純電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)造與檢修-項(xiàng)目五 整車(chē)控制系統(tǒng)檢修

純電動(dòng)汽車(chē)構(gòu)造與檢修05項(xiàng)目五

整車(chē)控制系統(tǒng)檢修任務(wù)一整車(chē)控制系統(tǒng)控制策略的認(rèn)知任務(wù)描述

掌握電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制器的認(rèn)知與檢修及整車(chē)控制系統(tǒng)控制策略對(duì)后續(xù)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)工作的開(kāi)展起決定性作用，是整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)的核心組成部分。本任務(wù)從整車(chē)控制器的結(jié)構(gòu)、功能、控制模式以及整車(chē)控制策略的內(nèi)容、整車(chē)狀態(tài)的認(rèn)知等方面進(jìn)行介紹。學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識(shí)一、整車(chē)控制系統(tǒng)概述（一）整車(chē)控制器的位置與結(jié)構(gòu)

圖5-1所示為吉利EV450整車(chē)控制器的外觀；圖5-2所示為整車(chē)控制器安裝在前機(jī)艙中。（二）整車(chē)控制器的功能

整車(chē)控制器VCU是電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)的核心部件，它采集電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)信號(hào)、加速踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)及其他部件信號(hào)，根據(jù)駕駛?cè)说鸟{駛意圖綜合分析并做出相應(yīng)判斷后，監(jiān)控下層的各部件控制器的動(dòng)作，對(duì)汽車(chē)的正常行駛、電池能量的制動(dòng)回饋、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷與處理、車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)控等功能起著關(guān)鍵作用。（三）整車(chē)控制器的工作模式

整車(chē)控制器共有9個(gè)工作模式，分別為停車(chē)狀態(tài)、充電狀態(tài)、起動(dòng)狀態(tài)(也可以稱(chēng)為自檢狀態(tài))、運(yùn)行狀態(tài)、車(chē)輛前進(jìn)/后退狀態(tài)、回饋制動(dòng)狀態(tài)、機(jī)械制動(dòng)狀態(tài)、一般故障狀態(tài)、重大故障狀態(tài)，如圖5-4所示。每個(gè)狀態(tài)的工作狀態(tài)如下：（四）整車(chē)控制器的拆裝方法

整車(chē)控制器的拆裝必須由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行，并準(zhǔn)備好作業(yè)工具，嚴(yán)格遵守維修注意事項(xiàng)，確保人身及車(chē)輛安全。維修前需將車(chē)輛停放于維修區(qū)或合適的水平地面上，確保整車(chē)處于P位、駐車(chē)制動(dòng)操縱桿拉起、車(chē)輛端充電槍拔出、鑰匙處于OFF檔并拔出，輔助蓄電池負(fù)極斷開(kāi)。按照?qǐng)D5-5所示箭頭及提示拔下整車(chē)控制器連接線(xiàn)束插頭A和B。

當(dāng)裝拆螺栓時(shí)，要按照維修手冊(cè)規(guī)定的合適力矩進(jìn)行。拆卸整車(chē)控制器后，不要私自打開(kāi)殼體。二、整車(chē)控制策略

結(jié)合整車(chē)控制器控制功能，整車(chē)控制策略包含的內(nèi)容如圖5-6所示。（一）整車(chē)工作模式和切換1.兩個(gè)工作模式

整車(chē)分為充電模式和行駛模式兩個(gè)工作模式；整車(chē)控制器由低壓?jiǎn)拘押?，周期?zhí)行整車(chē)模式的判斷，其中，充電模式優(yōu)先于行駛模式。1）充電模式充電喚醒信號(hào)、(快慢充)充電門(mén)板信號(hào)或連接確認(rèn)信號(hào)。2）行駛模式鑰匙處于ON檔、無(wú)充電喚醒信號(hào)、無(wú)充電門(mén)板信號(hào)或連接確認(rèn)信號(hào)。（二）整車(chē)工作模式切換整車(chē)工作模式切換特點(diǎn)如圖5-7所示。1.充電模式不能切換到行駛模式2.行駛模式可以切換到充電模式3.整車(chē)正常充電控制（三）整車(chē)正常上電過(guò)程控制

純電動(dòng)汽車(chē)的鑰匙有OFF、ACC、ON、START四個(gè)狀態(tài)。整車(chē)上電分為低壓上電和高壓上電兩個(gè)步驟：1.低壓上電2.高壓上電（四）整車(chē)狀態(tài)認(rèn)知1.整車(chē)狀態(tài)獲取方式1）整車(chē)狀態(tài)的獲取。通過(guò)車(chē)速傳感器、檔位信號(hào)傳感器等采用不同的采樣周期時(shí)檢測(cè)整車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。2）通過(guò)CAN總線(xiàn)獲得原車(chē)功能模塊、動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等狀態(tài)信息。單擊此處添加標(biāo)題2.整車(chē)狀態(tài)獲取內(nèi)容6）BMS狀態(tài)——繼電器、電壓、電流等。3）檔位狀態(tài)——P、R、N、D。7）電機(jī)控制器狀態(tài)——工作模式、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等。2）充電監(jiān)控狀態(tài)——充電喚醒、連接狀態(tài)、慢充門(mén)板(開(kāi)-關(guān))。8）EAS(電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng))、PTC信息(PTC加熱)。1）鑰匙狀態(tài)——OFF、ACC、ON、START。9）ABS狀態(tài)、ICM狀態(tài)（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，儀表控制）。4）加速踏板位置——節(jié)氣門(mén)開(kāi)度（0~100%)。5）制動(dòng)踏板狀態(tài)——踩制動(dòng)踏板、未踩制動(dòng)踏板。（五）整車(chē)控制系統(tǒng)控制策略

純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中主要有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械減速裝置、動(dòng)力蓄電池等。整車(chē)控制系統(tǒng)要有一個(gè)性能優(yōu)越、安全可靠的整車(chē)控制策略，從各個(gè)環(huán)節(jié)上合理控制車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)、能源分配的協(xié)調(diào)功能。充分協(xié)調(diào)和發(fā)揮各部分的優(yōu)勢(shì)，使汽車(chē)整體獲得最佳運(yùn)行狀態(tài)。純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制策略主要包括：1.汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制

整車(chē)驅(qū)動(dòng)控制策略的核心是根據(jù)駕駛?cè)藙?dòng)作分析其駕駛意圖，并綜合考慮動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)，計(jì)算駕駛?cè)藢?duì)電機(jī)的期望轉(zhuǎn)矩，然后向電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出指令，使純電動(dòng)轎車(chē)的行駛狀態(tài)盡可能快速、準(zhǔn)確地達(dá)到工況要求和滿(mǎn)足駕駛?cè)说鸟{駛目的，如圖5-8所示。2.制動(dòng)能量回饋控制

考慮到純電動(dòng)汽車(chē)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)不可調(diào)整，而且只有制動(dòng)踏板位置傳感器，實(shí)施了純軟件的輕度制動(dòng)能量回饋控制策略。制動(dòng)踏板踩下時(shí)，回饋制動(dòng)功能激活，回饋制動(dòng)轉(zhuǎn)矩與車(chē)速的函數(shù)關(guān)系如圖5-9所示。3.整車(chē)能量?jī)?yōu)化管理

通過(guò)對(duì)車(chē)載電源系統(tǒng)的管理，提高整車(chē)能量利用效率，延長(zhǎng)純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)能量的唯一來(lái)源為動(dòng)力蓄電池，通過(guò)BMS有序管理，VCU通過(guò)總線(xiàn)與BMS通信。4.車(chē)輛狀態(tài)顯示

對(duì)車(chē)輛某些信號(hào)進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換，由主控制器通過(guò)綜合數(shù)字儀表顯示出來(lái)。純電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制系統(tǒng)的整車(chē)控制器對(duì)汽車(chē)的狀態(tài)信息進(jìn)行采集和處理，將重要狀態(tài)和故障信息發(fā)送給儀表進(jìn)行顯示，其顯示的主要內(nèi)容有：車(chē)速信息、電機(jī)轉(zhuǎn)速、動(dòng)力蓄電池剩余電量、電機(jī)故障信息以及動(dòng)力蓄電池故障信息等。5.故障檢測(cè)處理及診斷

整車(chē)控制系統(tǒng)的整車(chē)控制器連續(xù)監(jiān)視動(dòng)力系統(tǒng)，進(jìn)行故障診斷，并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)安全保護(hù)處理。故障處理及自診斷功能也是整車(chē)控制系統(tǒng)控制策略的重要組成部分，在整車(chē)控制系統(tǒng)整車(chē)控制器的代碼中估計(jì)有60%以上的故障可以進(jìn)行自診斷。整車(chē)控制系統(tǒng)的故障主要分為傳感器(如：加速踏板位置傳感器)故障、繼電器(如：空調(diào)繼電器)故障以及CAN總線(xiàn)故障。依據(jù)故障的嚴(yán)重程度，將故障分為等級(jí)進(jìn)行處理，當(dāng)發(fā)生任何一種故障，純電動(dòng)汽車(chē)就進(jìn)入相應(yīng)故障模式。為了維修人員能夠快速、準(zhǔn)確地確定故障的位置，電動(dòng)汽車(chē)上整車(chē)控制系統(tǒng)一般采用基于通用的診斷協(xié)議的診斷服務(wù)功能進(jìn)行故障自診斷，并存儲(chǔ)相應(yīng)的故障信息。

本任務(wù)介紹了純電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)控制系統(tǒng)。整車(chē)控制系統(tǒng)由整車(chē)控制器、高壓配電盒、DC/DC轉(zhuǎn)換器、子系統(tǒng)控制器(動(dòng)力蓄電池管理器、電機(jī)控制器)、控制總線(xiàn)CAN(控制總線(xiàn)CANH、控制總線(xiàn)CANL)、駕駛?cè)瞬倏v系統(tǒng)及整車(chē)各種低壓輔助電器等組成。

整車(chē)控制器的作用是負(fù)責(zé)汽車(chē)的正常行駛、制動(dòng)能量回饋、整車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力蓄電池的能量管理、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷及處理、車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)控等，從而保證整車(chē)在較好的動(dòng)力性、較高經(jīng)濟(jì)性及可靠性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作?？梢哉f(shuō)整車(chē)控制器性能的優(yōu)劣直接決定了新能源汽車(chē)整車(chē)性能的好壞，起到了中流砥柱的作用。學(xué)習(xí)小結(jié)任務(wù)二整車(chē)控制系統(tǒng)檢修任務(wù)描述

掌握電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)故障管理的認(rèn)知與檢修對(duì)后續(xù)電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)工作的開(kāi)展起十分重要的作用，是整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)重要的組成部分。本任務(wù)從整車(chē)故障診斷流程、整車(chē)故障等級(jí)、儀表盤(pán)故障內(nèi)容等方面進(jìn)行介紹。學(xué)習(xí)目標(biāo)理論知識(shí)一、整車(chē)控制系統(tǒng)檢修概述（一）整車(chē)故障診斷流程第一步：連接故障診斷儀和車(chē)輛的通信。第二步：進(jìn)入診斷界面，按照流程進(jìn)行其他故障的定位、排查和維修，最后清除故障碼，試車(chē)，將車(chē)輛交還用戶(hù)。儀表顯示整車(chē)故障時(shí)的診斷流程圖如圖5-11所示。（二）整車(chē)故障等級(jí)整車(chē)故障等級(jí)見(jiàn)表5-1（三）儀表顯示故障定義1)動(dòng)力蓄電池故障

——?jiǎng)恿π铍姵叵到y(tǒng)通過(guò)CAN總線(xiàn)報(bào)送的故障絕緣等級(jí)低。2)電機(jī)故障

——驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)通過(guò)CAN總線(xiàn)報(bào)送的電機(jī)系統(tǒng)溫度高故障。3)通信故障——整車(chē)控制器與儀表的CAN總線(xiàn)通信中斷。4）低壓電故障

——蓄電池電壓低、DC/DC轉(zhuǎn)換器工作異常。5）檔位閃爍——檔位信號(hào)異常。6）動(dòng)力蓄電池充電故障——?jiǎng)恿π铍姵毓收?、?chē)載充電機(jī)故障。（四）整車(chē)充電、上電異常診斷1.整車(chē)充電異常診斷充電異常情況如下：1）充電連接指示燈閃爍

——充電喚醒信號(hào)、車(chē)載充電機(jī)、整車(chē)控制器硬件故障。2）充電連接指示燈不亮——整車(chē)控制器硬件、連接確認(rèn)信號(hào)故障。3）充電故障——車(chē)載充電機(jī)故障、BMS故障。4）充電電流異?！?jiǎng)恿π铍姵叵到y(tǒng)故障。2.整車(chē)上電異常診斷儀表Ready燈未點(diǎn)亮，通過(guò)觀察儀表信息，進(jìn)行原因排查：1）通信故障——檢查整車(chē)控制器連接情況、CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接情況、整車(chē)控制器硬件。2）充電連接指示燈閃爍/亮

——檢測(cè)有充電門(mén)板信號(hào)、充電喚醒。3）動(dòng)力蓄電池故障燈亮

——重新置于ON檔上電后，如仍亮，表明動(dòng)力蓄電池有故障。4）檔位顯示狀態(tài)閃爍

——檔位重新?lián)Q到N位，如仍閃爍，檢查相關(guān)檔位。5）高壓連接指示燈亮

——檢查BMS、電機(jī)控制器初始化完成情況，檢查BMSH.上電流程，檢查整車(chē)控制器硬件情況。故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流信息：ON檔喚醒信號(hào)電壓>6V、充電喚醒信號(hào)電壓0V、CC連接信號(hào)電壓>3V。二、整車(chē)控制器VCU故障診斷

比亞迪秦整車(chē)控制系統(tǒng)包含高壓配電盒DC、DC轉(zhuǎn)換器、高壓電控總成、車(chē)載充電機(jī)。比亞迪秦整車(chē)控制系統(tǒng)的檢修要遵循由易到難、由外到內(nèi)、由電氣部件到機(jī)械部件的原則進(jìn)行，并且一般是利用設(shè)備進(jìn)行的不解體優(yōu)先。本節(jié)主要介紹整車(chē)控制系統(tǒng)的高壓電控總成和CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的檢測(cè)。(一)高壓電控總成檢測(cè)1.高壓電控總成基本檢查2.高壓電控總成初步診斷3.高壓電控總成電氣檢測(cè)(二)CAN總線(xiàn)檢測(cè)

CAN總線(xiàn)故障主要包括硬件故障、線(xiàn)路故障和插接件故障，硬件本身的故障可以通過(guò)更換新硬件來(lái)判定，線(xiàn)路和插接件故障需要借助萬(wàn)用表按照CAN總線(xiàn)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。1.讀取模塊測(cè)量數(shù)據(jù)塊2.終端電阻值測(cè)量3.電壓的測(cè)量4.CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的波形測(cè)量

本任務(wù)介紹了純電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)故障管理的認(rèn)知，以比亞迪秦控制系統(tǒng)檢修為例，介紹了如何進(jìn)行高低壓電控的檢測(cè)、CAN總線(xiàn)的檢測(cè)等內(nèi)容，對(duì)純電車(chē)的故障等級(jí)以及診斷流程有了一個(gè)清楚認(rèn)識(shí)。

學(xué)習(xí)小結(jié)一、名詞解釋1.整車(chē)控制器2.制動(dòng)能量回饋3.能量管理4.車(chē)輛狀態(tài)的監(jiān)測(cè)5.故障診斷

知識(shí)鞏固二、選擇題1.整車(chē)控制器英文字母縮寫(xiě)是什么?（

）A.(VCB)B.(VCU)C.(VCR)D.(ECB)2.充電模式是