新能源汽車維修與故障診斷技術(shù)研究

摘要：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，我國汽車行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。新能源汽車符合綠色節(jié)能理念的要求，是汽車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，但在現(xiàn)階段，因?yàn)槠溲邪l(fā)技術(shù)還不完善，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障問題。為此，對新能源汽車維修與故障診斷技術(shù)展開了重點(diǎn)探究，希望能夠提供一定的參考建議。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；汽車維修；故障診斷

中圖分類號：U469 ?收稿日期：2023-10-12

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.02.025

1 前言

對我國汽車行業(yè)而言，新能源的引進(jìn)不僅能降低污染物的排放率，還能夠緩解當(dāng)前的汽油短缺危機(jī)，與我國當(dāng)前的節(jié)能減排政策措施相適應(yīng)，同時(shí)也為可持續(xù)性發(fā)展帶來新方向?，F(xiàn)階段，新能源汽車行業(yè)得到大力發(fā)展，人們對新能源汽車的購買意愿不斷提高，但是對其故障診斷和維修的需求也在不斷增多。因此，為了保證新能源汽車安全正常運(yùn)行，需要深入研究其故障診斷與維修技術(shù)。

2 優(yōu)化新能源汽車維修與檢測技術(shù)的意義

2.1 促進(jìn)汽車維修行業(yè)持續(xù)發(fā)展

現(xiàn)階段，我國普遍采用人工和機(jī)器混合的方式來進(jìn)行汽車的維修和故障檢測，但該技術(shù)存在較為明顯的缺陷，僅能根據(jù)已經(jīng)知道的錯(cuò)誤來判斷故障問題，要是產(chǎn)生了以前沒有過的新故障，就無法及時(shí)得到妥善處理。因此，為了確保維修行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)著重提高新能源汽車保養(yǎng)和維修技術(shù)，同時(shí)還要密切關(guān)注該行業(yè)的整體發(fā)展，從而更好地適應(yīng)市場需求，防止因產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致技術(shù)難以有效的運(yùn)用，最終被市場淘汰［1］。

2.2 提升新能源汽車的使用壽命

在大多數(shù)情況下，為了確保交通安全，各個(gè)國家都會(huì)明確規(guī)定汽車的使用年限，如果達(dá)到了規(guī)定的時(shí)間，通常都會(huì)引導(dǎo)報(bào)廢或是強(qiáng)制報(bào)廢。近年來，民眾使用汽車的時(shí)間越來越長，在這種情況下，汽車也更易出現(xiàn)故障。許多民眾沒有意識到汽車保養(yǎng)的重要性，對汽車的預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)考慮較少，往往只有在發(fā)現(xiàn)汽車故障的時(shí)候，才到修理廠進(jìn)行維修，所以很難有效發(fā)揮汽車檢測技術(shù)的價(jià)值，致使汽車使用壽命減少。在新能源時(shí)代背景下，國內(nèi)的汽車故障檢測水平正在不斷地提升，現(xiàn)階段已可以實(shí)現(xiàn)提前預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)。此外，將先進(jìn)的維修和故障診斷技術(shù)運(yùn)用到新能源汽車保養(yǎng)工作中，不僅可以預(yù)知車輛可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，還可以及時(shí)采取有效的措施來應(yīng)對，從而大大增加汽車的使用壽命。

2.3 增強(qiáng)汽車維修工作意識

當(dāng)前，人們對故障診斷和維修的要求越來越高，所以必須要不斷增強(qiáng)汽車維修企業(yè)和工人的服務(wù)意識。同時(shí)，隨著科技水平的不斷提升，新能源汽車維修與檢測技術(shù)的更新速度也越來越快，因此，在進(jìn)行汽車維修的時(shí)候，必須要不斷改進(jìn)和完善維修工作和應(yīng)用設(shè)施。另外，隨著新能源汽車的普及，維修人員不僅要加大對先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)還要及時(shí)更新自身的維修觀念，這樣才能夠不斷地提高檢測維修的工作成效［2］。

3 新能源汽車維修與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

3.1 人工檢測技術(shù)

近年來，新能源汽車技術(shù)迅速發(fā)展，并取得了較大的成就，相應(yīng)地，汽車檢修技術(shù)也在不斷地優(yōu)化和完善，特別是在新能源汽車保養(yǎng)方面，更是取得了許多新突破。其中，人工檢測技術(shù)指的是人為判斷汽車整體構(gòu)造和行駛狀況，這是一種傳統(tǒng)的故障檢測和維修技術(shù)，以專業(yè)師傅的經(jīng)驗(yàn)為評估標(biāo)準(zhǔn)，必須要有多年的維修經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，這樣才可以快速準(zhǔn)確地找到汽車行駛中所出現(xiàn)的問題，并且以實(shí)踐來進(jìn)行結(jié)果認(rèn)證。

但是從整體的角度來看，該技術(shù)具有人員主觀性質(zhì)，雖然有優(yōu)勢，但也存在著較為明顯的不足之處。大多具有人工檢測能力的人員，其自身的專業(yè)性都很強(qiáng)，同時(shí)也有著多年的維修經(jīng)驗(yàn)，在處理部分復(fù)雜的技術(shù)問題時(shí)，可以快速確定故障范圍，并采取有效的應(yīng)對措施。技術(shù)水平的提升也給人工檢測帶來挑戰(zhàn)，并且還影響到實(shí)際的應(yīng)用效果。

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的融合出現(xiàn)了非常明顯的改變，這表明在面對新能源汽車時(shí)，維修師傅很難根據(jù)自己過去的工作經(jīng)驗(yàn)來開展相關(guān)工作，致使其自身所具有的專業(yè)素養(yǎng)喪失應(yīng)用渠道，能夠產(chǎn)生的作用十分有限。除此之外，這種技術(shù)很難做到機(jī)器般的精準(zhǔn)，更多地依賴于維修工的主觀意識，常常會(huì)出現(xiàn)人工失誤問題，致使零件置換不匹配等錯(cuò)誤。因此，人工檢測技術(shù)的發(fā)展要能夠緊跟新時(shí)代的步伐，與時(shí)俱進(jìn)，維修師傅需要積極學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識，并在此基礎(chǔ)上不斷提高人工檢測技術(shù)的精準(zhǔn)度［3］。

3.2 電子檢測技術(shù)

為了給用戶帶來更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高市場競爭力，當(dāng)前的新能源汽車發(fā)展趨向多樣化，在滿足生活和工作的出行需要外，還配備了許多提升舒適度的功能，例如自動(dòng)泊車、自適應(yīng)巡航等，大大提升了用戶的體驗(yàn)。但是因?yàn)檫@些功能與電子控制系統(tǒng)具有非常緊密的聯(lián)系，所以很容易出現(xiàn)故障問題。

新能源汽車在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又增添了各種各樣的新功能，如電池管控、整車控制等。從動(dòng)力總成上看，新能源汽車并未表現(xiàn)出較明顯的不同，比如在信號采集上，它與傳統(tǒng)汽車一樣，均是利用傳感技術(shù)和低壓執(zhí)行器來進(jìn)行的。但與之不同的是，在進(jìn)行新能源電子控制系統(tǒng)的監(jiān)測工作時(shí)，相關(guān)人員常常會(huì)運(yùn)用電阻測量技術(shù)，即為了準(zhǔn)確評估其是否存在電路短路等情況，借助萬用表檢測導(dǎo)線工作狀態(tài)。在運(yùn)用過程中，必須要高度重視防護(hù)安全，保證電源切斷。另外，還可以借助診斷儀來檢測執(zhí)行器、傳感器存在的異常情況，根據(jù)數(shù)據(jù)流的參數(shù)變化檢測故障問題，使用起來非常簡單，但需要技術(shù)人員具備一定的理論基礎(chǔ)。

在操作過程中，可利用診斷儀驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行故障檢測，以此來確保維修效果，同時(shí)避免拆解造成的二次故障，之后要是仍然不能夠正確地定位故障，可利用替換法來處理。例如，在實(shí)際操作中，針對傳感器故障的診斷，可模擬傳感器信號，將其接入車輛控制系統(tǒng)當(dāng)中，從而更好地觀察數(shù)據(jù)流的狀態(tài)，并找到出現(xiàn)問題的原因。在此過程中，為了確保該行為的規(guī)范化，相關(guān)人員應(yīng)挑選符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的檢測工具。

3.3 高壓檢測技術(shù)

根據(jù)相關(guān)資料表明，現(xiàn)階段的汽車裝備出現(xiàn)了非常明顯的改變，特別是純電動(dòng)汽車，通常要配置電動(dòng)壓縮機(jī)、PTC加熱器等多種高壓設(shè)備。而高壓檢測技術(shù)具有較高的安全防護(hù)要求，在開展相關(guān)工作時(shí)，維修人員可采取測量電壓方式，來診斷動(dòng)力電池、充電系統(tǒng)等設(shè)備，為了保證整個(gè)過程的安全性，還需要在確保絕緣的基礎(chǔ)上，利用萬能表進(jìn)行相關(guān)工作。另外，為保障車輛的絕對安全性，可利用兆歐表測定高壓系統(tǒng)絕緣性。從新能源汽車發(fā)展前景來看，它的用車成本相對較低，同時(shí)在當(dāng)前一系列的相關(guān)政策支持下，它還是環(huán)保理念下的新型汽車產(chǎn)品，受到廣大群眾的青睞。但在現(xiàn)階段，大部分用戶對新能源汽車持觀望心態(tài)，之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)槟壳暗男履茉雌噭?dòng)力電池故障問題頻繁發(fā)生，能夠使用的時(shí)間相對較短，這使得用戶對新能源汽車的應(yīng)用信心不足。

除此之外，一些新能源汽車還存在行駛跑偏等情況，這些情況的出現(xiàn)都會(huì)影響到新能源汽車的進(jìn)一步普及。因此在這種背景下，必須要大力加強(qiáng)動(dòng)力電池的檢測技術(shù)。為了更精確地檢測新能源汽車應(yīng)用的電池，需要運(yùn)用到電子診斷技術(shù)，從迅速定位故障問題并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。通常來講，除了基礎(chǔ)的電池控制模塊之外，當(dāng)前的新能源汽車電池管理系統(tǒng)還包含通信和存儲(chǔ)功能，因此，在實(shí)際檢測過程中，為了更好地評估動(dòng)力電池的運(yùn)行是否符合相關(guān)規(guī)定，就需要利用到電流采集、數(shù)據(jù)信息采集等技術(shù)［4］。

3.4 智能數(shù)控檢測技術(shù)

近幾年，科技水平不斷提升，智能和數(shù)控技術(shù)在汽車行業(yè)的運(yùn)用也越來越普遍，大大促進(jìn)了汽車行業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。通過運(yùn)用各種先進(jìn)的科技，維修和檢測技術(shù)的建模速度變得越來越快，其相應(yīng)的判斷功能也更加準(zhǔn)確，不僅在一定程度上降低了成本，而且還大大提高了檢測和維修工作的效率效果。現(xiàn)階段，智能數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用主要依賴于計(jì)算機(jī)設(shè)備，它是利用CAD、SolidWorks等設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)建模的。通過計(jì)算機(jī)及軟件的有效運(yùn)用，相較于一般的人力設(shè)計(jì)，它能夠更加快速準(zhǔn)確地定位汽車的每一個(gè)零部件，效率也更高。

一方面，在利用CAD開展數(shù)控設(shè)計(jì)工作時(shí)，為了最大程度地減少人為操作失誤情況，必須要高度重視基礎(chǔ)圖層分析。另一方面，在應(yīng)用SolidWorks展開設(shè)計(jì)時(shí)，為了有效提升建模的精確度，需要高度重視三維建模中的基本面選擇等情況。運(yùn)用SolidWorks、CAD等軟件進(jìn)行建模，能夠避免零件制造公差大、零件精度無法保證等多種情況。與普通的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相比，其具有較為明顯的優(yōu)勢。智能數(shù)控檢測技術(shù)的高效運(yùn)用，不僅能夠提高車輛運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)還可以有效保證相關(guān)零件的精度標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，智能數(shù)控技術(shù)可以確保汽車在檢測時(shí)不受調(diào)試工作影響，對汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成保護(hù)，從而最大程度地避免用戶產(chǎn)生不適應(yīng)情況［5］。

4 新能源汽車維修與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用效果

圖1為新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝示意圖。進(jìn)行某新能源汽車故障檢測時(shí)，將檢測方式與主成分分析適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合起來，這樣就能夠更好地檢測電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障問題。通過進(jìn)行仿真對比驗(yàn)證，明確了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢測方法合理性［6］。如表1所示，本文按照相關(guān)規(guī)定，設(shè)置了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一系列參數(shù)。

表2、表3是誤報(bào)率與漏報(bào)率實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了更好地判斷不同故障檢測方法的檢測性能，將誤報(bào)率和漏報(bào)率設(shè)置為測試指標(biāo)。具體來講，要是在實(shí)驗(yàn)過程中這兩項(xiàng)指標(biāo)存在較低的數(shù)據(jù)，就意味著實(shí)驗(yàn)所使用的這種故障檢測方式的檢測準(zhǔn)確率高。

表2 誤報(bào)率對比

[測試次數(shù) 所提方法 誤報(bào)率，% 文獻(xiàn)[3]方法 文獻(xiàn)[4]方法 5 0.020 0.038 0.047 10 0.012 0.057 0.052 15 0.033 0.086 0.063 20 0.044 0.101 0.075 25 0.015 0.123 0.084 30 0.047 0.145 0.096 ]

表3 漏報(bào)率對比

[測試次數(shù) 所提方法 漏報(bào)率，% 文獻(xiàn)[3]方法 文獻(xiàn)[4]方法 5 0.010 0.041 0.056 10 0.032 0.049 0.069 15 0.024 0.056 0.078 20 0.021 0.063 0.089 25 0.013 0.072 0.099 30 0.030 0.085 0.105 ]

通過觀察以上兩表的詳細(xì)信息能夠發(fā)現(xiàn)，不斷進(jìn)行更多的測試，文獻(xiàn)[3-4]方法漏報(bào)率、誤報(bào)率就會(huì)上升。另外，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)把PLC技術(shù)加入到電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障檢測中，所以在實(shí)踐過程中能夠大大降低兩項(xiàng)測試指標(biāo)，而在此基礎(chǔ)上，就可以對該系統(tǒng)進(jìn)行精確檢測，從而快速發(fā)現(xiàn)存在的各種問題，并采取相應(yīng)的方案進(jìn)行處理。本文運(yùn)用三種不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，以此來驗(yàn)證說明所提方法的有效性，同時(shí)還對這些方法的故障檢出率展開了較為詳細(xì)的比較和研究，圖2為實(shí)驗(yàn)故障檢出率結(jié)果。

通過分析能夠發(fā)現(xiàn)，所提方法可以有效檢測出電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障情況，因此與其他兩種方法相比，其具有較為突出的優(yōu)勢，可以幫助檢測人員明確故障原因[7]。

5 結(jié)語

隨著科技水平的不斷提升，國內(nèi)各行業(yè)都步入了質(zhì)量提升的重要階段。在新能源的開發(fā)和應(yīng)用背景下，我國的汽車維修和故障檢測技術(shù)迎來了新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。為了更好地應(yīng)對這種情況，促進(jìn)我國汽車行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，相關(guān)企業(yè)應(yīng)牢牢把握住機(jī)會(huì)，結(jié)合實(shí)際需要，進(jìn)一步完善傳統(tǒng)的監(jiān)測方案，努力地提升維修和故障檢測技術(shù)，并加大對先進(jìn)科技的應(yīng)用力度，推動(dòng)新技術(shù)在維修和故障檢測中的高效運(yùn)用。

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作者簡介：

司坤，男，1981年生，講師，研究方向?yàn)槠藜夹g(shù)、汽修工具及應(yīng)用。