【習題】3-1 動力CAN總線認知（教師版）

《汽車網(wǎng)絡及總線技術》習題（教師版）項目三動力CAN總線系統(tǒng)檢修任務一動力CAN總線認知一、填空題（4分/題，共36分）1.VCU相當于電動汽車的大腦，它起到控制全局的作用，接受汽車上傳感器的信息，通過A/D轉換后計算，編碼為CAN報文，發(fā)送到總線上控制其他節(jié)點的工作。2.PCU相當于電動汽車的四肢，它的主要工作是為整車控制器發(fā)送扭矩值，采用雙路電來調速電機，使電機工作在設定的轉速下，并且根據(jù)電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇，從而有效的調節(jié)電機溫度。3.BMS等同于電動汽車血液循環(huán)的心臟，電池為血液循環(huán)及能量系統(tǒng)。4.在不干擾總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，CAN總線控制單元對總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，實時記錄和實時報警，同時在調試汽車時對主控制器進行參數(shù)標定。5.CAN總線位定時本質上和總線同步緊密相關聯(lián)，CAN總線系統(tǒng)的收/發(fā)雙方必須以同步時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。6.終端匹配阻抗有利于提高信號傳輸質量，在較高頻率的信號轉換速率情況下，信號邊沿能量遇到不匹配會產(chǎn)生信號反射。7.CAN總線驅動提供了CAN控制器與物理總線之間的接口，為汽車中的高速應用（達1Mbps）而設計的。8.對于各個控制器中含有相同功能的參數(shù)、相近刷新率的參數(shù)以及同屬一個子系統(tǒng)的參數(shù)盡量放在一個參數(shù)組當中，以此來減少報文數(shù)量，達到降低總線負載率的目的。9.整車CAN網(wǎng)絡中每個節(jié)點也就是每個控制器都對應著一個地址，地址的作用就是用來明確數(shù)據(jù)的發(fā)送方與接收方。二、單選題（4分/題，共20分）1.優(yōu)先級的設置從最高0設置到最低7，控制命令類型消息默認優(yōu)先級是（A）。A.3B.6C.7D.02.優(yōu)先級的設置從最高0設置到最低7，請求和應答報文默認優(yōu)先級為（B）。A.3B.6C.7D.03.動力系統(tǒng)的通信主要存在于三個節(jié)點之間來實現(xiàn)對整車運行狀態(tài)的控制，不屬于此三個節(jié)點的是(C)A.PCUB.VCUC.HECD.BMS4.總線上通信量發(fā)生變化時，優(yōu)先級可以(D)。A.不變B.增加C.減少D.改變5.電動汽車的血液循環(huán)及能量系統(tǒng)是(B)。A.BMSB.電池C.PCUD.VCU三、判斷題（4分/題，共24分）1.電池管理系統(tǒng)（BMS）是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。（√）2.CAN總線驅動提供了CAN控制器與物理總線之間的接口，為汽車中的低速應用而設計的。（×）3.在多個工作狀態(tài)（停車狀態(tài)、充電狀態(tài)、啟動狀態(tài)、運行狀態(tài)、車輛前進和后退狀態(tài)、回饋制動狀態(tài)、機械制動狀態(tài)、一般故障狀態(tài)、重大故障狀態(tài)）各子系統(tǒng)通過CAN總線進行通訊和數(shù)據(jù)傳輸，將各個分散的節(jié)點連成一個閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)整個分布式系統(tǒng)的控制功能。（√）4.終端匹配阻抗有利于提高信號傳輸質量，在較低頻率的信號轉換速率情況下，信號邊沿能量遇到不匹配會產(chǎn)生信號反射。（×）5.CAN總線位定時本質上和總線同步緊密相關聯(lián)，CAN總線系統(tǒng)的收/發(fā)雙方必須以同步時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。（√）6.在位定時配置時存在幾組不同的參數(shù)都可以滿足一定波特率的CAN總線，在這些參數(shù)中，一定存在一組最優(yōu)的配置參數(shù)使得系統(tǒng)獲得更大的振蕩器容差和最大總線長度，通過在節(jié)點周圍采樣調試匹配位定時最佳參數(shù)。（√）四、簡答題（4分/題，共20分）1.在純電動汽車控制系統(tǒng)中，請簡述VCU（整車控制單元）的工作原理。參考答案：VCU相當于電動汽車的大腦，它起到控制全局的作用，接受汽車上傳感器的信息，通過A/D轉換后計算，編碼為CAN報文，發(fā)送到總線上控制其他節(jié)點的工作。同時，將一些整車相關的信息（車速、電池SOC、踏板位置、電池狀態(tài)、門鎖信息）在組合儀表上顯示出來。其中最核心的就是通過傳感器的輸入值與系統(tǒng)當前狀態(tài)及汽車工況等條件計算出合適的電機扭矩值，通過CAN總線發(fā)送到電機控制系統(tǒng)，指揮電機正確工作。另外，VCU還能控制主繼電器的開關，使得整個系統(tǒng)上電和斷電。2.請您根據(jù)對整車控制CAN網(wǎng)絡結構的認識，說說對PCU（電機控制單元）的認知。參考答案：PCU相當于電動汽車的四肢，它的主要工作是為整車控制器發(fā)送扭矩值，采用雙路電來調速電機，使電機工作在設定的轉速下，并且根據(jù)電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇，從而有效的調節(jié)電機溫度。另外，PCU也能實現(xiàn)將電池提供的直流電轉換為電機運行所需的高壓交流電以及將當前電機工作狀態(tài)反饋給VCU。3.在CAN總線控制硬件和軟件設計中，請簡述CAN總線位定時的應用。參考答案：CAN總線位定時本質上和總線同步緊密相關聯(lián)，CAN總線系統(tǒng)的收/發(fā)雙方必須以同步時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。即使接收端在相當長的數(shù)據(jù)流中也要保持位同步，必須識別每個二進制位的開始時刻，因此對硬件終端的處理能力提出了高處理能力的需求。為保證接收時鐘和發(fā)送時鐘嚴格一致，可以采用接收器調節(jié)器提出同步信號或者將接收器和發(fā)送器統(tǒng)一時鐘的方法。在位定時配置時存在幾組不同的參數(shù)都可以滿足一定波特率的CAN總線，在這些參數(shù)中，一定存在一組最優(yōu)的配置參數(shù)使得系統(tǒng)獲得更大的振蕩器容差和最大總線長度，通過在節(jié)點周圍采樣調試匹配位定時最佳參數(shù)。4.請根據(jù)所學DBC應用層協(xié)議的設計知識，簡述整車CAN協(xié)議地址的分配原則是什么。參考答案：整車CAN網(wǎng)絡中每個節(jié)點也就是每個控制器都對應著一個地址，地址的作用就是用來明確數(shù)據(jù)的發(fā)送方與接收方，在對地址進行分配時需要遵循一定的規(guī)則，有些控制器如充電機在J1939中已經(jīng)定義了地址，則使用已經(jīng)定義的地址0x56H，有些控制器如BMS有多個功能的則可以使用多個地址，有些控制器如VCU則需要自己重新定義地址。5.在CAN應用協(xié)議中，請說說您對優(yōu)先級制定原則和參數(shù)群制定原則的理解。參考答案：優(yōu)先級的設置從最高0