新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：探討了電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中的應(yīng)用。首先，介紹了新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀以及其電子系統(tǒng)的特點(diǎn)和復(fù)雜性。接著，探討了電子診斷技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括故障診斷、維修建議和軟件更新等。最后，結(jié)合比亞迪E5的故障現(xiàn)象展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；電子診斷；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U469? 收稿日期：2023-07-24

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401031

1 前言

近年來(lái)，全球氣候變化日趨嚴(yán)峻，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的需求越來(lái)越迫切。在這種背景下，新能源汽車作為清潔能源的代表，受到了越來(lái)越多消費(fèi)者的青睞。新能源汽車以其高效、環(huán)保、低碳的特點(diǎn)，成為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要力量［1］。然而，隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，其復(fù)雜的電子系統(tǒng)也帶來(lái)了維修和診斷方面的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的汽車維修模式和工具已經(jīng)不再適用于新能源汽車，因此急需引入先進(jìn)的電子診斷技術(shù)，以提高維修效率、降低維修成本，從而更好地滿足用戶的需求。

2 新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析

全球范圍內(nèi)，許多國(guó)家和地區(qū)都出臺(tái)了各種政策和法規(guī)來(lái)推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展。a.這些政策包括補(bǔ)貼和減稅優(yōu)惠、排放標(biāo)準(zhǔn)的加強(qiáng)、建設(shè)充電樁基礎(chǔ)設(shè)施等，都對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。b.新能源汽車技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，特別是在電池技術(shù)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載電子系統(tǒng)等方面取得了顯著進(jìn)展。電池能量密度的提高、成本的降低，使得新能源汽車的續(xù)航里程逐漸增加，成本逐漸下降，提高了新能源汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。除此之外，全球范圍內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)份額也在逐漸增加，不僅大型汽車制造商開(kāi)始推出更多的新能源汽車車型，許多新興的新能源汽車制造商也涌現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的提高也推動(dòng)了新能源汽車的需求增長(zhǎng)。c.隨著不斷的發(fā)展，新能源汽車不再局限于傳統(tǒng)的純電動(dòng)汽車，還包括混合動(dòng)力車、插電式混合動(dòng)力車、燃料電池車等多種形式。這種多樣化使得消費(fèi)者在選擇時(shí)有更多的選項(xiàng)，也有助于推動(dòng)新能源汽車技術(shù)的發(fā)展［2］。

3 新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)的主要應(yīng)用

3.1 故障碼讀取與診斷

新能源汽車配備了各種傳感器和控制單元，監(jiān)測(cè)和控制車輛的各種系統(tǒng)和組件。當(dāng)系統(tǒng)或組件出現(xiàn)異常時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)到信號(hào)變化并將故障信息傳送給車輛的電子控制單元（ECU）。ECU會(huì)將相關(guān)的故障信息存儲(chǔ)為故障碼，這些故障碼對(duì)應(yīng)著特定的故障類型，如發(fā)動(dòng)機(jī)故障、電池故障、電動(dòng)機(jī)故障等。為了讀取故障碼，技師需要使用OBD（On-Board Diagnostics）掃描工具，該工具能夠與車輛的OBD接口進(jìn)行連接。現(xiàn)代汽車通常支持OBD-II標(biāo)準(zhǔn)，因此技師使用OBD-II掃描工具可以讀取到存儲(chǔ)在車輛ECU中的故障碼信息。

讀取到故障碼后，技師可以借助汽車維修信息系統(tǒng)（比如廠家提供的服務(wù)手冊(cè)、技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)或在線平臺(tái)）對(duì)故障碼進(jìn)行解析和診斷。這些信息系統(tǒng)提供了對(duì)故障碼的詳細(xì)解釋、相關(guān)的故障原因排查流程以及可能的修復(fù)方法。技師可以根據(jù)故障碼的解析和維修信息系統(tǒng)的指導(dǎo)，開(kāi)始對(duì)車輛系統(tǒng)進(jìn)行故障原因排查。這可能涉及傳感器、執(zhí)行器、線路連接、電源供應(yīng)的檢查等。此過(guò)程需要運(yùn)用各種測(cè)量設(shè)備和專業(yè)知識(shí)。一旦找到故障的具體原因，技師可以進(jìn)行相應(yīng)的維修或更換損壞的部件。修復(fù)完成后，可以通過(guò)OBD掃描工具再次檢查系統(tǒng)，確認(rèn)故障是否已經(jīng)解決［3］。

3.2 數(shù)據(jù)流診斷

在新能源汽車維修中，電子診斷技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，它可以幫助識(shí)別和解決車輛故障。其中，數(shù)據(jù)流診斷是一種常見(jiàn)且重要的電子診斷技術(shù)，它通過(guò)讀取和分析車輛系統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助確定問(wèn)題所在。數(shù)據(jù)流診斷可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄車輛各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。一旦出現(xiàn)故障，診斷儀會(huì)生成故障碼，指示問(wèn)題所在。這些故障碼可以幫助維修技師快速定位故障，并根據(jù)診斷結(jié)果采取相應(yīng)的修復(fù)措施。通過(guò)數(shù)據(jù)流診斷，技師可以獲得車輛系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如電池狀態(tài)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、充電速率等。通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可以評(píng)估車輛的性能是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，是否存在性能下降的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的調(diào)整和維護(hù)措施。

在維修操作后，一些車輛系統(tǒng)可能需要重新校準(zhǔn)，以確保它們能夠正常工作。數(shù)據(jù)流診斷可以幫助校準(zhǔn)工作，確保車輛的各個(gè)系統(tǒng)能夠按預(yù)定參數(shù)運(yùn)行。數(shù)據(jù)流診斷還可以監(jiān)測(cè)車輛各個(gè)零部件的磨損和壽命。通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)，維修技師可以根據(jù)實(shí)際狀況來(lái)計(jì)劃維修和更換部件，從而避免因零部件故障而導(dǎo)致更嚴(yán)重的問(wèn)題。最后，當(dāng)前許多新能源汽車擁有復(fù)雜的電子系統(tǒng)，有時(shí)候可能需要進(jìn)行軟件更新或編程來(lái)解決問(wèn)題或提升性能。數(shù)據(jù)流診斷可以作為一個(gè)接口，將更新的軟件加載到車輛的電子控制單元中，確保車輛能夠運(yùn)行最新版本的軟件。

3.3 組件自檢

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心組件之一，其ECU負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。組件自檢可通過(guò)讀取ECU的故障代碼和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否存在問(wèn)題，如傳感器故障、燃油系統(tǒng)問(wèn)題或點(diǎn)火問(wèn)題。在新能源汽車中，電池組是動(dòng)力來(lái)源，而BMS則負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和管理電池組的性能。通過(guò)BMS的組件自檢，技師可以獲取電池單體的狀態(tài)、充電狀態(tài)、溫度等信息，以便判斷電池組是否存在故障或性能下降的情況。新能源汽車中的剎車系統(tǒng)通常配備了電子制動(dòng)控制模塊，可自檢制動(dòng)液位、傳感器狀態(tài)和剎車系統(tǒng)的響應(yīng)速度等。組件自檢有助于及早發(fā)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的問(wèn)題，確保車輛的安全性。對(duì)于插電式混合動(dòng)力車輛（PHEV）和純電動(dòng)汽車（BEV），充電系統(tǒng)是至關(guān)重要的。充電接口、充電線束和充電控制模塊的自檢可以幫助發(fā)現(xiàn)充電故障或連接問(wèn)題，確保車輛能夠正確充電［4］。

3.4 特殊功能的編程

特殊功能編制是指使用電子診斷工具來(lái)對(duì)車輛進(jìn)行一系列自定義設(shè)定和功能配置的操作。這些特殊功能通常是制造商為滿足不同地區(qū)或用戶需求而設(shè)計(jì)的，以及為了對(duì)車輛進(jìn)行維修和保養(yǎng)而提供的特殊選項(xiàng)。當(dāng)車輛安裝新的設(shè)備或零部件時(shí)，需要進(jìn)行配置以確保其正確工作。例如，如果車輛安裝了新的電池包，電子診斷工具可以用于將其與車輛的控制系統(tǒng)進(jìn)行匹配。除此之外，車輛的一些功能可以根據(jù)用戶的個(gè)性化偏好進(jìn)行設(shè)置，例如車內(nèi)燈光、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音提示等。電子診斷工具使得車主可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行設(shè)置，提高了駕駛體驗(yàn)。在特殊情況下，某些故障代碼可能由于傳感器的不穩(wěn)定性或其他原因而誤報(bào)。在某些情況下，特殊功能編制可以用來(lái)屏蔽這些誤報(bào)的故障代碼，使得車主和技師可以更容易地辨別真正的故障。車輛中有些功能被隱藏了，通過(guò)特殊功能編制，可以將這些隱藏功能激活。這些功能可能包括一些高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)或性能調(diào)整選項(xiàng)。

4 電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中的應(yīng)用——以比亞迪E5故障為例

現(xiàn)有比亞迪E5汽車無(wú)法上OK電，車輛無(wú)法正常啟動(dòng)且車輛的一鍵啟動(dòng)按鍵呈黃色。車輛儀表臺(tái)顯示為“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”，下文將圍繞該案例就電子診斷技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)分析。

4.1 故障的確認(rèn)

首先應(yīng)當(dāng)嘗試重新啟動(dòng)車輛。在確認(rèn)汽車無(wú)法上電，或車輛無(wú)法正常啟動(dòng)且車輛的一鍵啟動(dòng)按鍵呈黃色，以及車輛儀表臺(tái)顯示為“請(qǐng)檢查動(dòng)力系統(tǒng)”這些信息之后，用該汽車專用的故障診斷儀器VDS2000讀碼儀進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)對(duì)整車模塊的掃描發(fā)現(xiàn)該車的多個(gè)模塊——BMS、DC、VTOG、漏電傳感器無(wú)法掃描。

在此基礎(chǔ)上，需關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，保證車輛退電。而后打開(kāi)車輛的引擎蓋，嘗試用萬(wàn)能表直流檔20 V對(duì)低壓電池電壓進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)電池電壓為12.42 V，檢測(cè)結(jié)果正常。在確定低壓電池故障的基礎(chǔ)上，對(duì)其他方向的故障原因進(jìn)行分析［5］。

4.2 故障的診斷

在結(jié)合上述的診斷內(nèi)容以及對(duì)比亞迪E5汽車自身的電器雙路電原理圖展開(kāi)分析的基礎(chǔ)上，可以就多個(gè)高壓模塊通信之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了解。首先，BMS、DC、VTOG、漏電傳感器等都采用雙路電保險(xiǎn)絲F2/4和雙路電繼電器1，所以能夠引起本車故障現(xiàn)象的原因可能來(lái)自三個(gè)方面：a.儀表外掛繼電器雙電路繼電器1故障；b.儀表盤1號(hào)配點(diǎn)盒F2/4保險(xiǎn)絲故障；c.動(dòng)力網(wǎng)CAN線故障導(dǎo)致模塊難以與診斷儀實(shí)現(xiàn)通信。

4.3 故障的排除

a.打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，利用萬(wàn)能直流電壓20 V擋對(duì)該車的DLC診斷動(dòng)力口12號(hào)、13號(hào)引腳線進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果分別是2.70 V和2.28 V，表明測(cè)量結(jié)果正常。

b.關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，同時(shí)斷開(kāi)低壓鐵電池負(fù)極，在斷電3 min后繼續(xù)檢測(cè)。首先利用萬(wàn)能表歐姆擋對(duì)DLC診斷口動(dòng)力網(wǎng)的12號(hào)和13號(hào)之間的電阻值進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為60 Ω，結(jié)果正常；接著測(cè)量12號(hào)引腳和13號(hào)引腳對(duì)地阻值，測(cè)量結(jié)果正常。

c.在經(jīng)過(guò)了上述兩步的測(cè)量之后，可以確定動(dòng)力網(wǎng)CAN線通信正常。隨后將低壓電池負(fù)極進(jìn)行連接，利用萬(wàn)能表直流電壓20 V擋測(cè)量F2/4雙路保險(xiǎn)絲輸入對(duì)地有電壓，輸出地?zé)o電壓。測(cè)量繼電器1觸電的輸入端對(duì)地有電壓，可以確定雙路電繼電器1功能正常。

在經(jīng)過(guò)了上述三個(gè)步驟的排查后，可以確定是該車的儀表盤配電盒F2/4雙路保險(xiǎn)絲損壞。在更換備用保險(xiǎn)絲后，故障排除［6］。

5 電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中的局限性

5.1 復(fù)雜性與專業(yè)性

新能源汽車的電子系統(tǒng)復(fù)雜且專業(yè)，需要維修人員具備高水平的專業(yè)知識(shí)和技能。許多維修工作需要專門的培訓(xùn)和認(rèn)證，這對(duì)維修人員的素質(zhì)提出了更高要求。因此，汽車制造商和維修服務(wù)提供商應(yīng)該加強(qiáng)培訓(xùn)和技術(shù)支持，確保維修人員具備足夠的能力來(lái)應(yīng)對(duì)新能源汽車的維修挑戰(zhàn)［7］。

5.2 軟硬件兼容性

隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，電子診斷技術(shù)需要不斷更新來(lái)適應(yīng)不同車型的硬件和軟件。不同汽車制造商可能采用不同的電子控制單元和通信協(xié)議，這會(huì)導(dǎo)致診斷設(shè)備與車輛之間的兼容性問(wèn)題。解決這一問(wèn)題的方法是加強(qiáng)汽車制造商和診斷設(shè)備供應(yīng)商之間的溝通與合作，共同推動(dòng)電子診斷技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化［8］。

5.3 數(shù)據(jù)隱私與安全

電子診斷技術(shù)涉及大量的車輛數(shù)據(jù)和用戶隱私信息。在遠(yuǎn)程診斷和在線技術(shù)支持的過(guò)程中，數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)尤為重要。汽車制造商和服務(wù)提供商應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)措施，確保數(shù)據(jù)不被非法獲取和濫用，同時(shí)遵守相關(guān)的法律法規(guī)和隱私規(guī)定。

5.4 故障復(fù)雜性

新能源汽車的電子系統(tǒng)涉及多個(gè)復(fù)雜的子系統(tǒng)和互相關(guān)聯(lián)的組件。因此，有些故障可能不是簡(jiǎn)單的單一問(wèn)題，而是多重故障交織引起的。電子診斷技術(shù)在面對(duì)復(fù)雜故障時(shí)，可能需要更深入的故障分析和專業(yè)知識(shí)的支持，這需要維修人員具備較強(qiáng)的解決問(wèn)題的能力和耐心［9］。

6 結(jié)語(yǔ)

本文重點(diǎn)探討了新能源汽車維修中電子診斷技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)新能源汽車電子系統(tǒng)特點(diǎn)和復(fù)雜性的分析，認(rèn)識(shí)到電子診斷技術(shù)在新能源汽車維修中的重要性和必要性。通過(guò)對(duì)電子診斷技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、工具和設(shè)備的介紹，了解到這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性。然而，由于新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，電子診斷技術(shù)仍面臨著挑戰(zhàn)和改進(jìn)的空間。因此，汽車制造商、維修服務(wù)提供商和相關(guān)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)該加強(qiáng)合作，共同推動(dòng)電子診斷技術(shù)的進(jìn)步，為新能源汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。同時(shí)，用戶也應(yīng)增強(qiáng)對(duì)電子診斷技術(shù)的認(rèn)識(shí)和了解，以更好地享受新能源汽車所帶來(lái)的便利與舒適。

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作者簡(jiǎn)介：

李冠立，男，1987年生，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向?yàn)樾履茉雌嚲S修。