《純電動汽車構(gòu)造與檢修》第二版 課件 項目6、7 整車控制器的認(rèn)知與檢修、輔助系統(tǒng)的檢修

整車控制器功能與整車狀態(tài)認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握整車控制器功能了解整車控制方案熟悉整車狀態(tài)獲取掌握整車控制器的拆裝方法圖1整車控制器整車控制器安裝位置VCU整車控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖圖3整車控制整車控制器相當(dāng)于純電動汽車的“大腦”，掌握和控制車輛各部分狀況。圖中連線表示整車控制器與電機控制器、BMS、車載充電機和空調(diào)等部分的聯(lián)系，箭頭表示信號流通的方向整車控制方案分層控制方式圖4分層控制整車控制器功能1)整車驅(qū)動控制-扭矩輸出2)能量管理功能-放電和能量回收3)整車輔助系統(tǒng)控制-電動空調(diào)、暖風(fēng)等4)整車安全管理和診斷功能-預(yù)警、故障干預(yù)5)整車網(wǎng)關(guān)的管理功能-新能源CAN和車身CAN信息交互6)整車信息管理功能-儀表顯示、遠(yuǎn)程監(jiān)控等7)高低壓安全管理與保護(hù)功能整車控制器控制-整車狀態(tài)獲取整車狀態(tài)獲取方式：a、整車狀態(tài)的獲?。和ㄟ^車速傳感器、檔位信號傳感器等采用不同的采樣周期時檢測整車的運行狀態(tài)b、通過CAN總線獲得原車功能模塊、動力電池系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)等狀態(tài)信息。整車控制器控制-整車狀態(tài)獲取整車狀態(tài)獲取內(nèi)容：點火鑰匙狀態(tài)—OFF、ACC、ON、START充電監(jiān)控狀態(tài)—充電喚醒、連接狀態(tài)、慢充門板（開-關(guān)）檔位狀態(tài)—P、R、N、D加速踏板位置—加速踏板開度（0-100%）制動踏板狀態(tài)—踩制動、未制動BMS狀態(tài)—繼電器、電壓、電流等（電池管理系統(tǒng)）MCU狀態(tài)—工作模式、轉(zhuǎn)速、扭矩等（電機控制器）EAS、PTC信息（空調(diào)壓縮機，PTC加熱）ABS狀態(tài)、ICM狀態(tài)（制動系統(tǒng)，儀表控制）整車控制器拆裝注意：確保整車處于P位、駐車制動操縱桿拉起、車輛端充電槍拔出、鑰匙處于OFF檔并拔出。內(nèi)容回顧整車控制器功能重點：整車控制方案整車控制狀態(tài)獲取整車控制策略認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)了解整車工作模式了解整車充電過程控制了解整車上電過程控制了解整車驅(qū)動控制了解整車高壓及輔助系統(tǒng)控制圖1整車控制器整車控制策略圖1整車控制策略包含的內(nèi)容整車工作模式整車分為兩個工作模式：充電模式、行駛模式；VCU有低壓喚醒后，周期執(zhí)行整車模式的判斷，其中，充電模式優(yōu)先于行駛模式。充電模式充電喚醒信號、（快慢充）充電門板信號或連接確認(rèn)信號；行駛模式點火鑰匙ON檔、無充電喚醒信號、無充電門板信號或連接確認(rèn)信號；整車工作模式切換充電模式不能切換到行駛模式；鑰匙在ON檔同時充電中，此時關(guān)閉充電口，車輛不能上高壓，需駕駛員將鑰匙打到非ON檔，并再次到ON檔時，方可上高壓；行駛模式可以切換到充電模式；整車在行駛模式時，如果檢測有充電需求，VCU需先執(zhí)行高壓下電后，再進(jìn)行正常的充電流程。整車正常充電控制整車有慢充和快充兩種狀態(tài)；如整車處于ON檔有高壓時，需先進(jìn)行高壓下電后再進(jìn)行充電。1）車輛插槍時，先有充電喚醒信號給VCU、BMS、儀表等，儀表充電連接指示燈閃爍；2）VCU檢測到充電門板信號，判斷進(jìn)入充電模式，儀表充電連接指示燈點亮；3）進(jìn)入充電模式后，VCU置位允許充電指令；4）BMS與充電機/充電樁建立充電連接，開始充電。充電過程中，VCU不直接參與充電控制，實時監(jiān)控充電過程，對異常情況進(jìn)行緊急充電停止，以及部分信息的儀表顯示、監(jiān)控平臺信息上傳。整車正常上電過程控制純電動車的點火鑰匙采用OFF、ACC、ON、START四個狀態(tài)；整車上電分為低壓上電和高壓上電兩個步驟。1)低壓上電當(dāng)點火鑰匙ON時，VCU、BMS、MCU等整車所有零部件低壓上電。整車正常上電過程控制2)高壓上電點火鑰匙ON檔，BMS、MCU當(dāng)前狀態(tài)正常、且不滿足整車充電條件，開始執(zhí)行高壓上電。BMS、MCU初始化完成，VCU檢查BMS反饋電池繼電器狀態(tài)；BMS正極繼電器處于斷開狀態(tài)，VCU執(zhí)行閉合高壓主繼電器；VCU執(zhí)行閉合其他高壓系統(tǒng)繼電器（空調(diào)系統(tǒng)高壓繼電器）；VCU發(fā)送BMS上電指令，進(jìn)行預(yù)充電操作；電池反饋預(yù)充電完成狀態(tài)，高壓連接指示燈熄滅；檢查檔位在N檔，且上電過程中駕駛員對點火鑰匙有START的操作；儀表顯示Ready燈點亮，水泵、DC/DC開始工作。整車驅(qū)動控制整車驅(qū)動控制-即扭矩控制-是整車控制器的主要功能之一。其核心是工況判斷—需求扭矩—扭矩限制—扭矩輸出四部分。整車驅(qū)動控制工況判斷-反映駕駛員的駕駛意圖通過整車狀態(tài)信息（加速/制動踏板位置、當(dāng)前車速和整車是否有故障信息等）來判斷出當(dāng)前需要的整車駕駛需求（如起步、加速、減速、勻速行駛、跛行、限車速、緊急斷高壓）工況劃分緊急故障工況怠速工況加速工況能量回收工況零扭矩工況跛行工況整車驅(qū)動控制扭矩需求-駕駛員駕駛意圖的轉(zhuǎn)換根據(jù)判斷得出的整車工況、動力電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)計算出當(dāng)前車輛需要的扭矩。各工況的需求扭矩緊急故障工況—零扭矩后切斷高壓怠速工況—目標(biāo)車速7Km/h加速工況—加速踏板的跟隨能量回收工況—發(fā)電零扭矩工況—零扭矩跛行工況—限功率、限車速整車驅(qū)動控制扭矩限制與輸出-駕駛員駕駛意圖的實現(xiàn)根據(jù)整車當(dāng)前的參數(shù)和狀態(tài)及前一段時間的參數(shù)及狀態(tài)，計算出當(dāng)前車輛的扭矩能力，根據(jù)當(dāng)前車輛需要的扭矩，最終計算出合理的最終需要實現(xiàn)的扭矩。限制因素動力電池的允許充放電功率—溫度、SOC驅(qū)動電機的驅(qū)動扭矩/制動扭矩—溫度電輔助系統(tǒng)工作情況—放電、發(fā)電最大車速限制—前進(jìn)檔和倒車檔跛行工況—限功率、限車速整車高壓及輔助系統(tǒng)控制外圍相連驅(qū)動模塊的控制1.電池內(nèi)高壓主負(fù)繼電器2.空調(diào)系統(tǒng)高壓繼電器3.水泵4.DC/DC5.冷卻風(fēng)扇6.電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)7.快充繼電器內(nèi)容回顧整車工作模式2種整車充電過程控制

4步

整車上電過程控制2步整車驅(qū)動控制扭矩控制4步

整車高壓及輔助系統(tǒng)控制7個模塊

整車故障的管理學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握整車故障診斷流程掌握整車故障等級掌握儀表顯示故障定義掌握整車充電、上電異常排故流程整車故障診斷流程第一步：連接故障診斷儀和車輛的通訊。若故障診斷儀無法連接車輛，請按以下順序進(jìn)行排查：1.使用萬用表，檢查VCU的供電是否正常，包括ON檔電、常電；同時，需要檢查低壓電氣盒中VCU的各個供電保險是否正常；2.使用萬用表，檢查OBD診斷口與VCU的CAN總線線束連接是否牢固、正常；如果以上都正常，請更換全新的整車控制器。整車故障診斷流程排查結(jié)束，故障診斷儀將可以順利與整車控制器VCU建立CAN總線通訊連接。第二步：進(jìn)入診斷界面，按照流程進(jìn)行其它故障的定位、排查、維修，最后清除故障碼，試車，將車輛交還用戶。整車故障等級表1故障等級列表儀表顯示故障定義電池故障-電池系統(tǒng)通過CAN報送的故障；1.絕緣等級低電機故障-電機系統(tǒng)通過CAN報送的故障;1.電機系統(tǒng)溫度高儀表顯示故障定義通訊故障-VCU與儀表的CAN通訊中斷；1.低壓電故障-蓄電池電壓低、DCDC工作異常2.檔位閃爍-檔位信號異常3.電池充電故障-電池故障、充電機故障整車充電異常診斷充電異常情況：1）充電連接指示燈閃爍——充電喚醒信號、充電機、VCU硬件；2）充電連接指示燈不亮——VCU硬件、連接確認(rèn)信號；3）充電故障——充電機故障、BMS故障；4）充電電流——電池系統(tǒng)；整車上電異常診斷儀表READY燈未點亮，通過觀察儀表信息，進(jìn)行原因排查：1）通訊故障-檢查VCU連接情況、CAN網(wǎng)絡(luò)連接情況、VCU硬件；2）充電連接指示燈閃爍/亮-檢測有充電門板信號、充電喚醒；3）動力電池故障燈亮-重新ON上電后，如仍亮，表明電池有故障；整車上電異常診斷4）檔位顯示狀態(tài)閃爍-檔位重新?lián)Q到N檔，如仍閃爍，檢查檔位相關(guān)；5）高壓連接指示燈亮-BMS、MCU初始化完成情況；BMS上電流程；VCU硬件情況；診斷儀讀取數(shù)據(jù)流信息：ON檔喚醒信號電壓>6V、充電喚醒信號電壓0V、CC連接信號電壓>3V；內(nèi)容回顧整車故障診斷流程整車故障等級儀表顯示故障定義整車充電、上電異常排故流程制動系統(tǒng)的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握制動系統(tǒng)的構(gòu)造與原理掌握制動系統(tǒng)的常見故障及原因本任務(wù)可以作為智能新能源汽車職業(yè)技能等級證書“新能源汽車懸架轉(zhuǎn)向制動安全技術(shù)”模塊（初級、中級）學(xué)習(xí)內(nèi)容。圖1制動系統(tǒng)組成制動系統(tǒng)作用作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。原理：將汽車的動能通過摩擦轉(zhuǎn)換成熱能。圖2某制動系統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)組成電動汽車制動系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)類似，主要由供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器等部分組成。圖3制動系統(tǒng)組成制動器目前汽車用制動器分為鼓式和盤式兩種。圖4鼓式制動器制動器目前汽車用制動器分為鼓式和盤式兩種。圖5盤式制動器制動壓力調(diào)節(jié)裝置ABS是制動防抱死系統(tǒng)簡稱：滑移率保持在20%左右。圖6ABS組成電動真空助力系統(tǒng)組成：電動真空泵，真空儲存罐。圖7真空助力系統(tǒng)制動系統(tǒng)典型故障診斷與排除表1故障列表內(nèi)容回顧制動系統(tǒng)的構(gòu)造與原理制動系統(tǒng)的常見故障及原因分析冷卻系統(tǒng)的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握電動汽車的熱源掌握電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的組成掌握電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的冷卻液更換技能掌握冷卻系統(tǒng)常見故障及診斷的方法電動汽車的熱源熱源：動力電池、電機和電機控制器。動力電池：化學(xué)反應(yīng)生熱，極化反應(yīng)生熱，內(nèi)阻焦耳熱。電機：繞組銅損發(fā)熱，鐵芯渦流效應(yīng)發(fā)熱電機控制器：輸出極的功率模塊損耗動力電池冷卻方式：主要有風(fēng)冷和液冷。圖1某風(fēng)冷系統(tǒng)圖2某液冷系統(tǒng)動力電池冷卻-風(fēng)冷圖3串行通風(fēng)圖4并行通風(fēng)動力電池冷卻-液冷圖5散熱模式圖6加熱模式電機和控制器冷卻冷卻方式：風(fēng)冷和液冷兩種。風(fēng)冷：小型直流電機、交流電機、開關(guān)磁阻電機、異步電機。液冷：永磁電機液冷冷卻系統(tǒng)組成：電動水泵、散熱器、風(fēng)扇、水管和冷卻液。電機和控制器冷卻圖7某電機和控制器冷卻系統(tǒng)北汽EV冷卻系統(tǒng)圖8北汽EV冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)檢修-更換冷卻液圖9散熱器排放螺栓步驟：排空-加注-檢測在打開散熱器密封蓋時，可能有熱蒸汽溢出。戴好護(hù)目鏡并穿上防護(hù)服，以免傷害眼睛和燙傷。用抹布蓋住密封蓋并小心打開。1.打開散熱器密封蓋。2.將收集盤置于車下。3.松開散熱器冷卻液排放螺栓-箭頭4.排放出副水箱中的冷卻液。冷卻系統(tǒng)檢修-更換冷卻液添加冷卻液：向散熱器加注口加注符合新能源汽車使用標(biāo)準(zhǔn)的冷卻液，至目測冷卻液加注至冷卻液加注口位置時，開啟電動水泵，帶水泵循環(huán)運行2-3分鐘后，再向散熱器補充冷卻液至加注口，重復(fù)以上加注操作，直至達(dá)到冷卻系統(tǒng)加注量要求。然后向膨脹水壺冷卻液加注至上限位置。冷卻系統(tǒng)檢修-檢測冷卻液圖10冷卻液高度標(biāo)記線檢測方法：1.透明的冷卻液儲液罐位于前機艙內(nèi)。在冷卻液處于冷狀態(tài)測量時，罐內(nèi)的冷卻液的高度應(yīng)保持在兩條標(biāo)記線之間-箭頭冷卻液加注量：6L冷卻系統(tǒng)常見故障及解決方案冷卻系統(tǒng)常見故障及解決方案內(nèi)容回顧電動汽車的熱源電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的組成電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的冷卻液更換掌握冷卻系統(tǒng)常見故障及診斷的方法電動空調(diào)系統(tǒng)組成學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握電動汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成掌握電動汽車空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的組成掌握電動汽車供暖系統(tǒng)的組成電動汽車空調(diào)概述汽車空調(diào)是汽車室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的簡稱，用以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等空氣參數(shù)，為乘員提供清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。主要有三大部分組成：制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)圖1空調(diào)效應(yīng)示意圖空調(diào)系統(tǒng)組成圖2某空調(diào)系統(tǒng)組成制冷系統(tǒng)組成圖3制冷系統(tǒng)循環(huán)制冷系統(tǒng)組成圖4電動壓縮機圖5冷凝器

其作用是對壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進(jìn)行冷卻，使之凝結(jié)成高溫高壓液體。制冷劑蒸氣放出的熱量排到大氣中。制冷系統(tǒng)組成圖6膨脹閥圖7蒸發(fā)器作用與冷凝器相反，它是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)主要由：鼓風(fēng)機、風(fēng)道、風(fēng)門和出風(fēng)口等組成圖8送風(fēng)系統(tǒng)作用：空氣通過蒸發(fā)器和加熱器形成冷風(fēng)或暖風(fēng)和風(fēng)速，根據(jù)駕駛?cè)说男枨筝斔偷街付ǔ鲲L(fēng)口。空調(diào)供暖系統(tǒng)電動汽車沒有傳統(tǒng)車的發(fā)動機，沒有了熱源?？侩娂訜崞鞯臒崮軄聿膳?。圖9PTC加熱實物空調(diào)供暖系統(tǒng)加熱器有2組電熱阻絲并聯(lián)組成，單獨控制。溫度傳感器：檢測加熱器本體的溫度，進(jìn)行控制加熱器導(dǎo)通和切斷。熔斷器：防止加熱器失控發(fā)生火災(zāi)。圖10PTC加熱電阻內(nèi)容回顧電動汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成電動汽車空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的組成電動汽車供暖系統(tǒng)的組成電動空調(diào)系統(tǒng)檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握電動汽車空調(diào)系統(tǒng)常見故障掌握電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷方法電動汽車空調(diào)概述汽車空調(diào)是汽車室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的簡稱，用以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等空氣參數(shù)，為乘員提供清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。主要有三大部分組成：制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)圖1空調(diào)效應(yīng)示意圖空調(diào)系統(tǒng)組成圖2某空調(diào)系統(tǒng)組成空調(diào)系統(tǒng)常見故障-不制冷故障現(xiàn)象：打開空調(diào)開關(guān)，各出風(fēng)口正常出風(fēng)但不是涼風(fēng)。溫度開關(guān)調(diào)到最冷仍然不出涼風(fēng)。故障原因：a.壓縮機通訊故障或壓縮機控制器故障。b.冷凝器風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，電機損壞或電路故障。c.制冷劑過多、過少，壓力開關(guān)及電路故障。d.壓縮機損壞或絕緣故障。e.膨脹閥損壞。f.制冷回路泄漏或堵塞。g.空調(diào)繼電器損壞。h.空調(diào)請求信號或鼓風(fēng)機信號斷路?？照{(diào)系統(tǒng)常見故障-制冷不足故障故障現(xiàn)象：打開空調(diào)開關(guān)，各出風(fēng)口能出涼風(fēng)但涼度不夠。故障原因：a.壓縮機效率降低。b.制冷劑不足或過多，系統(tǒng)內(nèi)有空氣。c.壓縮機損壞，內(nèi)部有泄漏。d.冷凝器臟污。e.蒸發(fā)器表面臟污空調(diào)系統(tǒng)常見故障-系統(tǒng)噪聲太大故障現(xiàn)象：系統(tǒng)工作時，發(fā)出異常的聲音或明顯振動。故障原因：a.壓縮機固定支架松動。b.壓縮機動盤或靜盤振動過大。c.壓縮機內(nèi)部部件磨損嚴(yán)重，配合松曠d.制冷劑過量引起高壓管振動，壓縮機敲擊。e.節(jié)流孔堵塞導(dǎo)致流量過小，產(chǎn)生制冷劑流動發(fā)出聲音。f.鼓風(fēng)機故障產(chǎn)生摩擦聲音?？照{(diào)系統(tǒng)常用故障診斷方法一.眼看：①檢查各管路接頭處是否有油污及灰塵，冷凝器表面臟不臟，散熱片是否倒伏變形。如果有油污灰塵則有可能泄漏。②觀察低壓管路是否有結(jié)霜，如果有結(jié)霜則膨脹閥開度過大。二.耳聽：①系統(tǒng)在工作中如果出現(xiàn)液擊聲，可能是膨脹閥開度過大或制冷劑過多，應(yīng)更換膨脹閥或釋放制冷劑。②空調(diào)壓縮機工作中是否有金屬摩擦的聲音，可能是軸承損壞或動、靜盤異響?？照{(diào)系統(tǒng)常用故障診斷方法三.手摸：①在正常情況下，系統(tǒng)的高壓管路比較熱，但如果出現(xiàn)冷