高寒環(huán)境作為典型的極端環(huán)境場(chǎng)景之一，具有低溫和降雪的氣象特征，并會(huì)形成附著系數(shù)較低的冰雪路面，對(duì)整車(chē)性能有明顯影響。尤其是隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大和新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車(chē)在高寒環(huán)境下的可靠性表現(xiàn)直接影響用戶體驗(yàn)，整車(chē)企業(yè)對(duì)此非常重視。

目前，新能源汽車(chē)在常規(guī)試驗(yàn)場(chǎng)的可靠性行駛試驗(yàn)方法比較成熟，汽車(chē)行業(yè)完成《汽車(chē)可靠性行駛試驗(yàn)方法》（GB/T12678－90）的修訂工作，現(xiàn)行版本于2021年正式發(fā)布。對(duì)于新能源汽車(chē)的高寒可靠性行駛試驗(yàn)，行業(yè)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本文聚焦新能源汽車(chē)，開(kāi)發(fā)了在高寒地區(qū)進(jìn)行可靠性行駛的試驗(yàn)方法，并選取6輛不同品牌的新能源乘用車(chē)，開(kāi)展驗(yàn)證試驗(yàn)，分析故障情況，為整車(chē)企業(yè)的高寒試驗(yàn)工作提供相關(guān)指導(dǎo)。

1試驗(yàn)條件

1.1試驗(yàn)環(huán)境

試驗(yàn)期間，日平均氣溫低于-10℃的天數(shù)占總試驗(yàn)天數(shù)的比例應(yīng)大于80%，日最低氣溫低于-20℃的天數(shù)占總試驗(yàn)天數(shù)的比例應(yīng)大于60%。

1.2試驗(yàn)車(chē)輛

試驗(yàn)車(chē)輛應(yīng)符合制造商規(guī)定的技術(shù)條件，并選擇適合高寒環(huán)境的油液及輪胎。

試驗(yàn)過(guò)程中，車(chē)輛空載、半載、滿載狀態(tài)的里程占比分別為20%、50%、30%，具體要求如下：

1）車(chē)輛空載狀態(tài)，僅乘坐一名駕駛員，體重≤80kg。

2）車(chē)輛裝載時(shí)，除駕駛員外，每人平均質(zhì)量按照65kg執(zhí)行，座椅上55kg，座椅前地板上10kg；行李質(zhì)量按照7kg/人執(zhí)行。    

3）車(chē)輛半載狀態(tài)，乘用車(chē)5座車(chē)半載按3人執(zhí)行，7座車(chē)半載按4人執(zhí)行。

4）車(chē)輛滿載狀態(tài)，按照額定乘坐人數(shù)執(zhí)行。

5）試驗(yàn)載荷應(yīng)固定牢靠，分布均勻，試驗(yàn)過(guò)程中不得晃動(dòng)和顛離。

1.3試驗(yàn)路線

基于對(duì)300輛私家車(chē)冬季易發(fā)故障的統(tǒng)計(jì)和分析，進(jìn)行故障場(chǎng)景復(fù)現(xiàn)，并結(jié)合牙克石市實(shí)際道路情況，將切片化的場(chǎng)景連接形成行駛循環(huán)，綜合考慮氣溫及路面的雙重影響，有效激發(fā)車(chē)輛的典型故障。試驗(yàn)行駛路線及特征見(jiàn)表1，路線A－B－C－D－E組合為1個(gè)行駛循環(huán)，循環(huán)里程為55km。其中，高寒測(cè)試基地指中汽中心冬季汽車(chē)試驗(yàn)場(chǎng)。

2試驗(yàn)步驟

2.1駕駛操作

在保證安全的前提下，試驗(yàn)車(chē)輛按照道路實(shí)際情況進(jìn)行行駛，操作要求如下：

1）在A段合適位置，試驗(yàn)車(chē)輛每個(gè)循環(huán)至少進(jìn)行1次倒車(chē)行駛，行駛距離應(yīng)≥10m。

2）在B段合適位置，試驗(yàn)車(chē)輛每個(gè)循環(huán)至少進(jìn)行1次制動(dòng)操作，制動(dòng)初速度≥40km/h，并觸發(fā)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（Anti-lockBrakeSystem,ABS）等駕駛輔助系統(tǒng)。

3）在D段合適位置，試驗(yàn)車(chē)輛每個(gè)循環(huán)至少進(jìn)行1次由靜止?fàn)顟B(tài)的全油門(mén)加速行駛，加速至60km/h以上。

4）在E段中的坡道，試驗(yàn)車(chē)輛每20個(gè)循環(huán)進(jìn)行1次上坡停車(chē)和起步，在坡道上用行車(chē)制動(dòng)停車(chē)，變速器置于空擋，再用駐車(chē)制動(dòng)停穩(wěn)，然后按正常操作進(jìn)行坡道起步。    

5）夜間行駛里程比例應(yīng)不少于試驗(yàn)總里程的5%，如遇特殊情況無(wú)法滿足，可選擇打開(kāi)大燈行駛的方式代替。

6）降雪天氣行駛里程比例應(yīng)不少于試驗(yàn)總里程的1%，如遇特殊情況無(wú)法滿足，需在揚(yáng)雪路進(jìn)行補(bǔ)充行駛。

7）試驗(yàn)車(chē)輛每20個(gè)循環(huán)，應(yīng)進(jìn)行一次車(chē)輛外觀和底盤(pán)清洗。

8）試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)車(chē)輛應(yīng)停放在室外，如遇氣溫≤-35℃的極端天氣，允許在夜間將試驗(yàn)車(chē)輛停放在室內(nèi)。

9）針對(duì)可充電的新能源汽車(chē)，所使用充電樁應(yīng)包括直流樁和交流樁，并涵蓋室內(nèi)、室外以及日間、夜間充電場(chǎng)景。

10）試驗(yàn)過(guò)程中，因道路情況導(dǎo)致無(wú)法完成上述1）－4）的操作，應(yīng)在后續(xù)循環(huán)中進(jìn)行補(bǔ)充操作。

2.2車(chē)輛檢查

2.2.1靜態(tài)檢查

在每天行駛前，進(jìn)行試驗(yàn)車(chē)輛的靜態(tài)檢查，具體如下：

1）車(chē)身有無(wú)明顯的面漆脫落或磕碰劃傷等。

2）車(chē)身裝飾件是否裝備齊全、牢固，有無(wú)明顯磕碰劃傷。

3）輪胎胎面和胎壁有無(wú)明顯裂紋、割痕、鼓包或變形等。

4）車(chē)鑰匙在遙控范圍內(nèi)，是否可正常開(kāi)啟、關(guān)閉中控門(mén)鎖。

5）車(chē)門(mén)、機(jī)艙蓋、行李艙蓋、油箱蓋/充電口的開(kāi)閉功能是否有效。

6）車(chē)身密封件、橡膠件有無(wú)破損，功能是否有效。

7）車(chē)窗升降功能是否有效，玻璃移動(dòng)是否平穩(wěn)順暢。

8）中央扶手箱、手套箱等儲(chǔ)物空間的開(kāi)/關(guān)、鎖止功能是否有效。    

9）雨刮器各擋位功能及洗滌功能是否有效，刮片刮刷性能是否良好。

10）座椅調(diào)節(jié)、加熱功能及安全帶功能是否有效。

11）內(nèi)外后視鏡調(diào)節(jié)功能是否有效、能否可靠停在工作位置。

12）儀表是否有故障顯示。

13）喇叭功能是否有效，音強(qiáng)、音質(zhì)等是否正常。

14）各類燈具（前位燈、后位燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈、前霧燈、后霧燈、倒車(chē)燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、危險(xiǎn)警告信號(hào)燈、制動(dòng)燈等）功能是否有效，大燈是否有內(nèi)部起霧、進(jìn)雪等現(xiàn)象。

15）中控屏幕各類功能（收音機(jī)、多媒體、導(dǎo)航、車(chē)輛狀態(tài)信息、車(chē)輛模塊功能控制等）的觸屏操作是否流暢、有效。

16）車(chē)機(jī)的手機(jī)互聯(lián)功能（藍(lán)牙連接、WIFI連接、投屏等）是否有效。

17）車(chē)機(jī)的語(yǔ)音喚醒能力是否有效。

18）車(chē)機(jī)的語(yǔ)音交互功能（空調(diào)調(diào)節(jié)、音量調(diào)節(jié)等）是否有效。

19）App控車(chē)功能（車(chē)窗控制、空調(diào)控制等）是否有效。

20）智能解鎖功能是否有效，包括App遠(yuǎn)程解鎖、無(wú)鑰匙進(jìn)入、藍(lán)牙鑰匙、近場(chǎng)通信（NearFieldCommunication,NFC）解鎖、生物識(shí)別。

2.2.2動(dòng)態(tài)檢查

在每天行駛過(guò)程中，進(jìn)行試驗(yàn)車(chē)輛的動(dòng)態(tài)檢查，具體如下：

1）車(chē)輛能否順利起動(dòng)，有無(wú)抖動(dòng)或熄火。

2）車(chē)輛怠速狀態(tài)是否平穩(wěn)，有無(wú)明顯振動(dòng)。

3）空調(diào)采暖、除霜除霧等功能是否有效。

4）車(chē)輛加速是否順暢，有無(wú)明顯卡滯或功率不足。

5）車(chē)輛換擋過(guò)程中有無(wú)明顯頓挫或抖動(dòng)。    

6）車(chē)輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中有無(wú)卡滯或抖動(dòng)。

7）車(chē)輛行車(chē)制動(dòng)、駐車(chē)制動(dòng)及ABS功能是否有效。

8）車(chē)輛制動(dòng)能量回收功能是否有效。

9）車(chē)輛各系統(tǒng)（動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等）是否存在異響。

10）車(chē)輛行駛過(guò)程中，門(mén)窗是否存在漏風(fēng)現(xiàn)象。

11）車(chē)輛行駛過(guò)程中是否存在排氣故障。

12）車(chē)輛行駛過(guò)程中的表顯剩余續(xù)航里程估計(jì)是否準(zhǔn)確，是否發(fā)生斷崖式下降情況。

13）車(chē)輛倒車(chē)過(guò)程中，倒車(chē)影像或雷達(dá)功能是否有效。

2.2.3定期檢查

試驗(yàn)車(chē)輛每行駛20個(gè)循環(huán)，進(jìn)行一次定期檢查，具體如下：

1）前機(jī)艙相關(guān)部件裝配是否牢固，連接是否可靠，有無(wú)破損或滲漏等。

2）電瓶正負(fù)極連接是否可靠、電壓是否有效。

3）機(jī)油是否存在乳化或增多現(xiàn)象。

4）底盤(pán)系統(tǒng)的各部件裝配是否牢靠、有無(wú)破損或滲漏等，相關(guān)線束和管路等固定是否可靠、連接有無(wú)干涉。

5）動(dòng)力電池安裝是否穩(wěn)定、殼體有無(wú)磨損或損傷。

6）天窗開(kāi)閉功能是否有效，玻璃移動(dòng)是否平穩(wěn)順暢。

3故障的發(fā)現(xiàn)、判斷及處理

3.1故障發(fā)現(xiàn)與判斷

故障由試車(chē)員記錄并匯報(bào)，由工程師進(jìn)行判定，對(duì)于不易判斷的故障，可通過(guò)其他輔助手段

（如標(biāo)記、無(wú)損檢測(cè)等）確定。故障發(fā)現(xiàn)的途徑包括行駛前檢查、行駛中操作及定期檢查，且在必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行拆車(chē)檢查。進(jìn)行故障類別的判斷的方法如下：    

1）一類故障：致命故障。危及人身安全或行車(chē)安全；造成主要系統(tǒng)報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；不符合制動(dòng)、排放、噪聲等法規(guī)要求，對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重危害。

2）二類故障：嚴(yán)重故障。影響人身安全或行車(chē)安全；造成主要零部件、總成損壞；造成整車(chē)主要性能明顯下降；影響車(chē)輛正常行駛。

3）三類故障：一般故障。不影響行車(chē)安全；不會(huì)導(dǎo)致主要零部件損壞；可能影響車(chē)輛正常行駛；不需要更換零部件。

3.2故障處理

車(chē)輛發(fā)生故障時(shí)，試車(chē)員應(yīng)立即檢查，并匯報(bào)給工程師。如發(fā)生的故障不影響車(chē)輛行駛安全及基本功能，應(yīng)行駛回車(chē)間，進(jìn)行車(chē)輛檢查，及時(shí)排除故障。如發(fā)生的故障影響車(chē)輛行駛安全或基本功能，應(yīng)采取相應(yīng)措施將車(chē)輛運(yùn)輸回車(chē)間，進(jìn)行車(chē)輛檢查，及時(shí)排除故障。

如需維護(hù)的話，包括緊固、調(diào)整、潤(rùn)滑、清洗及更換易損件等。如需維修的話，修理范圍僅限于與故障有直接關(guān)系部分，根據(jù)具體情況，采取最快、最經(jīng)濟(jì)的修理方法，如需更換零部件，所更換的零部件應(yīng)是同一規(guī)格型號(hào)。

3.3故障統(tǒng)計(jì)

所有故障均按照單車(chē)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，未通過(guò)改進(jìn)措施排除的故障，只統(tǒng)計(jì)1次，故障類別按最嚴(yán)重情況統(tǒng)計(jì)。同一里程不同零部件發(fā)生故障應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)，同一零部件出現(xiàn)不同模式故障也應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)。如果同一個(gè)零部件發(fā)生幾處模式相同的故障，則只統(tǒng)計(jì)1次，故障類別按最嚴(yán)重的統(tǒng)計(jì)。此外，試驗(yàn)開(kāi)始前檢查發(fā)現(xiàn)的故障不計(jì)入統(tǒng)計(jì)。

4試驗(yàn)結(jié)果

4.1試驗(yàn)車(chē)輛

本研究選取了6輛新能源汽車(chē)，具體信息見(jiàn)表2。    

4.2試驗(yàn)環(huán)境

本研究在2024年1月至2月期間開(kāi)展，各試驗(yàn)車(chē)輛對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3，日平均氣溫和日最低氣溫的分布圖分別見(jiàn)圖1和圖2。

4.3試驗(yàn)里程統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)車(chē)輛按照設(shè)定路線進(jìn)行行駛，行駛循環(huán)數(shù)量要求應(yīng)≥120循環(huán)，即總行駛里程≥6600km，行駛信息見(jiàn)表4。

4.4能源補(bǔ)給統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)期間，新能源汽車(chē)補(bǔ)能所用充電樁，涵蓋直流樁和交流樁兩種。其中直流樁包括60kW、120kW、240kW、360kW、480kW等5種功率，覆蓋特來(lái)電、星星充電、華為、京能、國(guó)電南瑞、杭州大有、龍升、中恒8種品牌；交流樁功率為7kW，包括魯能、科陸、京能、華商三優(yōu)4種品牌。    

各試驗(yàn)車(chē)輛所使用的充電樁的型號(hào)數(shù)量見(jiàn)表5。

4.5故障統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)結(jié)束后，各類故障的統(tǒng)計(jì)分布見(jiàn)圖3，其中，輕微故障占比最多，接近85%，且未發(fā)生致命故障。

試驗(yàn)車(chē)輛發(fā)生的典型故障匯總?cè)缦拢?nbsp;   

1.部件調(diào)節(jié)功能異常

車(chē)輛冷浸后，座椅位置調(diào)節(jié)及靠背位置調(diào)節(jié)異常，出現(xiàn)卡滯、調(diào)節(jié)不到位的現(xiàn)象；車(chē)窗玻璃

升降調(diào)節(jié)異常，出現(xiàn)卡滯或無(wú)法升降的現(xiàn)象；車(chē)輛門(mén)把手開(kāi)閉異常，關(guān)閉車(chē)門(mén)時(shí)，隱藏式門(mén)把手無(wú)法完全復(fù)位；充電口/油箱蓋開(kāi)閉異常，通過(guò)車(chē)機(jī)打開(kāi)或手動(dòng)按壓打開(kāi)時(shí)，無(wú)法彈起或開(kāi)啟不到位；車(chē)內(nèi)扶手箱/儲(chǔ)物箱開(kāi)閉異常，出現(xiàn)開(kāi)啟卡滯的現(xiàn)象。

2.異響

車(chē)輛行駛過(guò)程中，天窗、頂棚、方向盤(pán)、前風(fēng)擋、B柱、發(fā)動(dòng)機(jī)、減震器、底盤(pán)等區(qū)域發(fā)生異響；車(chē)輛冷浸后，座椅位置調(diào)節(jié)及靠背位置調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)生異響。

3.車(chē)身密封性異常

車(chē)輛車(chē)窗出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，導(dǎo)致漏風(fēng)處玻璃結(jié)霜；車(chē)輛前部大燈內(nèi)部結(jié)霜。

4.車(chē)機(jī)功能異常

車(chē)輛行駛過(guò)程中，導(dǎo)航功能語(yǔ)音喚起失敗，手動(dòng)輸入可以進(jìn)行導(dǎo)航；車(chē)輛倒車(chē)過(guò)程中，攝像頭影像功能異常，顯示灰屏；車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)，App遠(yuǎn)程解鎖失敗。

5.空調(diào)功能異常

車(chē)輛冷起動(dòng)后，空調(diào)不出風(fēng)或出冷風(fēng)，行駛5km左右后，出風(fēng)轉(zhuǎn)為正常；車(chē)輛在行駛過(guò)程中，間歇性出冷風(fēng)。

6.動(dòng)力系統(tǒng)功能異常

車(chē)輛冷起動(dòng)后，純電模式行駛，且動(dòng)力電池表顯剩余電量≥90%，電機(jī)輸出功率受限，車(chē)速只能加速至80km/h左右；混合動(dòng)力車(chē)輛以混動(dòng)模式或純電模式進(jìn)行行駛時(shí)，當(dāng)動(dòng)力電池電量不足時(shí)，行駛模式切換異常，發(fā)動(dòng)機(jī)遲遲無(wú)法介入，導(dǎo)致車(chē)輛停駛。

7.制動(dòng)系統(tǒng)功能異常

車(chē)輛的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)突發(fā)異常，導(dǎo)致下坡時(shí)功能失效，繼續(xù)行駛一段距離后，功能恢復(fù)正常；車(chē)輛準(zhǔn)備起步時(shí)，P擋無(wú)法解除，下電重啟之后恢復(fù)正常。    

8.排放系統(tǒng)功能異常

車(chē)輛冷起動(dòng)后，尾氣排放為黑煙或灰煙，行駛5～10km左右，尾氣顏色轉(zhuǎn)為正常。

9.部件松脫、損壞或滲漏

車(chē)輛減震器發(fā)生滲油情況；車(chē)輛前機(jī)艙內(nèi)前風(fēng)擋下飾板松動(dòng)；車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)蓋板在打開(kāi)時(shí)開(kāi)裂損壞。

10.儀表顯示異常

故障燈或故障信息非預(yù)期出現(xiàn)，比如顯示空氣彈簧故障、強(qiáng)制碰撞系統(tǒng)故障等。         

5結(jié)論

1）本研究所開(kāi)發(fā)的汽車(chē)高寒可靠性行駛試驗(yàn)方法，在高寒環(huán)境下能夠有效激發(fā)車(chē)輛的典型故障，為整車(chē)企業(yè)提供有效參考。

2）通過(guò)對(duì)車(chē)輛故障的統(tǒng)計(jì)分析可知，輕微故障占比最高，約為85%，且故障類型多樣，涉及多個(gè)主要系統(tǒng)。

3）基于新能源汽車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)，新型故障凸顯，如車(chē)機(jī)故障、軟件故障、動(dòng)力模式切換故障等，整車(chē)企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注。    

文章來(lái)源：中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司