智能網聯(lián)汽車線控底盤檢修 課件全套 項目1-5 走進智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng) -智能網聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)裝調與檢修

項目一走進智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認知目錄任務一任務二底盤線控系統(tǒng)檢修工具設備的使用【項目描述】隨著汽車電動化、網聯(lián)化、智能化、共享化的“新四化”到來，汽車進入劃時代變革時期，底盤集成化程度越來越高。底盤線控技術作為汽車發(fā)展“四化”的關鍵技術，為未來智能汽車自動駕駛優(yōu)化、智能座艙研發(fā)做好技術積累。底盤線控技術是在傳統(tǒng)汽車的基礎上，將機械操作機構或液壓操縱部件替換為高速容錯通信總線連接，與高性能中央處理器進行信息交換與互通，達到高效率通信的電氣系統(tǒng)。01智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)認知【任務目標】素養(yǎng)目標：1.養(yǎng)成良好的行為規(guī)范和職業(yè)道德 2.培養(yǎng)良好的團隊意識及溝通交流能力3.養(yǎng)成善于思考、深入研究等良好的自主學習習慣知識目標：1.了解各部件間的位置及邏輯關系2.掌握底盤線控轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及驅動系統(tǒng)的功能及作用3.了解底盤線控系統(tǒng)的工作原理能力目標：1.能夠根據操作規(guī)范及技術要求完成底盤線控轉向系統(tǒng)基本認知2.能夠根據操作規(guī)范及技術要求完成底盤線控制動系統(tǒng)基本認知3.能夠根據操作規(guī)范及技術要求完成底盤線控驅動系統(tǒng)基本認知【任務導入】某整車生產廠家生產一款智能網聯(lián)汽車，該車需要對底盤系統(tǒng)進行維護，你作為底盤線控系統(tǒng)裝調人員，根據你學習的底盤線控系統(tǒng)的組成等基礎知識，完成該車底盤線控系統(tǒng)的維護工作?！局R準備】線控技術（X-By-Wire）最早在飛機應用。其基本原理是將飛機的各類信號通過傳感器轉換為電信號，將電信號輸入到ECU，ECU輸出控制指令控制各執(zhí)行器（副翼、升降舵等）動作，從而控制飛機的航向和高度等。汽車線控技術由飛機的線控技術演化而來，同樣由傳感器、控制器和執(zhí)行器等組成，用導線和電子元器件取代傳統(tǒng)的機械和液壓傳動裝置?！局R準備】一、底盤線控技術的作用底盤系統(tǒng)按照指令進行精確執(zhí)行，在駕駛過程中，汽車需要大量、精確的底盤系統(tǒng)信號感知車輛狀態(tài)，保證車輛的安全性、穩(wěn)定性和操縱性。智能網聯(lián)汽車的底盤線控技術是利用電信號取代機械或液壓部件向執(zhí)行機構傳遞信息。智能網聯(lián)汽車通常具有人工駕駛和自動駕駛兩種模式?！局R準備】一、底盤線控技術的作用在人工駕駛模式下，整車控制器（VCU）接受駕駛員操作的信號及車輛信息，利用整車控制器將底盤各個部件之間的信息進行整合運算來控制執(zhí)行機構進行相應的操作。在自動駕駛模式下，計算平臺接受環(huán)境感知傳感器發(fā)送的數(shù)據，對數(shù)據進行計算后，通過控制器局域網絡（ControllerAreaNetwork，CAN）發(fā)送給VCU，VCU對計算平臺發(fā)送的數(shù)據再次進行分析處理，通過CAN線發(fā)送給底盤線控系統(tǒng)，最終實現(xiàn)整車控制。底盤線控技術在人工駕駛模式向自動駕駛模式發(fā)展的過程中，將人為操作的信號最終由環(huán)境感知傳感器所代替，VCU通過計算平臺分析環(huán)境感知傳感器的信號來控制底盤線控系統(tǒng)。【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)包括線控轉向系統(tǒng)、線控驅動系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)和線控懸架系統(tǒng)四個子系統(tǒng)。智能網聯(lián)汽車通過四個子系統(tǒng)之間的配合來控制車輛前后、左右、上下六個自由度，即縱向、橫向和垂向的運動，使車輛能夠按照智能決策準確穩(wěn)定地行駛。橫向運動是與車輛行駛方向垂直的運動，主要是線控轉向系統(tǒng)控制；縱向運動是指與汽車行駛方向相同的平動運動，縱向運動控制由線控驅動系統(tǒng)和線控制動系統(tǒng)配合控制；汽車垂向運動是汽車在行駛過程中與車輪平面平行的運動，主要由線控懸架系統(tǒng)實現(xiàn)控制?！局R準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成1.線控轉向系統(tǒng)智能網聯(lián)汽車的線控轉向系統(tǒng)是利用電信號傳遞信息的一種電氣系統(tǒng)。以電動助力轉向系統(tǒng)為基礎，逐步優(yōu)化發(fā)展。將轉向盤和轉向執(zhí)行機構之間的機械連接替換為控制單元控制伺服電機，從而來驅動轉向機構，智能網聯(lián)汽車的線控轉向系統(tǒng)的組成如圖所示。線控轉向系統(tǒng)在車輛實現(xiàn)自動避障、自動泊車、車道保持等功能中，智能地控制車輛橫向運動。【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成

智能網聯(lián)汽車處于人工駕駛模式時，當駕駛員轉動轉向盤，轉向盤上的轉矩傳感器和轉角傳感器會測量到轉向盤轉矩和轉向盤轉角，轉矩和轉角信號會轉變成電信號輸入到電子控制單元（ElectronicControlUnit，ECU），ECU通過計算輸出正確的指令，控制轉向執(zhí)行電機，使其發(fā)生正確的旋轉方向、轉矩大小和旋轉速度的動作，控制機械轉向裝置，再由機械轉向裝置控制轉向輪，汽車車輪最終達到駕駛員期待的轉向軌跡。同時，汽車行駛的轉速、轉角等信息，通過位移傳感器轉換成電信號反饋給ECU，進而驅動路感電機，反饋給駕駛員一定的轉向盤力矩，來模擬路感。當處于自動駕駛模式時，駕駛員轉動轉向盤的人工駕駛操作，將變?yōu)橛嬎銠C平臺向VCU發(fā)送轉向意圖的自動駕駛操作，計算平臺根據接收的環(huán)境感知傳感器的信號，預置的行駛軌跡等，判斷汽車的行駛方向，通過CAN總線發(fā)送給VCU，VCU經計算再通過CAN總線發(fā)送給線控轉向系統(tǒng)ECU，進而控制汽車進行轉向?！局R準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成2.線控驅動系統(tǒng)

智能網聯(lián)汽車的線控驅動可以調節(jié)車輛縱向運動中車輛向前的運動，實現(xiàn)對車輛期望車速的精準控制。線控驅動系統(tǒng)將原來由機械傳遞，如駕駛員踩加速踏板動作，變成由電信號精確傳遞駕駛員動作。若是自動駕駛模式，將由計算平臺替代踩加速踏板、操縱變速桿等，由電信號來控制驅動電機，線控驅動系統(tǒng)的組成如圖所示。線控驅動系統(tǒng)的實現(xiàn)需要線控加速系統(tǒng)和線控換擋系統(tǒng)配合實現(xiàn)。【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成

線控加速系統(tǒng)主要通過傳感器采集傳送加速踏板深淺與快慢的信號，從而實現(xiàn)踏板功能的電子控制，這個信號會被控制單元接收、解讀，再發(fā)出控制指令，控制行駛速度。線控加速系統(tǒng)根據動力來源不同分為燃油汽車線控加速系統(tǒng)和純電動汽車線控加速系統(tǒng)，下面以純電動汽車線控加速系統(tǒng)為例，分析其工作原理。在智能網聯(lián)汽車線控加速系統(tǒng)中，驅動系統(tǒng)能量由動力蓄電池提供，“油門”控制的是驅動電機的轉矩和轉速，它和計算平臺、VCU、電機控制器（MicroControllerUnit，MCU）等一同實現(xiàn)車輛的加減速，計算平臺通過周圍環(huán)境信息融合計算出最佳行駛信息并發(fā)送給VCU，由VCU向MCU發(fā)送踏板踩下度等信息，MCU控制驅動電機的轉矩和轉速，從而實現(xiàn)車輛加速，相當于油門的控制?！局R準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成3.線控制動系統(tǒng)智能網聯(lián)汽車線控制動系統(tǒng)的功能與傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)一樣，是為了保證車輛能夠按照路況等條件進行強制減速直至停車，但是其結構有所區(qū)別，線控制動系統(tǒng)取代機械或液壓部件，通過線控也就是電子信號，將輸入接口（制動踏板）和執(zhí)行機構（制動執(zhí)行器）相連接【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成目前車輛上常用的底盤線控制動系統(tǒng)有液壓式線控制動系統(tǒng)和機械式線控制動（ElectroMechanicalBrake,EMB）系統(tǒng)兩種形式。液壓式線控制動系統(tǒng)在傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)基礎上，取消了制動踏板與制動缸之間的機械連桿與液壓管路。在制動踏板上安裝傳感器，傳感器信號轉換成電子信號傳輸給制動執(zhí)行器ECU，制動執(zhí)行器ECU根據電子信號來判斷制動踏板的動作，或由環(huán)境感知傳感器檢測到障礙物（無人駕駛車輛），由車載計算平臺發(fā)送信號至制動執(zhí)行器ECU，制動執(zhí)行器ECU接收到信號后，通過計算向液壓執(zhí)行機構發(fā)送執(zhí)行命令。【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成機械式線控制動系統(tǒng)是利用電子機械系統(tǒng)代替所有的液壓裝置，制動器中的液壓執(zhí)行機構被電機驅動裝置取代，完全屬于線控制動系統(tǒng)。機械式線控制動系統(tǒng)主要由車輪制動模塊、中央電子控制單元和電子踏板模塊等組成。電子踏板模塊將作用在踏板上的力和速度轉化為電信號，中央電子控制單元接收電信號，結合接收制動踏板的信號、車輪傳感器信號、車速信號等，根據預先設定的控制算法，進行運算，得出控制信息，例如，判斷車輪是否打滑或抱死，從而控制制動器制動?！局R準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成4.線控懸架系統(tǒng)

智能網聯(lián)汽車線控懸架系統(tǒng)主要調節(jié)車輛的垂直方向，其根據車輛的實時運動情況和外界干擾輸入，自主調節(jié)懸架系統(tǒng)的性能參數(shù)，進而調整車身的運動狀態(tài)，使車輛具有良好的平順性、操作性與舒適性。線控懸架系統(tǒng)主要作用在于控制車身高度，汽車行駛過程中，傳感器將道路情況和汽車的速度、加速度、轉向、制動等工況的電信號傳遞給ECU，ECU對傳感器發(fā)送的電信號進行綜合處理，輸出控制信號到執(zhí)行器，進而調整減振器阻尼系數(shù)、控制彈性元件剛度和車身高度【知識準備】二、底盤線控系統(tǒng)的組成根據車輛的運動、裝載等不同情況，車輛的控制策略計算不同的數(shù)據，例如車輛載荷、車速等，從而控制線控懸架系統(tǒng)。車輛的載荷不同會影響車身高度，線控懸架系統(tǒng)根據車輛載荷情況，來調節(jié)車身高度，使車輛的車身行駛姿態(tài)更加穩(wěn)定。停車后，乘員減少，載荷也減少，車身因重力減小車身高度增加。為了減少懸架系統(tǒng)負荷及改善汽車外觀形象，控制系統(tǒng)會自動降低車身高度。當車輛高速行駛時，為了提升行車的操作穩(wěn)定性，懸架主動降低車身高度。車輛在凹凸不平較差的路況行駛時，為避免與地面或懸架磕碰，懸架控制系統(tǒng)會主動升高車身高度?！局R準備】三、底盤線控控制工作原理1.全矢量單獨車輪控制智能網聯(lián)汽車底盤線控包括四個子系統(tǒng)，它們之間相互協(xié)作，控制車輛的縱向、橫向及垂直方向的運動，對應車輛前后、左右及上下六個自由度，這六個自由度最終在車輪的運動上體現(xiàn)，因此，一輛汽車若能實現(xiàn)所有車輪的六個自由度作用力獨立控制，那么這輛車就屬于全矢量單獨車輪控制。全矢量單獨車輪控制是個驅動系統(tǒng)，每個單獨的車輪都有驅動、制動、轉向和懸架四個獨立的操控部件，每一個車輪都設立單獨的車輪控制單元，各個車輪由對應的車輪控制單元直接控制。再利用域控制器，使各個車輪控制單元之間交互協(xié)作，更好地實現(xiàn)功能性、安全性，同時為智能網聯(lián)汽車的發(fā)展給予更多的附加性能和附加值。利用全矢量單獨車輪控制形式，可以有效地縮短控制單元從接收信號到發(fā)出指令的時間，從而提高車輛的安全性?！局R準備】三、底盤線控控制工作原理2.底盤線控集成控制架構傳統(tǒng)汽車中，液壓和機械動力的傳輸速率過慢，并且機械過多是硬鏈接，而智能網聯(lián)汽車電氣化程度高，兩者不能完全融合。底盤線控技術電氣化程度高，各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動性對汽車的整體性能影響很大。因此，為滿足車輛的需求，要求智能網聯(lián)汽車底盤線控實現(xiàn)集成化控制。智能網聯(lián)汽車在行駛過程中，底盤的各個電控部件相互影響、相互制約，整車性能的提升需要底盤各個執(zhí)行部件的協(xié)調作業(yè)。智能網聯(lián)汽車底盤線控集成控制架構是利用一個整車控制器來整合底盤線控轉向、驅動、制動、懸架四個子系統(tǒng)的信息，最終實現(xiàn)整車控制。目前智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)缺乏與其他系統(tǒng)之間的信息互通，當整車控制器控制多個子系統(tǒng)時，彼此缺乏協(xié)調，容易產生沖突和干擾。智能網聯(lián)汽車最終要實現(xiàn)車、路、行人和云平臺之間的互通，整車控制器整合車輛的所有信息對智能網聯(lián)汽車的安全性、操縱穩(wěn)定性等非常重要?！局R準備】三、底盤線控控制工作原理3.底盤線控容錯控制方法智能網聯(lián)汽車底盤線控多采用容錯控制的方式。容錯控制是智能網聯(lián)汽車底盤線控必不可少的控制策略，合理準確的容錯控制可以保證智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)的可靠性，使其滿足車輛的應用要求。智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)的容錯控制以冗余控制為主，一般采用硬件冗余或者軟件冗余實現(xiàn)，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時對故障做出診斷，同時采用合理的控制措施修復或彌補故障是容錯控制有效與否的重要依據。小貼示：自主創(chuàng)新是民族工業(yè)崛起的必然之路。從中華人民共和國成立開始，我國汽車工業(yè)經歷了自力更生的創(chuàng)建階段、艱苦奮斗的成長階段和自主創(chuàng)新的發(fā)展階段?，F(xiàn)在智能網聯(lián)汽車底盤線控零部件實現(xiàn)了100%的國產化。我國的汽車市場、生產企業(yè)和產品已經開始參與國際競爭?！炯寄軠蕚洹恳?、線控轉向系統(tǒng)的認知【技能準備】一、線控轉向系統(tǒng)的認知【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的認知【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的認知小貼示：養(yǎng)成綠色低碳環(huán)保意識。電機作為電能與機械能之間的轉換裝置，電機實則蘊涵著節(jié)能降碳、綠色發(fā)展的奧秘?！半姍C目前已經成為人類生產生活中最重要的動力設備，應用廣泛，耗電量超過全社會用電總量的60%?！痹趪页掷m(xù)推進節(jié)能減排的背景下，助力碳中和，實現(xiàn)節(jié)能減排，我國電機正向節(jié)能低碳方向快速發(fā)展。【技能準備】三、線控制動系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)的認知【技能準備】三、線控制動系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)的認知【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】02底盤線控系統(tǒng)檢修工具設備的使用【任務目標】素養(yǎng)目標：1.養(yǎng)成獨立思考、處理和分析問題的能力 2.培養(yǎng)持之以恒、精益求精的工作精神3.養(yǎng)成善于思考、深入研究等良好的自主學習習慣知識目標：1.掌握檢測工具的功能2.掌握檢測工具的作用3.熟悉檢測工具的技術參數(shù)能力目標：1.能夠熟練使用檢測工具對智能傳感器進行調試2.能夠熟練使用檢測工具對智能傳感器進行檢測3.能夠正確讀取及分析檢測工具及儀器設備的數(shù)據【任務導入】一輛智能網聯(lián)汽車因故障需返廠維修，經過車廠技術人員檢查，發(fā)現(xiàn)前向制動系統(tǒng)無法正常工作，需要制動系統(tǒng)線路進行檢測。你作為底盤線控系統(tǒng)裝調人員，根據你學習的底盤線控系統(tǒng)的基礎知識，完成該車底盤線控制動系統(tǒng)的檢測工作?！局R準備】一、數(shù)字萬用表

1.萬用表的功能萬用表可以檢測電壓、電阻和電流等參數(shù)外，有的還可以檢測轉速、閉合角、頻寬比（占空比）、頻率、壓力、時間、電容、電感、溫度、半導體元件等。1）測量交、直流電壓?？紤]到電壓的允許變動范圍及可能產生的過載，汽車萬用表應能測量大于40V的電壓值，但測量范圍也不能過大，否則，讀數(shù)的精度下降。2）測量電阻。汽車萬用表應能測量1MΩ的電阻，測量范圍大一些使用起來較方便。3）測量電流。汽車萬用表應能測量大于10A的電流，測量范圍再小則使用不方便。4）測量二極管的性能。5）測量大電流。配置電流傳感器（霍爾式電流傳感夾）后，可以測量大電流。6）測量溫度。配置溫度傳感器后可以檢測冷卻水溫度、尾氣溫度和進氣溫度等。有些汽車萬用表，除了具有上述基本功能外，還有一些擴展功能?！局R準備】一、數(shù)字萬用表2.萬用表的基本結構萬用表的結構如圖所示。萬用表主要由數(shù)字及模擬量顯示屏、功能按鈕、測試項目選擇開關、溫度測量座孔、公用座孔、搭鐵座孔、電流測量座孔等構成。【知識準備】二、數(shù)字示波器1.數(shù)字示波器的作用數(shù)字示波器是智能網聯(lián)汽車車載傳感器、控制器、執(zhí)行器調試、測試中常用的測量儀器。數(shù)字示波器可以對連續(xù)信號進行片斷式的采集；將采集到的模擬電壓信號轉換變?yōu)閿?shù)字信號記錄下來，再通過顯示屏將其重現(xiàn)；將肉眼無法識別的電子信號轉換成可觀測的波形圖形；通過調節(jié)X軸上的時間間隔，Y軸上的幅值來觀測各種物理參數(shù)的變化。數(shù)字示波器的結構如圖所示?！局R準備】二、數(shù)字示波器2.示波器常用術語1）幅值比例。垂直方向每格高度代表的信號數(shù)值。2）時基（timebase）。每格水平長度代表的時間值。3）觸發(fā)電平（triggerlevel）。示波器觸發(fā)采集時的起始幅值。4）觸發(fā)源。示波器的觸發(fā)通道信號，如通道1（CH1）、通道2（CH2）。5）觸發(fā)沿。示波器顯示時的波形上升或下降沿。6）自動觸發(fā)（Autotrigger）。示波器根據信號特點自動設置觸發(fā)條件。【知識準備】二、數(shù)字示波器3.示波器的調整（1）垂直Y軸幅值比例調節(jié)縱坐標控制系統(tǒng)調節(jié)電壓軌跡在Y軸上的顯示；選擇電壓擋位調整開關；Y軸位移旋鈕調節(jié)幅值。（2）水平X軸時基調整示波器顯示屏橫坐標控制系統(tǒng)可調整時基；時基的選擇決定重復性信號在顯示屏上顯示的頻數(shù)。（3）調整觸發(fā)當觸發(fā)調節(jié)不當時，顯示的波形將出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。所謂波形不穩(wěn)定，是指波形左右移動不能停止在屏幕上，或者出現(xiàn)多個波形交織在一起無法清楚地顯示和鎖定波形。（4）校準信號的使用提供一個頻率為1kHZ，電壓為3V的校準信號，用于檢查示波器自身的測量是否準確；可以檢查輸入探頭是否完好；當使用比較法測量其他信號時，可作為標準提供參考信號?！局R準備】三、CAN總線分析儀1.硬件連接CAN總線分析儀的結構如圖1-8所示。有CAN1和CAN2兩個接入端口，每個端口有CAN_H、CAN_L和P（G）三個端子，另有一個終端電阻選擇按鈕。1）總線分析儀供電模式。USB電纜直接連接PC的USB接口，由PC的USB接口提供+5V電源。2）CAN總線分析儀的連接。接入CAN總線分別與CAN_H連CAN_H，CAN_L連CAN_L即可建立通信。CAN-bus網絡采用直線拓撲結構，總線最遠的2個終端需要接入120Ω的終端電阻。節(jié)點數(shù)目大于2，中間節(jié)點不需要安裝120Ω的終端電阻，對于分支連接，其長度不應超過3米?！局R準備】三、CAN總線分析儀3）CAN總線終端電阻的設置。接入終端電阻作用是為了增強CAN通信的可靠性，消除CAN總線終端信號反射干擾，CAN總線網絡最遠的兩個端點通常要加入終端匹配電阻。例如雙絞線的特性阻抗為120Ω，則總線上的兩個端點也應集成120Ω終端電阻。4）系統(tǒng)狀態(tài)指示燈。接口卡各有1個PWR、SYS、CAN1、CAN2指示燈來指示設備的運行狀態(tài)。接口卡上電后，四個指示燈同時點亮，之后PWR和SYS常亮，但CAN1和CAN2燈不亮，表明設備已經供電，系統(tǒng)完成初始化；否則，表示存在系統(tǒng)電源故障或其他故障?！局R準備】三、CAN總線分析儀2.ECANTools軟件的使用方法ECANTools軟件自帶的調試軟件，USB轉CAN卡配合該軟件可以快速進行CAN總線數(shù)據收發(fā)，實現(xiàn)PC到CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議的總線（包括標準幀、擴展幀、數(shù)據幀、遠程幀）的雙向通信，其發(fā)送界面有普通模式和列表模式。1）普通發(fā)送模式。普通發(fā)送模式非常直觀，所有設置選項均在主界面中可直接設置。2）列表發(fā)送模式。CAN幀添加到發(fā)送列表中；可同時發(fā)送多條不同的報文；可循環(huán)發(fā)送，列表可保存到本地并可加載。適用于CAN卡同時調試多個CAN節(jié)點，或需要按時序發(fā)送數(shù)據。3）波特率自動識別。ECANTools軟件可以自動識別總線波特率。識別波特率分為兩種模式：標準波特率識別（標準波特率如1000K、800K、500K等）和全范圍波特率識別?！炯寄苡柧殹恳弧⑵嚁?shù)字萬用表的使用【技能訓練】一、汽車數(shù)字萬用表的使用【技能訓練】二、數(shù)字示波器的使用【技能訓練】二、數(shù)字示波器的使用【技能訓練】三、CAN總線分析儀的使用【技能訓練】三、CAN總線分析儀的使用【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】【項目小結】1.知識小結

【項目小結】2.技能小結【主題探究】自主創(chuàng)新是我國科技發(fā)展路徑的重大戰(zhàn)略選擇，對于我國經濟發(fā)展和國家安全具有重要戰(zhàn)略意義。黨的二十大報告指出“必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，開辟發(fā)展新領域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢”。自主創(chuàng)新已形成具有全球競爭力的新生態(tài)。我國汽車工業(yè)從無到有，到參與國際競爭，無不彰顯自主創(chuàng)新的重要作用。你知道我國汽車產業(yè)在哪些關鍵技術上進行了自主創(chuàng)新？這些創(chuàng)新又對智能網聯(lián)汽車產業(yè)發(fā)展產生了哪些深遠影響？查閱有關資料，就這些問題與同學進行討論、交流和探究。謝謝項目二

智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)裝調與檢修智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)拆裝目錄任務一任務二任務三智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)調試智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)檢修【項目描述】

在智能網聯(lián)汽車中，可將線控驅動系統(tǒng)通過VCU與計算平臺結合起來，通過計算平臺替代駕駛員向汽車發(fā)送行駛意圖。例如，當環(huán)境感知傳感器檢測到前方交通信號燈由紅變綠時，環(huán)境感知傳感器將交通信號燈為綠燈信號發(fā)送給計算平臺，計算平臺經分析后，向VCU發(fā)送請求執(zhí)行起步信號，VCU將信號再次處理后，發(fā)送給線控驅動系統(tǒng)，線控驅動系統(tǒng)可根據命令實現(xiàn)汽車的自動起步，還可以實現(xiàn)自動跟車行駛、停車時自動切換到駐車擋等，根據車況及時智能地做出相應處理?！局R脈絡圖】01智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)拆裝【任務目標】素養(yǎng)目標：1.養(yǎng)成拆卸安裝過程中良好的勞動習慣。2.養(yǎng)成應用技術資料完成結構認知自學的職業(yè)能力。3.能夠通過實踐項目養(yǎng)成團隊協(xié)作意識。知識目標：1.了解線控驅動系統(tǒng)的功能。2.掌握線控驅動系統(tǒng)的結構與工作原理。3.了解線控驅動系統(tǒng)的工作特點及應用。能力目標：1.能夠制定線控驅動系統(tǒng)拆裝計劃。2.能夠正確使用線控驅動系統(tǒng)拆裝工具。3.能夠獨立拆裝線控驅動系統(tǒng)零部件?！救蝿諏搿?/p>

一輛智能網聯(lián)汽車，因驅動系統(tǒng)故障需到廠家維修。如果你是底盤線控系統(tǒng)裝配或調試人員，根據本任務所學的線控驅動系統(tǒng)組成與工作原理，按要求自主完成線控驅動系統(tǒng)中驅動電機的結構原理記錄與驅動系統(tǒng)的安裝調試工作?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)概述

1.線控驅動系統(tǒng)定義線控驅動系統(tǒng)（DriveByWire，DBW），是智能網聯(lián)汽車實現(xiàn)的必要關鍵技術，為智能網聯(lián)汽車實現(xiàn)自主行駛提供了良好的硬件基礎；智能網聯(lián)汽車的線控驅動系統(tǒng)用于實現(xiàn)車速控制或自動加速度；線控驅動系統(tǒng)可以使汽車更為便捷的實現(xiàn)定速巡航、自適應巡航等功能。【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)概述2.線控驅動系統(tǒng)分類目前，與智能網聯(lián)汽車的兩種主要類型相匹配，線控驅動系統(tǒng)分為傳統(tǒng)（燃油）汽車線控驅動和電動汽車線控驅動兩種類型。在燃油汽車中線控驅動系統(tǒng)也稱為線控節(jié)氣門或者電控節(jié)氣門（ThrottlebyWire）。發(fā)動機通過線束代替拉索或者拉桿，在節(jié)氣門側安裝驅動電動機帶動節(jié)氣門改變開度，根據汽車的各種行駛信息，精確調節(jié)進入氣缸的油氣混合物，改善發(fā)動機的燃燒狀況，大大提高汽車的動力性和經濟性?！局R準備】二、線控驅動系統(tǒng)的組成1.傳統(tǒng)（燃油）汽車線控驅動系統(tǒng)組成傳統(tǒng)汽車線控驅動系統(tǒng)主要包括線控加速系統(tǒng)和線控換擋系統(tǒng)兩大部分。線控加速系統(tǒng)是通過傳感器來采集傳送加速踩踏快慢與深淺的信號、從而實現(xiàn)踏板功能的電子控制、控制單元接收和解讀此信號，然后再發(fā)出控制指令，控制行駛速度。換擋系統(tǒng)主要由駕駛室內的換擋桿和變速器內的換擋機構組成。它的出現(xiàn)突破了傳統(tǒng)換擋桿必須放在中控部分與變速箱硬連接的限制?！局R準備】二、線控驅動系統(tǒng)的組成

2.電動汽車線控驅動系統(tǒng)組成電動汽車線控驅動系統(tǒng)主要由驅動電機、電機控制器（MCU）和整車控制器（VCU）組成。。圖

電動汽車線控驅動系統(tǒng)的組成【知識準備】三、線控驅動系統(tǒng)的工作原理1.傳統(tǒng)汽車線控驅動系統(tǒng)工作原理目前傳統(tǒng)汽車線控驅動系統(tǒng)的控制有兩種技術路線，第一種是在加速踏板的位置增加一套執(zhí)行機構，去模擬駕駛員踩加速踏板。同時還要增加一同閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)，輸入是目標車速信號，實際車速作為反饋。通過控制系統(tǒng)計算，去控制執(zhí)行機構具體動作。第二種是接管節(jié)氣門控制單元加速踏板的位置信號，只需要增加一套控制系統(tǒng)，輸入目標車速信號，把實際的車速作為反饋，最后控制系統(tǒng)計算輸出加速踏板位置信號給節(jié)氣門控制單元?！局R準備】三、線控驅動系統(tǒng)的工作原理2.電動汽車線控驅動系統(tǒng)工作原理由于電動汽車整車控制器（VCU）的主要功能是通過接收車速信號、加速度信號以及加速踏板位移信號，實現(xiàn)轉矩需求的計算，然后發(fā)送轉矩指令給電機控制單元，進行電機轉矩的控制，所以通過整車控制器的速度控制接口來實現(xiàn)線控驅動控制。為了保證車輛的安全轉換，現(xiàn)在電動汽車線控驅動系統(tǒng)一般有人工駕駛和自動駕駛兩種模式?！局R準備】三、線控驅動系統(tǒng)的工作原理（1）人工駕駛模式整車控制器通過接收變速桿（或按鍵、旋鈕）信號、加速踏板傳感器信號等，判斷汽車行駛方向和行駛速度，然后通過CAN總線發(fā)送給電機控制器（MCU），控制電機（M）的轉向和轉速，并經機械傳動裝置驅動車輪使車輛行駛?！局R準備】三、線控驅動系統(tǒng)的工作原理（2）自動駕駛模式各環(huán)境傳感器信號發(fā)送給計算平臺，計算平臺由此判斷汽車行駛方向、行駛速度等，通過CAN總線發(fā)送給整車控制器（VCU），VCU經計算后再通過CAN總線發(fā)送給電機控制器，控制電機的轉向和轉速，并經機械傳動裝置帶動車輪使車輛行駛。其中，計算平臺替代了駕駛員踩加速踏板、操縱變速桿（或按鍵、旋鈕）等駕駛意圖，實現(xiàn)自動駕駛?！局R準備】四、線控加速系統(tǒng)1.線控加速系統(tǒng)的組成對于傳統(tǒng)汽車而言，加速踏板的自動控制是實現(xiàn)線控驅動的關鍵，線控驅動系統(tǒng)主要是指線控加速系統(tǒng)主要由加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數(shù)據總線、伺服電動機和加速踏板執(zhí)行機構組成。【知識準備】四、線控加速系統(tǒng)2.線控加速系統(tǒng)工作原理

智能網聯(lián)汽車（純電動）線控加速系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)能量由動力蓄電池提供，這時“油門”控制的是驅動電機的轉矩和轉速，它和計算平臺、整車控制器（VCU）、電機控制器（MCU）等一同實現(xiàn)車輛的加減速。

智能網聯(lián)汽車用自動駕駛模式時，計算平臺通過周圍環(huán)境信息融合計算出最佳行駛信息并發(fā)送給VCU，VCU向MCU發(fā)送踏板踩下度等信息，MCU控制驅動電機的轉矩和轉速?！局R準備】四、線控加速系統(tǒng)3.線控加速系統(tǒng)優(yōu)缺點（1）線控加速系統(tǒng)的優(yōu)點舒適性、經濟性好。電子加速踏板能根據踩踏板的動作幅度細節(jié)來判斷駕駛者的意圖，綜合車況精確合理地控制執(zhí)行器，提高汽車的經濟性和駕駛舒適性能。穩(wěn)定性高。線控加速系統(tǒng)在收到踏板信號后會進行分析判斷，再給執(zhí)行單元發(fā)送合適指令保證車輛穩(wěn)定行駛。（2）線控加速系統(tǒng)的缺點成本較高，工作原理相對較為復雜。與傳統(tǒng)油門相比，硬件上需要添加加速踏板位置位移傳感器，并且增加ECU接線；軟件上需要開發(fā)分析位置傳感器信號，并且綜合車況給出最優(yōu)控制指令的算法，增加了開發(fā)成本。【知識準備】五、線控換檔系統(tǒng)線控換檔系統(tǒng)的定義

線控換檔系統(tǒng)是實現(xiàn)智能駕駛的核心部件，它省去傳統(tǒng)機械式結構，換擋器體積小、布置靈活；還可以實現(xiàn)電控換檔，為輔助駕駛和自動駕駛奠定基礎。線控換檔系統(tǒng)取消了換擋拉索，整個系統(tǒng)變得更輕、更小、更智能，能判斷出駕駛員的換檔錯誤操作，避免對變速器造成損傷，從而更好地保護變速器并且能糾正駕駛者的不良換檔操作習慣。目前，市場上主要的線控換檔器操縱機構形式有4種：旋鈕式、按鍵式、懷檔式和檔桿式?！局R準備】五、線控換檔系統(tǒng)2.線控換檔系統(tǒng)組成

線控換檔系統(tǒng)由換檔選擇模塊、換檔電控單元、換檔執(zhí)行單元、駐車控制ECU，駐車執(zhí)行機構和檔位指示燈等組成。【知識準備】五、線控換檔系統(tǒng)3.線控換檔系統(tǒng)工作原理當選用人工駕駛模式時，駕駛員通過操縱桿的傳感器將換檔信號傳遞給電控單元，電控單元處理信號后將指令發(fā)給換檔電機，實現(xiàn)前進檔、倒車檔、空檔、駐車檔的轉換?！局R準備】五、線控換檔系統(tǒng)當選用自動駕駛模式時，駕駛員操縱換檔選擇模塊的人工駕駛操作，將變?yōu)槠囎詣优袛嗨铏n位并進行自動換檔的自動駕駛操作，實現(xiàn)前進檔、倒車檔、空檔、駐車檔的轉換?！局R準備】五、線控換檔系統(tǒng)4.線控換檔系統(tǒng)優(yōu)缺點（1）線控換擋系統(tǒng)的優(yōu)點質量更輕，有利于輕量化；體積更小，節(jié)省儲物空間；布置位置靈活，形式多變，科技感十足，可提高品牌競爭力；便于集成附加功能，如APA全自動泊車、自動P位請求、實現(xiàn)手動/自動換擋模式、駕駛員安全帶保護、車門打開安全保護，有助于實現(xiàn)整車防盜功能、多重硬線喚醒功能、駕駛習慣學習功能等；能更好地保護變速器并且糾正駕駛者的不良換檔操作習慣。（2）線控換檔系統(tǒng)的缺點過于依賴電信號，如果遇到電路短路時，就無法使用電子檔桿。而且，電子檔桿的換檔不會很清晰，電子檔桿在每次掛檔完成后都會回位，有時會操作失誤?！局R準備】六、線控驅動電機及控制器1.驅動電機驅動電機可以將電能轉換為機械能，是線控驅動系統(tǒng)中的核心部件。智能網聯(lián)汽車主要以純電動汽車為主，常見的驅動電機有直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。在各類驅動電機中，永磁同步電機具有高效、高控制精度、高轉矩密度、良好的轉矩平穩(wěn)性及低振動噪聲等特點，在純電動汽車中永磁同步電機應用更為廣泛。【知識準備】六、線控驅動電機及控制器（1）永磁同步電機所謂永磁是指在制造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步的提升。同步是指轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速可以被完全控制。由于永磁體的磁性是固定的，在定子中產生的旋轉磁場會帶動永磁體旋轉，最終達到同一轉速，即“同步”。

永磁同步電機的結構主要由機座、轉子、定子、電機溫度傳感器、前后端蓋等組成?！局R準備】六、線控驅動電機及控制器（2）開關磁阻電機開關磁阻電機驅動系統(tǒng)是高性能機電一體化系統(tǒng)，主要由開關磁阻電機、功率轉換器、傳感器和控制器四部分組成，如圖2-7所示。相比其他類型的驅動電機而言，它的結構最為簡單。定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易于維修等諸多優(yōu)點。缺點是控制系統(tǒng)的設計相對復雜，在實際運轉中，尤其是負載運行的工況，電機本身發(fā)出的噪聲及振動較大?！局R準備】六、線控驅動電機及控制器2.電機控制器驅動電機控制器是連接動力蓄電池與驅動電機的電能轉換單元，是驅動電機及控制系統(tǒng)的核心，驅動電機控制器就是控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸?shù)难b置，由控制信號接口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成?！炯寄軠蕚洹恳?、線控驅動系統(tǒng)主要零部件的組裝【技能準備】一、線控驅動系統(tǒng)主要零部件的組裝【技能準備】一、線控驅動系統(tǒng)主要零部件的組裝【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的拆裝【技能準備】二、線控驅動系統(tǒng)的拆裝

小貼示：精益求精的工匠精神就是要求從業(yè)者對每一道工序都要凝神聚力、追求極致。在拆裝過程中，要時刻觀察固定安裝位置，防止因接觸不良造成安全隱患。在實際生產中，應養(yǎng)成嚴謹細致、精益求精的工作作風。【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】02智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)調試【任務目標】素養(yǎng)目標：1.培養(yǎng)嚴格遵守安全技術操作規(guī)程的習慣。2.培養(yǎng)良好的合作意識和協(xié)調溝通能力。3.培養(yǎng)精益求精、一絲不茍的工匠精神。知識目標：1.掌握線控驅動系統(tǒng)的通信原理。2.掌握線控驅動系統(tǒng)CAN報文含義。3.掌握線控驅動系統(tǒng)CAN報文發(fā)送方法。能力目標：1.能夠制定線控底盤轉向驅動系統(tǒng)拆裝計劃。2.能夠將調試數(shù)據解析成CAN報文。3.能夠進行線控驅動系統(tǒng)調試?！救蝿諏搿磕痴嚿a廠家正在生產一款智能網聯(lián)汽車，其中驅動系統(tǒng)機械部分已經安裝調整完畢，你作為標定人員需要完成加速踏板模塊的電氣性能檢測，并依據通信協(xié)議對線控驅動部分進行安裝與測試，請你根據本任務所學線控驅動系統(tǒng)調試的基本知識，完成CAN通信檢測與報文測試。【知識準備】智能網聯(lián)汽車底盤線控系統(tǒng)安裝完成后，為了保證其正常的運行，車輛需測試自動駕駛模式的驅動功能。測試人員操作調試軟件下發(fā)驅動指令、駕駛模式等進行測試。測試的同時，測試人員通過調試軟件的顯示界面，可分別查看到工作狀態(tài)信號。如何通過調試軟件對車載計算機平臺下發(fā)驅動控制指令？又是如何查看其反饋信號？本任務將對這些內容進行學習。線控驅動系統(tǒng)用于實現(xiàn)車速控制或自動加速度。基于電動汽車開發(fā)的智能網聯(lián)汽車，其動力來源于動力蓄電池控制器（BMS）控制的動力蓄電池。人工駕駛的調試不做實訓內容，只介紹通信原理，實訓內容通過自動駕駛模式進行調試，即線控系統(tǒng)聯(lián)合調試?！局R準備】

線控驅動系統(tǒng)的通信VCUMCU電機狀態(tài)、電機控制器狀態(tài)驅動指令格式：Motorola頻率：500kbps幀格式：標準幀【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理人工駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)的通信主要存在于VCU與MCU之間，包括VCU向MCU發(fā)送的驅動指令，及MCU向VCU發(fā)送的反饋信息（電機狀態(tài)、電機控制器狀態(tài)）。VCU與MCU之間的通信報文采用Motorola格式，波特率為500kbit/s，幀格式為標準幀?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析字節(jié)定義格式Byte0bit0電機控制器工作使能0-未使能；1-使能bit1電機控制器放電使能0-未使能；1-使能bit2~bit3控制模式0-轉速模式；1-轉矩模式；2-無效bit4保留\bit5~bit7保留\Byte1bit0保留\bit1~bit7Byte2踏板開度低字節(jié)有效值：0-1000，精度0.1%，物理量0%-100.0%Byte3高字節(jié)Byte4電機轉速命令低字節(jié)電機轉速=油門有效值×2.7Byte5高字節(jié)Byte6擋位狀態(tài)0-P擋（保留）；1-倒擋（R，反轉）；2-N擋；3-前進擋（D正轉）Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析1）首字節(jié)（Byte0）主要功能是用來設置電機控制器使能信號和控制模式。該字節(jié)的8個比特設置成不同的功用，其中第1個比特（bit0）用來設置電機控制器的工作使能狀態(tài)，bit0=0時，未觸發(fā)工作使能信號，當bit0=1時，觸發(fā)工作使能信號；第2個比特（bit1）用來設置電機控制器的放電使能狀態(tài)，bit1=0時，未觸發(fā)放電使能信號，當bitl=1時，觸發(fā)放電使能信號；第3-4個比特（bit2-bit3）用來設置電機控制器的控制模式，當bit2-bit3=0時，為轉速控制模式，當bit2-bit3=1時，為轉矩控制模式，當bit2-bit3=2時，為無效信號；其余4位為預留位，默認值都為0?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析

2）第3-4個字節(jié)（Byte2-Byte3）功能是用來設置踏板開度，有效值為0-1000，精度是0.1%，物理量為0%-100%，如設置60%的踏板開度，先計算踏板有效值，即60%÷0.1%=600，轉換成兩字節(jié)的十六進制數(shù)為Ox0258，由于Byte2為低字節(jié)，Byte3高字節(jié)，則Byte2=0x58,Byte3=0x02，則Byte2-Byte3=0x5802?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析3）第5-6個字節(jié)（Byte4-Byte5）功能是用來設置電機轉速命令。MCU根據接收的電機轉速命令值，驅動電機工作到對應的電機轉速，其中電機轉速命令值=踏板有效值×2.7。如踏板有效值為100，則電機轉速命令值=100×2.7=270，換算成十六進制值為0x010E，由于Byte4為低字節(jié)，Byte5高字節(jié)，則Byte4=0x0E，Byte5=0x01，則Byte4-Byte5=0x0E01?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.

整車控制器向電機控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析4）第7個字節(jié)（Byte6）用來設置擋位。Byte6=0x00時，表示掛入駐車擋（P）；Byte6=0x01時，表示掛入倒車擋（R）；Byte6=0x02時，表示掛入空擋（N）；Byte6=0x03時，表示掛入前進擋（D）。5）第2個字節(jié)（Bytel）和第8個字節(jié)（Byte7）為預留字節(jié)，默認Bytel=0x00，Byte7=0x00?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理1.電機控制器向整車控制器發(fā)送CAN報文協(xié)議分析MCU向VCU發(fā)送CAN報文的協(xié)議ID有3個（Ox310、Ox311、Ox312）

（1）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：Ox310）該報文主要反饋驅動電機的工作狀態(tài)、控制器和電機溫度、故障數(shù)和故障碼等內容。報文周期為200ms，報文長度8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀。【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（1）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：Ox310）字節(jié)定義格式Byte0驅動電機狀態(tài)0x01-耗電；0x02-發(fā)電；0x03-關閉狀態(tài)；0x04-準備狀態(tài)；0xFE-表示異常，0xFF-表示無效Byte1驅動電機控制器溫度有效值：0-250（數(shù)值偏移量-40℃）物理值-40℃-210℃Byte2驅動電機溫度有效值：0-250（數(shù)值偏移量-40℃）物理值-40℃-210℃Byte3保留\Byte4保留\Byte5驅動電機故障總數(shù)精度：1，偏移0，物理值1-50Byte6驅動電機故障代碼列表0x01-U相軟件過流；0x02-V相軟件過流；0x03-W相軟件過流；0x04-硬件過流；0x05-功率模塊故障；0x06-母線過流；0x07-母線過壓；0x08-母線欠壓；0x09-電機超速；0x0A-電機過載；0x0B-控制器過載；0x0C-電機過熱；0x0D-控制器過熱；0x0E-電機溫度傳感器故障；0x0F-控制器溫度傳感器故障；0x10-電機編碼器故障；0x11-電機堵轉故障；0x14-實時故障1；0x15-相電流傳感器故障；0x16-母線電流傳感器故障；0x17-電機失控；0x1C-轉向信號故障；0x1D-通信故障；0x28-實時故障2；0x29-實時故障3Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（1）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：Ox310）①第1個字節(jié)（Byte0）主要功能是用來反饋當前驅動電機的狀態(tài)。Byte0=0x01時，表示驅動電機當前處于耗電狀態(tài)；Byte0=0x02時，表示驅動電機當前處于發(fā)電狀態(tài)；Byte0=0x03時，表示驅動電機當前處于關閉狀態(tài)；Byte0=0x04，表示驅動電機當前處于準備狀態(tài)；Byte0=0xFE時，表示當前驅動電機異常；Byte0=0xFF時，為無效信號。②第2個字節(jié)（Byte1）主要功能是用來反饋當前驅動電機控制器的溫度。有效值范圍為0-250，數(shù)值偏移量為-40，偏移后表示驅動電機控制器的溫度范圍-40℃-210℃。如MCU反饋的報文中Byte1=0x64，換算成十進制值為100，進行數(shù)值偏移計算后為100-40=60，表示當前驅動電機控制器的溫度為60℃?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（1）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：Ox310）③第3個字節(jié)（Byte2）主要功能是用來反饋當前驅動電機的溫度。有效值范圍為0-250，數(shù)值偏移量為-40，偏移后表示驅動電機的溫度范圍-40℃-210℃。如MCU反饋的報文中Byte2=0x32，換算成十進制值為50，進行數(shù)值偏移計算后為50-40=10，表示當前驅動電機的溫度為10℃。④第4個字節(jié)（Byte5）主要功能是用來反饋當前驅動電機的故障數(shù)。數(shù)值范圍為1-50，精度為1，偏移為0。如MCU反饋的報文中Byte5=0x03，換算成10進制值為3，表示當前驅動電機反饋的故障有3個。⑤第5個字節(jié)（Byte6）主要功能是用于反饋驅動電機故障碼?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（2）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x311）字節(jié)定義格式Byte0驅動電機轉速低字節(jié)有效值：0-65531（數(shù)值偏移量-20000表示-20000r/min-45531r/min），最小計量單元：1r/min，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效。Byte1高字節(jié)Byte2驅動電機轉矩低字節(jié)有效值：0-65531（數(shù)值偏移量-20000表示-2000N.m-4553.1N.m），最小計量單元：0.1N.m，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效（備注：前進時轉矩正值，倒車時轉矩負值）Byte3高字節(jié)Byte4電機旋轉狀態(tài)0x01：電機反轉（R擋）；0x02：電機無轉速（N擋）；0x03：電機正轉（D擋）Byte5bit0保留\bit1保留\bi2t-bit5保留\bit6-bit7保留\Byte6-Byte7保留\該報文主要反饋驅動電機工作狀態(tài)的參數(shù)。報文周期為200ms，報文長度8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（2）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x311）①第1-2個字節(jié)（Byte0-Byte1）功能是用來反饋當前驅動電機的轉速。有效值范圍為0-65531，數(shù)值偏移量為-20000，偏移后表示-20000-45531r/min，最小計量單元為1r/min。如MCU反饋的報文中Byte0-Bytel=0xF055，進行高低字節(jié)變換后MCU反饋的驅動電機轉速的十六進制值為0x55F0，換算成十進制值為22000，進行數(shù)值偏移計算后為22000-20000=2000,表示當前驅動電機轉速為2000r/min。當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFE,表示出現(xiàn)異常；當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFF，表示反饋的信號無效?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（2）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x311）②第3-4個字節(jié)（Byte2-Byte3）功能是用來反饋當前驅動電機的轉矩。有效值范圍為0-65531，數(shù)值偏移量-20000，表示-2000-4553.1N·m，最小計量單元為0.1N·m，其中正值為前進時的轉矩，負值為倒車時的轉矩。如MCU反饋的報文中Byte2-Byte3=0xE84E，進行高低字節(jié)變換后MCU反饋的驅動電機轉矩的十六進制值為0x4EE8，換算成十進制值為20200，進行數(shù)值偏移計算后為20200-20000=200，表示當前汽車正在向前行駛，且此時驅動電機的轉矩為200×0.1N·m=20N·m。當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=0xFE,表示出現(xiàn)異常；當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=0xFF，表示反饋的信號無效?！局R準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（2）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x311）③第5個字節(jié)（Byte4）功能是用來反饋當前電機旋轉狀態(tài)。Byte4=0x01時定義為R擋，電機反轉；Byte4=0x02時定義為N擋，電機無轉速；Byte4=0x03時定義為D擋，電機正轉。④第6-8個字節(jié)（Byte5-Byte7）為預留字節(jié)，默認Byte5=0x00，Byte6=0x00,Byte7=0x00。【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（3）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x312）該報文主要反饋驅動電機控制器工作狀態(tài)的參數(shù)。報文周期為500ms，報文長度8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀.字節(jié)定義格式Byte0電機控制器輸入電壓低字節(jié)有效值：0-60000（表示0V-6000V），最小計量單元：0.1V，“0xFF，0xFE”表示異常，“0xFF，0xFF”表示無效。Byte1高字節(jié)Byte2電機控制器直線母線電流低字節(jié)有效值：0-20000（數(shù)值偏移量-10000，表示-1000A-1000A），最小計量單元：0.1A，“0xFF，0xFE”表示異常，“0xFF，0xFF”表示無效。Byte3高字節(jié)Byte4-Byte7保留\【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（3）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x312）①第1-2個字節(jié)（Byte0-Bytel）功能是用來反饋當前電機控制器的輸入電壓。有效值范圍為0-60000，表示0-6000V，最小計量單元為0.1V。如當前MCU反饋的報文中ByteO-Byte1=0x2003，進行高低字節(jié)變換后MCU反饋的電機控制器輸入電壓的十六進制值為0x0320，換算成十進制值為800，表示當前電機控制器的輸入電壓為800×0.1V=80V。當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Byte1=0xFE，表示出現(xiàn)異常；當MCU反饋的報文中Byte0=0xFF、Bytel=0xFF，表示反饋的信號無效。【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)內部通信原理（3）MCU向VCU發(fā)送的報文（ID：0x312）②第3-4個字節(jié)（Byte2-Byte3）功能是用來反饋當前電機控制器的直線母線電流。有效值范圍為0-20000。數(shù)值偏移量-10000，表示-1000-1000A，最小計量單元為0.1A。如當前MCU反饋的報文中Byte2-Byte3=0xA028，進行高低字節(jié)變換后MCU反饋的電機控制器直線母線電流的十六進制值為0x28A0，換算成十進制值為10400，進行數(shù)值偏移計算后為10400-10000=400，表示當前電機控制器的直線母線電流為400×0.1A=40A。但當MCU反饋的報文中Byte2=OxFF、Byte3=0xFE，表示出現(xiàn)異常；當MCU反饋的報文中Byte2=0xFF、Byte3=OxFF，表示反饋的信號無效。③第5-8個字節(jié)（Byte4-Byte7）為預留字節(jié)，默認每個字節(jié)值都為0x00。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)的聯(lián)合調試通信主要存在于計算平臺（AGX）與VCU之間，包括計算平臺（AGX）向VCU發(fā)送的目標車速、轉向角度、制動壓力請求等指令，以及VCU向計算平臺發(fā)送當前車速、驅動電機狀態(tài)、當前角度等信息。計算平臺（AGX）與VCU之間的通信報文采用Motorola格式，波特率為500kbit/s，幀格式為標準幀?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理1.計算平臺向整車控制器發(fā)送CAN通信協(xié)議計算平臺向VCU發(fā)送CAN報文ID為0x120，報文周期為100ms，報文長度為8字節(jié)（Byte，十六進制），其中每個字節(jié)由8個比特（bit，二進制）構成，幀格式為標準幀。字節(jié)定義格式Byte0bit0使能信號0-未使能；1-使能bit1擋位0-駐車擋（P）；1-倒擋（R）；2-空擋（N）；3-前進擋（D）bit2bit3超聲波開關1-未使能；0-使能bit4\\Bit5\\Bit6\\Bit7\\Byte1左轉向有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte2右轉向有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte3油門開合度有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte4\\Byte5\\Byte6bit0制動使能1-使能制動；0-不使能制動bit1-bit7制動壓力請求有效值：0-100，精度1%，物理量0%-100%Byte7bit0警告燈1-打開；0-關閉bit1-bit7保留\【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理1.計算平臺向整車控制器發(fā)送CAN通信協(xié)議1）第1個字節(jié)（Byte0）功能是用來設置使能和擋位信號。其中bit0可設置使能信號，當bit0=0時，表示未使能，當bit0=1時，表示使能。bit1和bit2用來設置擋位信息，當bit1-bit2=0x00時，設置為P擋；當bit1-bit2=0x01時，設置為倒擋（R）；當bit1-bit2=0x02時，設置為空擋（N）；當bit1-bit2=0x03時，設置為前進擋（D）。bit3可設置超聲波使能開關，當bit3=0時，超聲波開關使能，當bit3=1時，超聲波開關未使能。bit4-bit7為預留比特，設置為0?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理1.計算平臺向整車控制器發(fā)送CAN通信協(xié)議2）第2個字節(jié)（Byte1）功能是用來設置左轉向角度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置左轉向角度為90%，把90轉換成十六進制數(shù)為0x5A。3）第3個字節(jié)（Byte2）功能是用來設置右轉向角度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置右轉向角度為85%，85轉換成十六進制數(shù)為0x55。4）第4個字節(jié)（Byte3）功能是用來設置油門開合度，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置油門開合度為70%，70轉換成十六進制數(shù)為0x46。【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理1.計算平臺向整車控制器發(fā)送CAN通信協(xié)議5）第7個字節(jié)（Byte6）功能是用來設置制動使能和制動壓力請求。bit0為制動使能信號，表示VCU接收此信號作為制動有效，點亮制動燈，中斷驅動電機，當bit0=0時，表示不使能制動，當bit0=1時，表示使能制動；bitl-bit7為制動壓力請求信號，有效值為0-100，精度為1%，物理量0%-100%。如設置制動壓力行程點為85使能制動，數(shù)值85轉換成二進制為1010101，則bit1-bit7=1010101，bit0=1為使能制動，bit0-bit7=11010101，轉換成十六進制數(shù)為0xD5，得Byte6=0xD5。6）第8個字節(jié)（Byte7）用來設置警告燈，當bit0=0時，警告燈關閉，當bit0=1時，警告燈打開。bit1-bit7為預留位，默認值都為0。7）第5、6個字節(jié)（Byte4-Byte5）為預留字節(jié)，都默認為0x00?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN通信協(xié)議VCU向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN報文的協(xié)議ID有3個（ID：0x101、ID：0x102、ID：0x103），其中涉及線控驅動系統(tǒng)數(shù)據的通信協(xié)議ID為0x101，報文周期為100ms，報文長度為8字節(jié)（Byte，十六進制）。Byte0bit0-bit1駕駛模式0-手動控制模式（油門踏板+擋位）；1-自動模式（線控）；2-遙控器調試模式bit2-bit3擋位0x00-駐車擋（P）；0x01-倒擋（R）；0x02-空擋（N）；0x03-前進擋（D）bit4保留\bit5-bit6車輛狀態(tài)0x00-正常；0x01-一級報警；0x02-二級報警；0x03-三級報警bit7保留\Byte1當前角度低字節(jié)轉向角度旋轉到當前數(shù)值對應的角度(-540°-540°)，0°為對應中點位置Byte2高字節(jié)Byte3驅動電機狀態(tài)0x01-耗電；0x02-發(fā)電；0x03-關閉狀態(tài)；0x04-準備狀態(tài)；“0xFE”表示異常，“0xFF”表示無效Byte4車速低字節(jié)有效值：0-65535（表示0m/s-65m/s），最小計量單元：0.001m/sByte5高字節(jié)Byte6驅動電機轉矩低字節(jié)有效值：0-65531（數(shù)值偏移量-20000表示-2000N.m～4553.1N.m），最小計量單元：0.1N.m，“0xFF,0xFE”表示異常，“0xFF,0xFF”表示無效（備注：前進時轉矩正值，倒車時轉矩負值）Byte7高字節(jié)【知識準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN通信協(xié)議1）第1個字節(jié)（ByteO）功能是用來反饋駕駛模式、擋位、車輛狀態(tài)信息。其中bit0-bit1可反饋駕駛模式，當bit0-bit1=0時，駕駛模式為人工控制，當bit0-bit1=1時，駕駛模式為自動控制，當bit0-bit1=2時，駕駛模式為遙控器調試模式；bit2-bit3可反饋擋位，當bit2-bit3=0x00，表示擋位為P擋；當bit2-bit3=0x01，表示擋位為R擋；當bit2-bit3=0x02，表示擋位為N擋；當bit2-bit3=0x03，表示擋位為D擋；bit5-bit6為可反饋車輛狀態(tài)，當bit5-bit6=00，表示車輛狀態(tài)正常，當bit5-bit6=0x01，表示車輛一級報警，當bit5-bit6=0x02，表示車輛二級報警，當bit5-bit6=0x03，表示三級報警；bit4、bit7為預留位，默認0?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN通信協(xié)議2）第2-3個字節(jié)（Byte1-Byte2）功能是用來反饋當前轉向角度。角度范圍為-540°-540°，逆時針旋轉為正，順時針旋轉為負，其中0°為對應中點位置。舉兩個例子進行說明：當前VCU向儀表模塊（IPC）反饋的報文中Byte1-Byte2=0x5000，進行高低字節(jié)變換后，得到EPS反饋角度的十六進制值為0x0050，換算成十進制值為80，80在最大的轉向角度540°以內，可知為逆時針旋轉，即當前逆時針旋轉了80°；當前VCU向儀表模塊（IPC）反饋的報文中Bytel-Byte2=0xB0FF，進行高低字節(jié)變換后，得到EPS反饋角度的十六進制值為0xFFB0，換算成十進制值為65456，65456大于最大的轉向角度540°，可知為順時針旋轉，還需再次進行計算，即65536-65456=80，表示當前順時針旋轉了80°?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN通信協(xié)議3）第4個字節(jié)（Byte3）功能是用來反饋驅動電機狀態(tài)，當Byte3=0x01時，表示驅動電機為耗電狀態(tài)；當Byte3=0x02時，表示驅動電機為發(fā)電狀態(tài)；當Byte3=0x03時，表示驅動電機為關閉狀態(tài)；當Byte3=0x04時，表示驅動電機為準備狀態(tài)；當Byte3=0xFE時，表示驅動電機異常狀態(tài)；當Byte4=0xFF時，表示驅動電機無效。4）第5-6個字節(jié)（Byte4-Byte5）功能是用來反饋車速，有效值范圍是0-65535（表示0m/s～65m/s），最小計量單元為0.001m/s。如VCU向儀表模塊（IPC）反饋報文中Byte4-Byet5=0xE803，進行高低字節(jié)變換后，得到VCU反饋車速的十六進制值為0x03E8，換算成十進制值為1000，表示當前車速為1000×0.001m/s=1m/s，可換算為3.6km/h?！局R準備】二、自動駕駛模式下，線控驅動系統(tǒng)通信原理2.

整車控制器向儀表模塊（IPC）發(fā)送CAN通信協(xié)議5）第7-8個字節(jié)（Byte6-Byte7）功能是用來反饋驅動電機轉矩，有效值范圍為0-65531，數(shù)值偏移量-20000，表示-2000-4553.1N·m，最小計量單元為0.1N.m，其中正值為前進時的轉矩，負值為倒車時的轉矩。如VCU向儀表模塊（IPC）反饋報文中Byte6-Byte7=0x524E，進行高低字節(jié)變換后，得到驅動電機轉矩的十六進制值為0x4E52，換算成十進制值為20050，進行數(shù)值偏移計算后為20050-20000=50，表示當前汽車正在向前行駛，且此時驅動電機的轉矩為50×0.1N.m=5N.m。當反饋的報文中Byte6=0xFF、Byte7=0xFE時，表示出現(xiàn)異常；當反饋的報文中Byte6=0xFF、Byte7=0xFF時，表示反饋的信號無效?！炯寄苡柧殹恳弧⒂嬎闫脚_向VCU發(fā)送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發(fā)送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發(fā)送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發(fā)送CAN報文計算與調試【技能訓練】一、計算平臺向VCU發(fā)送CAN報文計算與調試【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【技能訓練】二、VCU向計算平臺反饋的CAN報文的讀取與分析【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【任務實施與評價】【課后習題】03智能網聯(lián)汽車線控驅動系統(tǒng)故障檢修【任務目標】素養(yǎng)目標：1.培養(yǎng)以發(fā)展和辯證思維看世界的觀念。2.培養(yǎng)銳意創(chuàng)新和精益求精的工匠精神。3.培養(yǎng)自主學習能力并具有創(chuàng)新精神。知識目標：1.了解線控驅動系統(tǒng)的關鍵技術。2.掌握線控驅動系統(tǒng)的電路圖。3.掌握線控驅動系統(tǒng)部件插接器的針腳定義。能力目標：1.能夠對線控驅動系統(tǒng)進行故障診斷。2.能夠對線控驅動系統(tǒng)進行故障排除。3.能夠正確使用診斷工具。【任務導入】

一輛2020年生產的智能網聯(lián)汽車，車輛提示電機溫度過高，經技術人員初步檢查為電機溫度信號、旋變信號有問題，需要進行調試維修。請你根據本任務所學線控驅動系統(tǒng)檢修的基本知識，完成該車輛底盤線控驅動系統(tǒng)的維修。【知識準備】一、線控驅動系統(tǒng)電路圖分析1.人工駕駛的工作過程