保證車輛的安全，避免發(fā)生事故，及時(shí)排除各種安全隱患。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車運(yùn)行的狀態(tài)，在維修時(shí)調(diào)取相應(yīng)的運(yùn)行記錄便可針對(duì)性地進(jìn)行檢測(cè)與維修，避免對(duì)汽車進(jìn)行盲目的拆解，減少維修時(shí)間與成本的浪費(fèi)[6]。此外，電子診斷技術(shù)還可以對(duì)汽車維修程序進(jìn)行簡(jiǎn)化、規(guī)范維修人員的維修操作、降低維修成本，從而改善了整個(gè)維修行業(yè)的規(guī)章制度。

4 電子診斷技術(shù)在新能源汽車的應(yīng)用及優(yōu)化

4.1 應(yīng)用于新能源汽車電動(dòng)機(jī)診斷

電動(dòng)機(jī)作為新能源汽車的“心臟”，然而在日常行駛過(guò)程中，“心臟”也是故障頻發(fā)。電動(dòng)機(jī)的故障主要表現(xiàn)在電壓過(guò)高、電壓過(guò)低或者機(jī)械磨損嚴(yán)重，從而造成新能源汽車無(wú)法正常行駛，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致交通事故危及生命財(cái)產(chǎn)安全。電子診斷技術(shù)可以實(shí)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)，并且可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到故障的發(fā)生原因與定位故障位置，極大地縮短了維修時(shí)間。同時(shí)，通過(guò)電子診斷技術(shù)可以得到全車的檢測(cè)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)有所異常時(shí)，可以進(jìn)行分析，針對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行維護(hù)，排除潛在的安全隱患，早發(fā)現(xiàn)早維修，避免更大的維修成本。

4.2 應(yīng)用于新能源汽車動(dòng)力電池診斷

新能源汽車的動(dòng)力主要來(lái)源于電池，但是有時(shí)因?yàn)槌潆姺绞讲划?dāng)或者使用負(fù)荷超限，都會(huì)影響電池的使用壽命，使得電池更容易出現(xiàn)故障。主要原因是動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且具有多種類型，對(duì)其進(jìn)行維修方式與技術(shù)的要求較高，所以必須采用更加先進(jìn)的維修技術(shù)手段。電子診斷技術(shù)解決了電池維修困難的問(wèn)題。例如，當(dāng)車輛行駛過(guò)程成失去了動(dòng)力，電子診斷系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行檢查，判斷是否由于電池故障導(dǎo)致車輛失去動(dòng)力，若檢測(cè)結(jié)果為電池故障，維修人員可以根據(jù)當(dāng)時(shí)使用情況判斷電池具體故障原因，從而找到維修電池的方式方法并進(jìn)行維修。

4.3 應(yīng)用于新能源汽車電路檢測(cè)診斷

目前，新能源汽車均配備了電子控制系統(tǒng)，已完成車輛的各種智能控制。而將這些電子設(shè)備連接到一起就需要電路來(lái)完成，當(dāng)汽車內(nèi)的電路發(fā)生故障，可能導(dǎo)致某一個(gè)設(shè)備不工作，也有可能造成連鎖反應(yīng)導(dǎo)致汽車內(nèi)其他電子設(shè)備也停止運(yùn)行，若發(fā)生短路還有可能燒壞電子設(shè)備，因此電路系統(tǒng)的安全也是至關(guān)重要的。電子診斷技術(shù)可以對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行快速檢測(cè)，保障電路系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。只需將故障檢測(cè)儀器與汽車電路系統(tǒng)進(jìn)行連接，觀察ABS燈的工作狀態(tài)，若持續(xù)閃爍說(shuō)明電路出現(xiàn)故障，可以根據(jù)閃爍頻率查找錯(cuò)誤代碼，從而采取針對(duì)有效的故障維修方式，在故障排除維修后，還需要對(duì)車輛的電路進(jìn)行再次檢測(cè)，并對(duì)維修過(guò)程與維修后狀態(tài)進(jìn)行記錄，以保障徹底解決故障[7]。

4.4 應(yīng)用于新能源汽車底盤輸出功率檢測(cè)

新能源汽車的動(dòng)力性能主要表現(xiàn)在車輛底盤的輸出功率檢測(cè)，電子診斷技術(shù)應(yīng)用于新能源汽車底板的輸出功率檢測(cè)。它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)車輛底盤，并利用小波技術(shù)確定底盤輸出功率數(shù)據(jù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，讓車主更直觀地了解汽車的性能。當(dāng)電子診斷技術(shù)檢測(cè)到車輛底盤時(shí)，底盤的輸出功率數(shù)據(jù)包含大量信息，維修人員可以通過(guò)分析數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確定位故障，通過(guò)電子診斷改進(jìn)和創(chuàng)新車輛維修技術(shù)。

5 電子診斷技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

5.1 智能化

雖然目前電子診斷技術(shù)及其控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但是仍然不能完全取代專家檢測(cè)的思維過(guò)程，仍然需要專家或者經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員的協(xié)同診斷與維修，因此，提高電子診斷技術(shù)的知識(shí)獲取能力，完善現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)方法，建立新型的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)，尤其是多種學(xué)習(xí)方法協(xié)同工作的智能專家診斷系統(tǒng)，未來(lái)應(yīng)該加強(qiáng)新能源汽車故障專家診斷系統(tǒng)的研究，逐漸深入研究基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯控制技術(shù)等專家系統(tǒng)模型的構(gòu)建，并逐步向集成化方向發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的汽車故障專家診斷系統(tǒng)如表1所示。

表1 專家診斷系統(tǒng)在新能源汽車故障診斷中的應(yīng)用

5.2 遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)

汽車故障遠(yuǎn)程診斷技術(shù)是目前汽車行業(yè)發(fā)展及共同關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)之一。隨著汽車行業(yè)的逐漸發(fā)展及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度提升，能夠及時(shí)跟蹤和掌握汽車高新技術(shù)的專業(yè)維修技師與專家也會(huì)越來(lái)越匱乏。未來(lái)提高新能源汽車電子故障診斷系統(tǒng)的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)，主要在汽車啟動(dòng)后，通過(guò)遠(yuǎn)程獲取汽車的故障信息，將故障信息上傳至數(shù)據(jù)集合及處理中心，系統(tǒng)在遠(yuǎn)程對(duì)汽車故障信息進(jìn)行復(fù)檢，在明確故障信息后，并實(shí)施遠(yuǎn)程故障消除[8]。主要應(yīng)用到車輛定位服務(wù)技術(shù)、車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、讀取數(shù)據(jù)流技術(shù)、讀取故障碼技術(shù)及故障報(bào)警處理技術(shù)、車輛安全系統(tǒng)及車輛聯(lián)網(wǎng)客服中心等，為汽車維修過(guò)程中的信息共享與交流提供途徑，也為構(gòu)建一項(xiàng)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電子診斷技術(shù)的開放性汽車故障診斷系統(tǒng)提供技術(shù)前提與可能。目前，汽車4S銷售中心也開發(fā)了相關(guān)的應(yīng)用平臺(tái)，可以及時(shí)掌握及顯示故障車輛信息，并及時(shí)給客戶安排汽車維修時(shí)間與準(zhǔn)備工作。

6 結(jié)語(yǔ)

新能源汽車在汽車行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，需要加強(qiáng)售后維修保養(yǎng)業(yè)務(wù)，為汽車用戶提供優(yōu)質(zhì)高效的維修服務(wù)。維修人員必須具備專業(yè)的技術(shù)與服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)也需熟練掌握電子診斷技術(shù)，面對(duì)不同品牌、不同型號(hào)的新能源汽車，維修要做到了解、熟練、精準(zhǔn)。同時(shí)，需要了解電子診斷技術(shù)在故障診斷中的重要性，精準(zhǔn)快速進(jìn)行故障排查與維修，提升新能源汽車維修服務(wù)水平。