李锋

摘要：新能源汽车是传统汽车行业发展背景下的产物，其中电子诊断技术作为伴生技术，对于保障汽车安全方面意义突出，能够帮助维修者快速定位问题所在作出应对措施，增加汽车的使用寿命。本次研究也将围绕电子诊断技术及其应用过程来展开探究分析，为我国汽车领域发展提供技术支持。

Abstract： New energy vehicles are products under the background of the development of the traditional automobile industry. Among them， electronic diagnostic technology， as a companion technology， is of great significance in ensuring vehicle safety. It can help repairers quickly locate the problem and take countermeasures to increase the service life of the vehicle. This research will also explore and analyze the electronic diagnostic technology and its application process， and provide technical support for the development of China's automotive field.

关键词：新能源汽车;维修;电子诊断技术

Key words： new energy vehicles;maintenance;electronic diagnosis technology

中图分类号：U472.43                                     文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）20-0134-02

0  引言

电子诊断技术与新能源领域的融合能够提升维修工作效率，在突出现代信息技术优势的同时全方位地了解汽车状态，准确地定位故障区域，甚至在汽车未出现故障时就能采取预防措施，将事前预防方案的作用有效发挥。

1  电子诊断技术及其应用

1.1 技术特性  电子诊断技术通过各类车载电子元件来完成对于各个部件的监控，一旦在出现故障之后，能够快速地结合反馈信息进行检修和排查，并且诊断出问题的关键点。这一技术出现之后，不仅有效地降低了汽车维修领域的工作强度，同时还能直接根据驾驶动态信息完成内容反馈，避免无法对故障进行定位的问题。综合来看，电子诊断技术可以避免对汽车进行大规模多余的拆卸，只需要确定电子原件的监控信息就能够完成诊断工作。在大数据技术的支持之下，汽车修理过程可以智能化和自动化的方法来确定故障部件，且进一步采取措施加以维修。新能源汽车的维修管理方式与原有的燃油汽车存在着一些差异，汽车的部件应用、部件管理等都可以伴随着电子诊断技术来实现全方位保障，维护驾车人员、乘车人员的安全。值得一提的是，在系统当中还能全方位地完成数据的记录和分析，了解车辆的历史使用信息完成动态化和数据化处理，这样还可以简化维修流程，节省了维修的人力。

新能源汽车采用的是驱动电机作为动力源，电池管理技术、数据总线技术等也涉及到电机、电池和控制理论等方面的内容，其中动力电子系统作为汽车的核心部分负责车辆的动力输出，动力总成控制器、电机控制器等不同的电子控制单元对于车辆行驶状态的影响非常显著，特别是对于通信实时的要求比较高。不同的电子系统之间借助汽车网络来完成信息交换，内部基于总线的网络结构可以实现信息共享以保障通信系統的可靠性和安全性。特别是近年来通信技术和网络技术的发展，使得更多通信速率更高的数据传输技术可以用于车辆的安全管理等方面，极大地提高了车辆的行驶安全性能[1]。

1.2 故障诊断和决策  汽车的故障监测和故障诊断本身是利用智能化手段来获取新能源汽车在运行过程当中的各部件参数，然后再采取合理的方法对部件的运行状态作出评估。如果评判当前部件处于故障状态，则会进一步地确定故障类型、故障产生的区域和故障严重程度，对故障的发展趋势作出准确地预测，并将内容进行存储便于下一次开展预处理。其中电气系统的故障会采取基于时域的检测方法，机械故障主要采取基于信号频域的检测，模型有关的故障则进行累计数据的检测。在完成故障决策确定严重性与发展趋势之后则会做好故障反馈，根据不同的故障类型确定不同的处理方法。

以发动机为例，油压不稳定会让发动机在行驶过程当中出现故障，维修人员可以借助电子诊断设备对油压数据做好监测和采集，然后以此为基础发现油压问题确定维修方案，避免汽车在形式过程当中发现动力缺失问题。又例如在车辆电路故障后，维修过程中需要避免其它元件产生损坏，此时可以把电路检测仪器加入到电路系统当中按照仪器呈现的信息特点来展开有限排查，获得最佳的检测结果。

在一级、二级故障时整车控制应该进入故障模式然后对驾驶员发出警告。对于比较轻微故障，在不影响行车安全的前提下可以采取容错处理方案，让汽车能够行驶到维修点再确定故障情况。整个控制系统能够以编程的形式来确定内部信号特点，将静态存储值写入系统存储器内部。

2  电子诊断与安全控制策略

2.1 整车系统结构与控制策略  由于新能源汽车的动力系统当中包括ABS、MCU、VCU等电子控制单元，控制单元以CAN总线网络完成相互通信过程，其中组合仪表也会连接到动力CAN总线完成车辆状态信息的接受和显示，此类以整车控制器为主的分布式控制方法对于提升系统稳定性效果突出，整车的系统控制可以完成模块化，按照驾驶命令对子系统的运行状态作出判定并发送控制命令。然后子控制器再通过通信總线完成信息共享，结合控制策略对部件动作展开控制，各个单元分别负责不同的功能职责。

从整体控制策略来看，动力总成控制作为新能源汽车的关键技术与核心部件，VCU的性能能够直接影响到汽车整车的动力特征，此类协调性控制器能够完成能量管理、电机管理、电池协调管理、故障诊断等功能，按照驾驶员输入对需求扭矩展开判断，完成对于车辆工况判断。此外整车控制器还需要完成对于车辆附件的控制，让整车CAN网络调度可以获取系统的关键信息。

整个输入信号通过传感器硬件连接输入信号从CAN网络接收到控制器发送的信号之后，经过设备接口单元处理后展开配置。电机控制器MCU可以向整车控制器发送电机的状态参数，包括转速、运行方向、电机状态和运行模式等，控制器应用层则完成操作指令和车辆运行状态的评估，再通过CAN总线完成对于网络信息的角度和运算，结合不同的汽车型号与设定好的运行方式规划能量输出模式完成回馈管理和整车驱动控制工作。

例如在停车状态下点火开关处于OFF档，此时高低压电气设备处于断电状态，车辆也处于静止状态;反之点火开关在ON档时整车控制器完成初始化后再对各个子系统上电。如果车辆在运行状态下出现严重的故障问题或是在点火钥匙开关处于OFF档时，那么会先将高压电源切断之后再关闭低压电源完成安全停车[2]。

2.2 主要故障与故障诊断  在车辆的运行过程当中涉及到故障的诊断和监测，从而让车辆的安全性能能够得到保障。一般情况下新能源汽车的故障类型包括硬件故障和软件故障两个方面，前者指的是VCU内部电路故障，而后者则是VCU内的RAM数据损坏或程序问题等。另外，机械故障、电气故障、电气控制系统故障、动力电池系统故障等都应该成为监测重点。表1当中就是不同等级故障与故障类型信息。

在行驶阶段产生故障后整车控制器会针对不同故障等级采取不同处理方案。对于一级、二级等非常严重的故障整车控制会进入失效模式提出警告，必要时需直接地停车等待救援;对于一般轻微故障在不影响车辆安全性前提下可以继续进行容错处理，采取跛行或是故障维修点维修[3]。

2.3 电子油门故障诊断  电子油门是动力系统的关键组成部分，这也是汽车电控系统当中最为重要的部分，动力系统对于驾驶员的驾驶命令可以进行识别和判断，然后定位整车运行状态输出为电机扭矩需求指令。传统车辆动力系统当中包括进气阀门、点火来控制发动机扭矩、新能源汽车的动力系统则需要同时控制电机和发动机扭矩，将电子油门信号作为动力系统的主要输入信号。安装在踏板区域的传感器输出电压信号之后可以增加系统冗余度，输出的电压信号会随着油门踏板区域呈现线性变化特征。

2.4 永磁同步电机定子相间短路故障诊断  相比于传统的电机系统，新能源汽车的驱动电机系统在工作环境上更加特殊，电机在减速、制动和爬坡等不同的工况条件下可能会出现电机过载、定子绕组温度过高等现象，进而引发绕组绝缘老化或是失效，尤其是在长期处于室外潮湿环境之下还会引起受潮问题，加上电机本身的温度问题产生定子相间短路电气故障，在车辆运行环节当中需要对此类故障展开监测。

在故障分析阶段可以改变短路电阻R阻值来模拟短路的不同程度，借助多回路分析方法来对电机运行的本质进行评估完成对于电机故障的实时诊断。该方法有效地发挥了电机数学模型的优势。从故障模型来看可以划分为有限元模型和集中参数模型，前者包括电机绕组空间分布与非线性因素下的复杂故障问题，后者则包括绕组函数和绕组函数电机模型。

以模糊规则法为例，由于电机故障诊断对于实时性要求较高，可以选择基于视域的故障诊断方法，对不同故障条件下各个信号时域变化做出分析之后选择三相电流作为故障特征来进行判断。模糊控制方法在近年来的故障诊断方面得到了有效推广，在电压不平衡故障、定子绕组单相短路故障，核心思想是利用模糊理论集对特定对象展开判断，利用数字处理器来完成对人类模糊推理的模拟。

另外永磁同步电机出现相间短路故障时定子结构会有不对称情况，在定子区域产生负序电流，利用负序电流进行诊断也是一种快速而稳定的电子故障诊断手段，但需要在此基础上避免某些可能存在的干扰因素（电压不平衡、负载不平衡等），得到单纯由故障所引起的负序电流。

3  结语

新能源汽车维修过程当中电子诊断技术得到了广泛应用，而电子诊断技术主要使用的是智能自动化手段来针对车辆出现的故障和问题进行排查记录，给维修人员提供故障分析过程的参考依据。传统维修技术的缺陷愈加显著，电子诊断技术也可以提升车辆使用时的整体性能，保障汽车的迅速发展减少能源消耗，在节能减排的要求下确保国家能源安全。

参考文献：

[1]邓力夫，杨骏.新能源汽车维修中电子诊断技术的应用分析[J].科学技术创新，2018（11）：191-192.

[2]宋祥杰.新能源汽车维修中电子诊断技术的应用实践微探[J].电子元器件与信息技术，2018（4）：18-21.

[3]卢宝通，许嘉雄，马二岗.探讨电子诊断在汽车维修技术中的相关应用[J].百科论坛电子杂志，2019（01）：240.