新能源汽車電氣技術(shù) 課件 7-1 了解整車控制系統(tǒng)的功能并測量網(wǎng)關(guān)信號

TIME：2022任務(wù)一

了解整車控制系統(tǒng)的功能并測量網(wǎng)關(guān)信號能力模塊七掌握整車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)知識及信號測量方法《新能源汽車電氣技術(shù)》□掌握整車控制系統(tǒng)的功能?！跽莆照嚳刂葡到y(tǒng)的控制策略?！跄芡ㄟ^秦EV的維修手冊查找到網(wǎng)關(guān)控制器針腳定義?！鯐鶕?jù)維修手冊的指引進(jìn)行相關(guān)信號的測量，并給出維修結(jié)論?！醌@得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創(chuàng)新意識?！蹙哂辛己玫膱F(tuán)隊協(xié)作精神和較強(qiáng)的組織溝通能力?！蹙邆淞己玫穆殬I(yè)道德，尊重他人勞動，不竊取他人成果。任務(wù)目標(biāo)重點：1、理解整車控制器的功能。2、理解整車控制策略。難點：

1、能夠完成整車控制器信號測量、數(shù)據(jù)分析、故障原因分析及排除。重難點

整車控制器是車輛控制系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，它是整個汽車的核心控制部件，相當(dāng)于汽車的大腦，所有信號都需要經(jīng)過它進(jìn)行處理。因此，我們又把它稱為“網(wǎng)關(guān)控制器”。本任務(wù)，我們將通過比亞迪秦EV學(xué)習(xí)整車控制網(wǎng)絡(luò)，熟悉秦EV的網(wǎng)關(guān)控制器針腳定義并進(jìn)行相關(guān)信號測量，掌握秦EV車輛的整車控制策略。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)分組PARTONE網(wǎng)關(guān)控制器概述PARTTWO整車控制策略目錄CONTENTS獲取信息PART01網(wǎng)關(guān)控制器概述

整車控制器（以下簡稱“VCU”）通過各種傳感器及各模塊的控制器反饋信息，判斷當(dāng)前車輛所處運行狀態(tài)，合理控制整車行為，輸出相對應(yīng)的使能信號。

VCU作為新能源汽車的關(guān)鍵控制部件之一，具有協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、高低壓能源系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、安全保護(hù)及具備故障診斷等作用。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述

按照駕駛?cè)艘庠?、車輛載荷、路面情況和氣候環(huán)境的變化，進(jìn)行調(diào)節(jié)車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。

新能源汽車在動力電池的電量低于20%時，會通過組合儀表提醒駕駛員進(jìn)行充電。當(dāng)車輛進(jìn)行直流充電工況時由整車控制器喚醒動力電池管理進(jìn)行充電。車輛驅(qū)動控制功能充電功能VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護(hù)等功能。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述

當(dāng)VCU接收到動力電池溫度高于55℃時，VCU通過動力CAN在網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)與空調(diào)控制器通訊給動力電池散熱，儀表提示“請檢查動力系統(tǒng)”警示，當(dāng)動力電池的溫度無法下降時，協(xié)調(diào)電池管理器控制電池包內(nèi)的正負(fù)極接觸器斷開，車輛下電。

車輛行駛時，電機(jī)、電機(jī)控制器以及動力電池的溫度上升至車輛報警閾值時，儀表提示“請檢查動力系統(tǒng)”警示，電池管理器控制電池包正負(fù)極接觸器斷開，車輛下電。當(dāng)VCU接收到碰撞信號時，電池管理器控制電池包正負(fù)極接觸器斷開，電機(jī)控制器控制主動或被被動泄放，車輛下電。高壓上下電功能VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護(hù)等功能。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述車輛冷卻系統(tǒng)以及真空泵控制。對車輛進(jìn)行安全控制，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，執(zhí)行下電停車等指令輔助模式系統(tǒng)安全VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護(hù)等功能。與網(wǎng)關(guān)控制器進(jìn)行通訊。CAN通訊進(jìn)行故障診斷，并及時進(jìn)行相應(yīng)的安全保護(hù)處理，故障碼的存儲和回調(diào)。故障診斷和保護(hù)一、網(wǎng)關(guān)控制器概述電機(jī)控制器是將充配電總成輸出的高壓直流電通過控制器內(nèi)的IGBT模塊進(jìn)行逆變，輸出三相可調(diào)電壓、可變頻率的交流電給驅(qū)動電機(jī)提供電能，驅(qū)動車輛前進(jìn)或后退。它是通過主動工作來控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時間進(jìn)行工作的集成電路。電機(jī)控制器接收到VCU通過動力CAN傳輸過來的加速踏板開度為0%的信號時，電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能通過電機(jī)控制器整流成高壓直流電給動力電池充電。電機(jī)控制器實時監(jiān)控電機(jī)及控制系統(tǒng)的狀態(tài)。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述

電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)充/放電管理、電池?zé)峁芾?、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報警和保護(hù)、SOC/SOH計算、自檢以及通訊功能等。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述

傳動系統(tǒng)在整車中起到動力傳動的作用，驅(qū)動電機(jī)的力矩通過傳動系統(tǒng)傳遞到車輪，使車輛可以按照駕駛員駕駛意圖行駛。純電動汽車的傳動系統(tǒng)可以采用同傳統(tǒng)汽車一樣的多檔位、手動擋、自動擋等變速器進(jìn)行變速。一、網(wǎng)關(guān)控制器概述PART02整車控制策略二、整車控制策略電機(jī)控制器的旋變傳感器獲取電機(jī)位置信號、電機(jī)溫度信號；01電池信息采集器，采集單體電壓、溫度信息；02轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車速傳感器、轉(zhuǎn)角位置傳感器采集信號；03CAN總線獲得原車功能模塊、動力電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)等狀態(tài)信息。06檔位中的檔位信號等傳感器，采集不同的采樣周期數(shù)據(jù)，實時檢測整車的運行狀態(tài)；05空調(diào)控制器采集室內(nèi)室外傳感器；041.整車狀態(tài)的獲取方式（1）點火鑰匙狀態(tài)OFF、ON2.整車狀態(tài)獲取內(nèi)容（2）充電監(jiān)控狀態(tài)充電喚（3）檔位狀態(tài)P、R、N、D（4）加速踏板位置加速踏板開度（0-100%）（5）制動踏板狀態(tài)踩下、未踩下（6）BMS狀態(tài)電壓、電流、絕緣狀態(tài)等（7）電機(jī)控制器狀態(tài)工作模式、轉(zhuǎn)速、扭矩等（8）EPS、PTC信息（9）ABS狀態(tài)二、整車控制策略50%模式切換：當(dāng)汽車處于充電模式時，不能切換到行駛模式。鑰匙在“ON”檔同時充電中，打開點火開關(guān)，儀表“OK”燈不亮，掛檔不能行駛，但可以開啟空調(diào)系統(tǒng)（制冷或制熱）。斷開充電槍，關(guān)閉點火開關(guān)，重新上電即可上高壓，儀表“OK”指示燈點亮，汽車掛檔可以行駛。50%監(jiān)測剎車踏板、加速踏板開度信號以及剎車真空壓力信號?？刂粕犸L(fēng)扇低速/高速運轉(zhuǎn)。行駛模式直流充電喚醒信號。充電模式車輛處于行駛模式時，可以切換到充電模式，例如，若車輛監(jiān)測到有充電需求時，車輛自動下電，進(jìn)而執(zhí)行充電模式。二、整車控制策略工作計劃工作計劃步驟作業(yè)內(nèi)容負(fù)責(zé)人1

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表2-1-3工作方案表進(jìn)行決策1.各組派代表闡述資料查詢結(jié)果。2.各組就各自的查詢結(jié)果進(jìn)行交流，并分享技巧。3.教師結(jié)合各組完成的情況進(jìn)行點評，選出最佳方案。

任務(wù)實施

一、任務(wù)準(zhǔn)備（一）設(shè)備及工具準(zhǔn)備表2-1-4設(shè)備及工具準(zhǔn)備序號設(shè)備及工具名稱數(shù)量1數(shù)字萬用表1個2絕緣防護(hù)套裝1套3絕緣工具套裝1套4常規(guī)工具套裝1套5比亞迪秦EV整車1輛（二）場地準(zhǔn)備1.任務(wù)實施前，需要做好場地防護(hù)準(zhǔn)備，檢查實訓(xùn)場地和設(shè)備設(shè)施是否存在安全隱患，如發(fā)現(xiàn)不正常的地方，需及時報告老師或?qū)嶒瀱T進(jìn)行處理后，方可實施任務(wù)。2.本實訓(xùn)任務(wù)用到實車，任務(wù)實施前需要在車輛周圍圍上隔離帶，并擺上注意安全提示牌。一、任務(wù)準(zhǔn)備（三）安全防護(hù)準(zhǔn)備（四）其他輔助準(zhǔn)備1.檢測各個設(shè)備以及所需要器材是否完好；2.涉及到高壓安全操作，務(wù)必做好充分防護(hù)操作。1.汽車維修手冊2.教材3.實訓(xùn)工作頁4.筆二、實施步驟——（一）比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)控制器安裝位置比亞迪秦EV整車控制器位于駕駛室內(nèi)中央通道。其安裝位置，如圖2-1-4所示。二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關(guān)控制器的檢查如圖所示，為20款秦EV整車控制器GK49接插件示意圖二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關(guān)控制器的檢查秦EV網(wǎng)關(guān)控制器檢查的步驟如下：（3）（2）（1）1.斷開控制器接插件GK49連接器。連接GK49的接插件，從接插件的后端測量各端子的電壓和電阻值。測試條件以及測試結(jié)果對照下一頁表格檢查線束端各端子的電壓或電阻值。二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關(guān)控制器的檢查測試條件以及測試結(jié)果對照表端子號線色端子描述條件正常值GK49-1-車身地Br/RIG3雙路電12V左右GK49-2-車身地Br/RIG3雙路電12V左右GK49-5-車身地BGND始終小于1ΩGK49-7-車身地BGND始終小于1ΩGK49-47-車身地BGND始終小于1ΩGK49-21-車身地P動力網(wǎng)CAN_H始終2.5~3.5VGK49-22-車身地V動力網(wǎng)CAN_L始終1.5~2.5V二、實施步驟——（三）汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷要點2測量故障CAN網(wǎng)絡(luò)的電壓和電阻，判斷哪個數(shù)值不正常。1確定車載網(wǎng)絡(luò)中的哪個網(wǎng)絡(luò)異常，為下一步診斷提供方向。二、實施步驟——（三）汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷要點CAN對地電壓為0V，說明CAN對地有短路，斷開模塊的接插件后再測量CAN對地的電壓，若仍為0V，說明模塊內(nèi)部無短路。斷開CAN線束插件繼續(xù)檢查CAN線路對地短路點。ADBCCAN對地電壓為12V，說明CAN對12V電源有短路現(xiàn)象，斷開模塊的接插件后再測量CAN對地的電壓，若仍為12V，說明模塊內(nèi)部無短路。繼續(xù)檢查CAN線束是否有串電現(xiàn)象。未斷開模塊接插件，用萬用表測量CAN-H與CAN-L之間的電阻有120Ω，說明該CAN網(wǎng)絡(luò)中另一個模塊的終端電阻或線路有故障。先排除模塊的終端電阻故障問題，若模塊正常，則檢查該網(wǎng)絡(luò)斷路故障。CAN-H與CAN-L之間的電阻接近0Ω，說明CAN網(wǎng)絡(luò)線路有短路。先確認(rèn)模塊是否有短路，若沒有，則檢查CAN網(wǎng)絡(luò)之間的線束的短路故障。測量方法如下評價反饋課后作業(yè)各組代表展示匯報PPT，介紹任務(wù)的完成過