电子诊断技术在新能源汽车维修中的应用

2023-06-04宋卫军刘新杰

黑龙江科学 2023年8期

宋卫军,刘新杰

(1.黑龙江省原子能研究院,哈尔滨 150081; 2.黑龙江省科学院高技术研究院,哈尔滨 150020 )

0 引言

维护与修理是延长汽车使用寿命的必备条件,随着新能源汽车的快速发展,电子诊断技术变得越来越重要。它可以实现对系统内部结构及部件的实时检测,以图像形式呈现结果,使人们能够直观掌握车辆信息。

为实现汽车行业的可持续发展,汽车制造商研发了技术先进、低能耗的汽车,令其对环境的影响降到最低。要缓解运输流动性对环境的影响,就需要推广低能耗技术,加强汽车生命周期管理,辅以电子诊断技术。电子诊断技术是一种全面了解汽车情况并快速鉴定故障的技术方法,可提高诊断结果的准确性及维护效率[1]。新能源汽车的主要驱动力是电力,需安装大量复杂的电子元件及电路。如果使用传统的方法进行维护,拆卸过程中很容易损坏部件。传统的诊断与电子诊断技术对比如表1所示。

表1 传统诊断与电子诊断技术对比Tab.1 Comparison of traditional and electronic diagnosis

新能源汽车更适合使用电子诊断技术,但电子诊断技术并不能检测所有部件[2],因此汽车生产过程中需将与汽车零部件相关的特定数据及信息传输到电子诊断系统中,以扩展汽车数据,令其拥有完整的测试数据,最大限度地提高检测水平。随着电子诊断技术的发展,电子诊断技术将实现全部零件的检测。

电子诊断技术是一种基于设备模型与行为的通用推理诊断方法,具有低设备依赖性、高效率等优势,故而得到了迅速发展。主要通过在线预测潜在的故障并分析原因,将结果呈现给车主,当识别出系统故障时,还能有效干预并实现在线修复。智能修复是故障诊断的后续工作,可进一步提高系统的安全性。电子诊断方法基于离散事件系统模型,将系统行为分解为持久状态和突发事件,故障被定义为特殊事件。在线运行时只能检测到系统的部分行为,这被称为可观察事件。诊断系统根据离散事件系统模型推断当前状态是否存在故障,提供可观察事件的序列。如果系统存在故障,诊断结果将给出系统行为过程。诊断通常假设故障是持续性故障,即当故障发生时,在没有干扰的情况下,故障不会自行消失,再通过设备中的可控事件将其从故障状态修复到非故障状态[3]。

1 电子诊断技术在电路维修中的应用

传统汽车的电路维护并不复杂,但新能源汽车的电源为电力,电路复杂度及其对电路系统的依赖性较高,一旦系统出现故障,很难准确判断故障原因,故而,需使用电子诊断技术来检查,从车辆运行状态来判断电子部件是否存在故障,通过收集与分析数据,准确定位零件的损坏位置,从而避免拆卸零件造成损坏。电子诊断技术可了解汽车能源系统的内部负载,有针对性的展开维修,提高维修效率[4]。新能源汽车电路系统如图1所示。传统的汽车电池为12 V,电池容量为0.5～0.7 kW·h,而新能源电池容量在30 kW·h以上,故而使用过程中容易出现电力损耗。

图1 新能源汽车电路系统图Fig.1 New energy vehicle circuit system

2 电子诊断技术在底盘输出功率检测中的应用

新能源汽车的动力装置及机械运动结构与传统汽车具有较大差异,需通过检测来实现性能诊断。新型能源汽车没有气缸与活塞,需通过底盘输出功率测试来判断车辆问题。电子诊断技术可对汽车性能进行测试,准确判断其运行故障,并给出科学的维修方案。还可了解发动机的动力传递机制与燃油效率,使用小波技术,实现对底盘数据的诊断分析,通过对数据的综合分析,为后续工作提供依据。