項(xiàng)目5 新能源汽車總線電路識(shí)讀《新能源汽車總線控制技術(shù)》

《新能源汽車總線控制技術(shù)》?精品課件合集項(xiàng)目五

新能源汽車總線電路識(shí)讀目

錄CONTENTS0102任務(wù)一

新能源汽車CAN總線的應(yīng)用與識(shí)讀任務(wù)二

各模塊線路識(shí)讀任務(wù)一

新能源汽車CAN總線的應(yīng)用與識(shí)讀客車總線系統(tǒng)要解決的問題包括：由于客車車身長(zhǎng)的特點(diǎn)，前后燈光線束問題是CAN總線系統(tǒng)首先要解決的問題。大型客車中發(fā)動(dòng)機(jī)后置情況較多，發(fā)動(dòng)機(jī)與儀表板之間的信息傳遞造成了線束的大幅增加，對(duì)于純電動(dòng)混合動(dòng)力車輛還增加了控制模塊，因此實(shí)現(xiàn)儀表板節(jié)點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)點(diǎn)之間的CAN通信非常必要?？蛙囎鳛檩d客工具，智能化的空調(diào)管理功能非常重要。電源管理和故障診斷也是客車CAN研究的重要內(nèi)容。CAN總線是一種多主方式的串行通信總線，由于采用了許多新技術(shù)和獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想，與同類產(chǎn)品相比，CAN總線在數(shù)據(jù)通信方面具有高速、實(shí)時(shí)、可靠和靈活的優(yōu)點(diǎn)。普通電氣結(jié)構(gòu)原理圖CAN總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖傳統(tǒng)電氣控制圖有總線控制的電氣系統(tǒng)不論何種車輛，使用總線控制系統(tǒng)都有以下優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)工作，降低了電器設(shè)計(jì)成本，能更快地對(duì)市場(chǎng)做出反應(yīng)。簡(jiǎn)化了車輛的電器維護(hù)工作，從而降低了售后服務(wù)成本。對(duì)于新能源車輛及智能化系統(tǒng)，可輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信，并能提供更高級(jí)的功能。替代繼電器和熔斷器，減少了元器件數(shù)量，從而提高了可靠性。簡(jiǎn)化了整車線束布置，從根本上提高了可靠性，并降低了制造成本。常見客車CAN線布置圖城市公交車內(nèi)總線系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)主要功能包括：接收開關(guān)控制信號(hào)。與IOU模塊和其他ECU模塊進(jìn)行通信，采集模擬信號(hào)和脈沖信號(hào)。可接輸出負(fù)載。與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行程序下載、系統(tǒng)診斷。（一）中央處理器控制單元（SCU）基本功能為：儀表指針為數(shù)字化步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。帶有TFT彩色液晶顯示器，可作為倒車、車內(nèi)監(jiān)視器。符號(hào)片和儀表背光為高亮LED燈。歐科佳的儀表與中央處理器集成在起。（二）儀表控制單元帶有液晶顯示屏和各種指示信號(hào)的儀表裝置IOU的主要功能包括：接收開關(guān)控制信號(hào)。采集模擬信號(hào)和脈沖信號(hào)。執(zhí)行中央處理器信號(hào)。具有不同輸出功率，適合驅(qū)動(dòng)各種設(shè)備。全橋、半橋或PWM輸出。負(fù)載電流測(cè)量。安全模式輸出。即插即用，一般多個(gè)單元可以互換。（三）輸入輸出控制單元（IOU）IOU模塊的外形結(jié)構(gòu)圖CAN總線所有模塊都有WAKE_UP引腳，模塊內(nèi)部是通過喚醒線（ACTIA，也叫地址線）連接在一起的，中央控制模塊為WAKE_UP輸出，其他模塊為WAKE_UP的輸入。連線時(shí)總線各模塊的WAKE_UP都必須與中央控制模塊串聯(lián)在一起，當(dāng)中央控制模塊電源正常，也就是鑰匙打到ON擋時(shí)，中央控制模塊WAKE_UP輸出（輸出電壓值約等于當(dāng)前電源電壓）。（四）喚醒線WAKE_UP通信線是各模塊及ECU之間的通信通道，由屏蔽雙絞線（至少5cm絞一次）組成。通過低壓脈沖信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）進(jìn)行通信，通信線的線徑為0.75mm2，分為總干線與分支。分支線不應(yīng)長(zhǎng)于1

m，是各控制器之間進(jìn)行通信的橋梁。（五）通信線不同場(chǎng)合下的CAN線束圖不同場(chǎng)合下的CAN線束圖威帝CAN總線每個(gè)模塊都有對(duì)應(yīng)的模塊輸入電源：VPP（+）、GND（－），以及模塊輸出電源：VBB（+）、VG（－）。若此電源沒有輸出量則模塊不能工作。（一）電源線和地線CAN信號(hào)線一共有兩根：CAN_H和CAN_L。靜態(tài)時(shí)，CAN_H和CAN_L為2.5

V；正常工作時(shí)，CAN_H為3.5V，CAN_L為1.5V，或CAN_L為3.5

V，CAN_H為1.5V。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：用萬用表是測(cè)不準(zhǔn)CAN_H或CAN_L電壓的，因?yàn)橥姾驝AN線上的電壓在不停變化，而萬用表的響應(yīng)速度很慢，所以測(cè)得的電壓并不是當(dāng)前電壓而是電壓的有效值。斷電后，CAN_H與CAN_L之間應(yīng)有60Ω電阻值。（二）CAN通信線威帝CAN總線的前控模塊連接口為L(zhǎng)IN總線的接口，與開關(guān)模塊的LIN接口對(duì)接，作為CAN總線與開關(guān)模塊的通信線，此信號(hào)不接開關(guān)模塊就無法工作，LIN線工作電壓為+12V。（三）LIN通信線CAN總線所有模塊都有兩個(gè)WAKE_UP引腳，并在模塊內(nèi)部相連接。前控模塊為WAKE_UP的輸出，其他模塊為WAKE_UP的輸入，連線時(shí)總線各模塊的WAKE_UP都必須與前控連接在一起。當(dāng)前控電源正常、鑰匙2擋（ON擋）開啟時(shí)，前控正常工作，WAKE_UP輸出（輸出電壓值等于當(dāng)前電源電壓值），總線其他模塊收到WAK_EUP信號(hào)后被喚醒，在電源正常的情況下，各模塊開始工作。（四）喚醒線（WAKE_UP線）各模塊通常分為三種報(bào)警或指示狀態(tài)：正控狀態(tài)、負(fù)控（搭鐵）狀態(tài)或者是懸空狀態(tài)。但一種開關(guān)輸入量只有一種報(bào)警狀態(tài)或指示狀態(tài)。（五）輸入量輸出量一般分兩種輸出狀態(tài)：正控狀態(tài)（24

V或12

V）、負(fù)控狀態(tài)（0

V）。（六）輸出量1．CAN總線儀表模塊（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)1．CAN總線儀表模塊總線儀表主要技術(shù)參數(shù)：通信協(xié)議：J1939。供電范圍：20～32V。功耗：最大15

W（所有指示圖標(biāo)均點(diǎn)亮，背光調(diào)到最亮）。休眠時(shí)電流：<0.1mA。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)2．總線開關(guān)模塊威帝總線開關(guān)模塊利用LIN總線技術(shù)，LIN網(wǎng)絡(luò)在前面章節(jié)中已經(jīng)講述過。威帝總線開關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸，具有體積小，節(jié)省接線，美觀實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，可取代老式翹板開關(guān)。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)3．CAN總線前控模塊CAN總線所有模塊都有兩個(gè)WAKE_UP引腳，并在模塊內(nèi)部相連。前控模塊為WAKE_UP的輸出，其他模塊為WAKE_UP的輸入，連線時(shí)總線各模塊的WAKE_UP都必須與前控連接在一起。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)4．CAN總線前燈模塊CAN總線前燈模塊的輸入信號(hào)包括：左日光燈、右日光燈、閱讀燈、行李艙、路牌、路肩、小燈、遠(yuǎn)光、近光、前霧、后霧、左向、右向等，并將其發(fā)布在總線上。輸出信號(hào)包括：左小燈、左近光、左前霧燈、左遠(yuǎn)光、踏步燈、右近光、右前霧燈、右遠(yuǎn)光、右向燈、左向燈等。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)5．總線胎壓監(jiān)測(cè)模塊胎壓傳感器對(duì)輪胎內(nèi)部的溫度和壓力進(jìn)行測(cè)量，然后利用射頻技術(shù)將溫度和壓力值傳送到胎壓模塊，胎壓模塊將信號(hào)處理后發(fā)布到總線上。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)6．CAN總線頂控模塊CAN總線頂控模塊的輸出信號(hào)包括：后高左轉(zhuǎn)向、高位制動(dòng)燈、路牌燈、后換氣扇、前換氣扇、右閱讀燈、左閱讀燈、右日光燈、左日光燈、前電視開關(guān)、后高右轉(zhuǎn)向、前門踏步燈、示廓燈、低速指示燈、中速指示燈、前電視翻開、前電視收起、前門電源、中門電源、高速指示燈、消毒燈、后電視翻開、后電視收起、后電視開關(guān)等。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)7．總線中控模塊輸入信號(hào)包括：燃油、制動(dòng)、手剎、氣壓告警、ECAS故障、ECAS告警、ABS工作、ABS故障、ASR、中門狀態(tài)、WC水位、左后剎車片、右后剎車片、氣壓等，并將其發(fā)布在總線上。輸出信號(hào)包括：倒擋、側(cè)位燈、中門踏步燈、側(cè)左轉(zhuǎn)向、中門開、前下降、前提升、燃油傳感器電源、前門踏步燈、WC電源、行李倉(cāng)燈、側(cè)右轉(zhuǎn)向、中門關(guān)、后下降、后提升、ABS電源、門電源等（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)8．CAN總線后控模塊輸入信號(hào)包括：車速、轉(zhuǎn)速、水溫、油壓、電壓、擋位、冷卻水位、充電指示、WIF、緩速器指示、集中潤(rùn)滑、油門、后艙門、發(fā)動(dòng)機(jī)診斷、發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)等待啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)停止、燃油濾告警、空氣濾告警、機(jī)油濾告警、油壓告警等，并將其發(fā)布在總線上。輸出信號(hào)包括：C3、空調(diào)怠速提升、總電源、巡航允許、巡航設(shè)置、緩速器1擋、緩速器2擋、啟動(dòng)保護(hù)、排氣制動(dòng)、空調(diào)勵(lì)磁電源、油路吸合、怠速+、怠速－、診斷、緩速器3擋、檔緩速器4擋、預(yù)熱等。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)9．總線后燈模塊總線后燈模塊輸出信號(hào)包括：左轉(zhuǎn)向燈、左側(cè)轉(zhuǎn)向燈、小燈、左倒車燈、左后霧燈、側(cè)位燈、左制動(dòng)燈、右轉(zhuǎn)向燈、右側(cè)轉(zhuǎn)向燈等。10．CAN總線橋模塊CAN總線橋模塊實(shí)現(xiàn)CAN系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)ECM

CAN系統(tǒng)基于J1939協(xié)議的數(shù)據(jù)通信，并能將冗余數(shù)據(jù)過濾。（七）威帝CAN總線常用的系統(tǒng)（八）典型的系統(tǒng)各模塊連接方式威帝總線系統(tǒng)各模塊布置（八）典型的系統(tǒng)各模塊連接方式威帝總線系統(tǒng)控制示意圖（八）典型的系統(tǒng)各模塊連接方式威帝CAN總線一級(jí)總線原理圖威帝CAN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理如圖任務(wù)二

各模塊線路識(shí)讀（a）蓄電池及電源總開關(guān)位置圖（b）發(fā)電機(jī)安裝位置及接線實(shí)物圖（c）起動(dòng)機(jī)安裝位置及接線實(shí)物圖電源、發(fā)電機(jī)起動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)控制原理圖電源、發(fā)電機(jī)起動(dòng)原理圖說明：從原理圖上可以看出，CAN總線與普通電路在原理圖上有了很大改變：結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單、繼電器、保險(xiǎn)變少。每個(gè)模塊都有電源線，輸入、輸出模塊要求電流比較大，需要配置大規(guī)格保險(xiǎn)（80

A），而每個(gè)用電設(shè)備不再需要單獨(dú)安裝保險(xiǎn)。因此可以不安裝中央電器盒。處理器、模塊之間通過通信線進(jìn)行連接，處理器與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU等帶有控制器的電器系統(tǒng)也通過通信線進(jìn)行連接，通過T939協(xié)議進(jìn)行通信。各種用電設(shè)備與普通電路一樣，各用電設(shè)備的控制由處理器中事先設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行控制。點(diǎn)火開關(guān)示意圖（a）電源開關(guān)盒各繼電器及開關(guān)總成（b）CAN總線熔斷器盒實(shí)物圖充電電路圖大燈系統(tǒng)由大燈、大燈開關(guān)、變光開關(guān)，處理器與模塊組成，為保證夜間行駛的安全，大部分客車（如蘇州金龍）的前照燈采用4燈制（4個(gè)遠(yuǎn)光燈）當(dāng)大燈開關(guān)位于關(guān)時(shí)，只有當(dāng)手柄位于上（超車擋）時(shí)，遠(yuǎn)光燈才亮，其他如示廓燈、近光燈都不亮。當(dāng)大燈開關(guān)位于一擋時(shí)，示廓燈亮，當(dāng)手柄位于上（超車擋）時(shí)，遠(yuǎn)光燈亮、近光燈不亮。（一）大燈汽車照明與信號(hào)電路控制原理圖（二）日光燈日光燈系統(tǒng)由日光燈、日光燈開關(guān)、處理器與模塊組成。日光燈開關(guān)信號(hào)輸入處理器，經(jīng)處理器處理后，由模塊對(duì)日光燈供電。（三）防霧燈當(dāng)前防霧燈開關(guān)（97）開時(shí)，前霧燈亮，當(dāng)前霧燈開關(guān)（97）、后霧燈開關(guān)（103）都開時(shí)，后霧燈才亮。防霧燈開關(guān)信號(hào)輸入處理器，經(jīng)處理器處理后，由模塊對(duì)防霧燈供電。倒車燈開關(guān)（16）在變速箱倒擋開關(guān)上，當(dāng)變速箱掛上倒擋時(shí)，倒車燈開關(guān)（16）接通，處理器接收到信號(hào)，經(jīng)處理器處理后，由模塊對(duì)倒車燈供電。（五）轉(zhuǎn)向燈轉(zhuǎn)向燈由轉(zhuǎn)向手柄、報(bào)警開關(guān)、處理器、模塊、轉(zhuǎn)向燈、轉(zhuǎn)向指示組成。處理器接收到信號(hào)，經(jīng)處理器處理后，由模塊對(duì)轉(zhuǎn)向車燈供電，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、報(bào)警功能。（四）倒車燈很多電器設(shè)備采用翹板開關(guān)控制，可以通過翹板開關(guān)上的圖案或符號(hào)判斷其控制電器。這與普通電路是一致的。（六）翹板開關(guān)歐科佳CAN總線組合儀表的外形圖汽車儀表上常見的指示符號(hào)示意圖（一）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表信號(hào)取自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU從曲軸采集并轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)，通過1號(hào)通信線傳遞給處理器。（二）車速里程表車速里程表信號(hào)取自變速箱輸出軸，由傳感器產(chǎn)生模擬電信號(hào)給車速表和處理器，車速表工作模式與普通電路樣，處理器進(jìn)行累計(jì)里程處理。（三）機(jī)油壓力表機(jī)油壓力表指示發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油的壓力，其信號(hào)取自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU從傳感器采集并轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)，通過1號(hào)通信線傳遞到處理器，由機(jī)油壓力表指示。（四）氣壓指示氣壓指示通對(duì)氣壓傳感器將前、后制動(dòng)管路氣壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入處理器。處理器處理后，由顯示屏指示。（五）水溫表水溫表指示發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，其信號(hào)取自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU從傳感器采集并轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)，通過1號(hào)通信線傳遞到處理器，由水溫表指示。傳感器為裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的熱敏電阻，即電控發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫信號(hào)，當(dāng)水溫過高時(shí)，模塊會(huì)接通報(bào)警指示燈。（六）燃油量表燃油量表指示燃油箱油量，其傳感器為通過油浮子控制的滑動(dòng)變阻器。處理器接收到傳感器電阻信號(hào)，由燃油表指示。（七）電壓表電壓表直接指示整車電壓信號(hào)，組合儀表上有電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障報(bào)警燈、左右轉(zhuǎn)向指示燈、遠(yuǎn)光指示燈、水溫過高和水位過低報(bào)警燈、機(jī)油壓力過低報(bào)警燈、氣壓過低報(bào)警燈等信號(hào)指示燈，以及倒車、制動(dòng)、駐車等指示，方便駕駛員對(duì)整車各系統(tǒng)的監(jiān)控。（八）氣制動(dòng)信號(hào)氣制動(dòng)信號(hào)由真空感應(yīng)