新能源汽車電氣技術 課件 7-1 了解整車控制系統(tǒng)的功能并測量網(wǎng)關信號

TIME：2022任務一

了解整車控制系統(tǒng)的功能并測量網(wǎng)關信號能力模塊七掌握整車控制網(wǎng)絡系統(tǒng)知識及信號測量方法《新能源汽車電氣技術》□掌握整車控制系統(tǒng)的功能?！跽莆照嚳刂葡到y(tǒng)的控制策略?！跄芡ㄟ^秦EV的維修手冊查找到網(wǎng)關控制器針腳定義?！鯐鶕?jù)維修手冊的指引進行相關信號的測量，并給出維修結(jié)論?！醌@得多途徑檢索知識、分析解決問題以及多元化思考解決問題的方法，形成創(chuàng)新意識。□具有良好的團隊協(xié)作精神和較強的組織溝通能力。□具備良好的職業(yè)道德，尊重他人勞動，不竊取他人成果。任務目標重點：1、理解整車控制器的功能。2、理解整車控制策略。難點：

1、能夠完成整車控制器信號測量、數(shù)據(jù)分析、故障原因分析及排除。重難點

整車控制器是車輛控制系統(tǒng)的網(wǎng)關，它是整個汽車的核心控制部件，相當于汽車的大腦，所有信號都需要經(jīng)過它進行處理。因此，我們又把它稱為“網(wǎng)關控制器”。本任務，我們將通過比亞迪秦EV學習整車控制網(wǎng)絡，熟悉秦EV的網(wǎng)關控制器針腳定義并進行相關信號測量，掌握秦EV車輛的整車控制策略。任務導入任務分組PARTONE網(wǎng)關控制器概述PARTTWO整車控制策略目錄CONTENTS獲取信息PART01網(wǎng)關控制器概述

整車控制器（以下簡稱“VCU”）通過各種傳感器及各模塊的控制器反饋信息，判斷當前車輛所處運行狀態(tài)，合理控制整車行為，輸出相對應的使能信號。

VCU作為新能源汽車的關鍵控制部件之一，具有協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、高低壓能源系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、安全保護及具備故障診斷等作用。一、網(wǎng)關控制器概述

按照駕駛?cè)艘庠?、車輛載荷、路面情況和氣候環(huán)境的變化，進行調(diào)節(jié)車輛的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。

新能源汽車在動力電池的電量低于20%時，會通過組合儀表提醒駕駛員進行充電。當車輛進行直流充電工況時由整車控制器喚醒動力電池管理進行充電。車輛驅(qū)動控制功能充電功能VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護等功能。一、網(wǎng)關控制器概述

當VCU接收到動力電池溫度高于55℃時，VCU通過動力CAN在網(wǎng)關控制器內(nèi)與空調(diào)控制器通訊給動力電池散熱，儀表提示“請檢查動力系統(tǒng)”警示，當動力電池的溫度無法下降時，協(xié)調(diào)電池管理器控制電池包內(nèi)的正負極接觸器斷開，車輛下電。

車輛行駛時，電機、電機控制器以及動力電池的溫度上升至車輛報警閾值時，儀表提示“請檢查動力系統(tǒng)”警示，電池管理器控制電池包正負極接觸器斷開，車輛下電。當VCU接收到碰撞信號時，電池管理器控制電池包正負極接觸器斷開，電機控制器控制主動或被被動泄放，車輛下電。高壓上下電功能VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護等功能。一、網(wǎng)關控制器概述車輛冷卻系統(tǒng)以及真空泵控制。對車輛進行安全控制，當出現(xiàn)嚴重故障時，執(zhí)行下電停車等指令輔助模式系統(tǒng)安全VCU主要功能有：車輛驅(qū)動控制功能、充電功能、高壓上下電功能、輔助功能、系統(tǒng)安全、CAN通訊、故障診斷和保護等功能。與網(wǎng)關控制器進行通訊。CAN通訊進行故障診斷，并及時進行相應的安全保護處理，故障碼的存儲和回調(diào)。故障診斷和保護一、網(wǎng)關控制器概述電機控制器是將充配電總成輸出的高壓直流電通過控制器內(nèi)的IGBT模塊進行逆變，輸出三相可調(diào)電壓、可變頻率的交流電給驅(qū)動電機提供電能，驅(qū)動車輛前進或后退。它是通過主動工作來控制電機按照設定的方向、速度、角度、響應時間進行工作的集成電路。電機控制器接收到VCU通過動力CAN傳輸過來的加速踏板開度為0%的信號時，電機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能通過電機控制器整流成高壓直流電給動力電池充電。電機控制器實時監(jiān)控電機及控制系統(tǒng)的狀態(tài)。一、網(wǎng)關控制器概述

電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)充/放電管理、電池熱管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報警和保護、SOC/SOH計算、自檢以及通訊功能等。一、網(wǎng)關控制器概述

傳動系統(tǒng)在整車中起到動力傳動的作用，驅(qū)動電機的力矩通過傳動系統(tǒng)傳遞到車輪，使車輛可以按照駕駛員駕駛意圖行駛。純電動汽車的傳動系統(tǒng)可以采用同傳統(tǒng)汽車一樣的多檔位、手動擋、自動擋等變速器進行變速。一、網(wǎng)關控制器概述PART02整車控制策略二、整車控制策略電機控制器的旋變傳感器獲取電機位置信號、電機溫度信號；01電池信息采集器，采集單體電壓、溫度信息；02轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車速傳感器、轉(zhuǎn)角位置傳感器采集信號；03CAN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。06檔位中的檔位信號等傳感器，采集不同的采樣周期數(shù)據(jù)，實時檢測整車的運行狀態(tài)；05空調(diào)控制器采集室內(nèi)室外傳感器；041.整車狀態(tài)的獲取方式（1）點火鑰匙狀態(tài)OFF、ON2.整車狀態(tài)獲取內(nèi)容（2）充電監(jiān)控狀態(tài)充電喚（3）檔位狀態(tài)P、R、N、D（4）加速踏板位置加速踏板開度（0-100%）（5）制動踏板狀態(tài)踩下、未踩下（6）BMS狀態(tài)電壓、電流、絕緣狀態(tài)等（7）電機控制器狀態(tài)工作模式、轉(zhuǎn)速、扭矩等（8）EPS、PTC信息（9）ABS狀態(tài)二、整車控制策略50%模式切換：當汽車處于充電模式時，不能切換到行駛模式。鑰匙在“ON”檔同時充電中，打開點火開關，儀表“OK”燈不亮，掛檔不能行駛，但可以開啟空調(diào)系統(tǒng)（制冷或制熱）。斷開充電槍，關閉點火開關，重新上電即可上高壓，儀表“OK”指示燈點亮，汽車掛檔可以行駛。50%監(jiān)測剎車踏板、加速踏板開度信號以及剎車真空壓力信號?？刂粕犸L扇低速/高速運轉(zhuǎn)。行駛模式直流充電喚醒信號。充電模式車輛處于行駛模式時，可以切換到充電模式，例如，若車輛監(jiān)測到有充電需求時，車輛自動下電，進而執(zhí)行充電模式。二、整車控制策略工作計劃工作計劃步驟作業(yè)內(nèi)容負責人1

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表2-1-3工作方案表進行決策1.各組派代表闡述資料查詢結(jié)果。2.各組就各自的查詢結(jié)果進行交流，并分享技巧。3.教師結(jié)合各組完成的情況進行點評，選出最佳方案。

任務實施

一、任務準備（一）設備及工具準備表2-1-4設備及工具準備序號設備及工具名稱數(shù)量1數(shù)字萬用表1個2絕緣防護套裝1套3絕緣工具套裝1套4常規(guī)工具套裝1套5比亞迪秦EV整車1輛（二）場地準備1.任務實施前，需要做好場地防護準備，檢查實訓場地和設備設施是否存在安全隱患，如發(fā)現(xiàn)不正常的地方，需及時報告老師或?qū)嶒瀱T進行處理后，方可實施任務。2.本實訓任務用到實車，任務實施前需要在車輛周圍圍上隔離帶，并擺上注意安全提示牌。一、任務準備（三）安全防護準備（四）其他輔助準備1.檢測各個設備以及所需要器材是否完好；2.涉及到高壓安全操作，務必做好充分防護操作。1.汽車維修手冊2.教材3.實訓工作頁4.筆二、實施步驟——（一）比亞迪秦EV網(wǎng)關控制器安裝位置比亞迪秦EV整車控制器位于駕駛室內(nèi)中央通道。其安裝位置，如圖2-1-4所示。二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關控制器的檢查如圖所示，為20款秦EV整車控制器GK49接插件示意圖二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關控制器的檢查秦EV網(wǎng)關控制器檢查的步驟如下：（3）（2）（1）1.斷開控制器接插件GK49連接器。連接GK49的接插件，從接插件的后端測量各端子的電壓和電阻值。測試條件以及測試結(jié)果對照下一頁表格檢查線束端各端子的電壓或電阻值。二、實施步驟——（二）秦EV網(wǎng)關控制器的檢查測試條件以及測試結(jié)果對照表端子號線色端子描述條件正常值GK49-1-車身地Br/RIG3雙路電12V左右GK49-2-車身地Br/RIG3雙路電12V左右GK49-5-車身地BGND始終小于1ΩGK49-7-車身地BGND始終小于1ΩGK49-47-車身地BGND始終小于1ΩGK49-21-車身地P動力網(wǎng)CAN_H始終2.5~3.5VGK49-22-車身地V動力網(wǎng)CAN_L始終1.5~2.5V二、實施步驟——（三）汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷要點2測量故障CAN網(wǎng)絡的電壓和電阻，判斷哪個數(shù)值不正常。1確定車載網(wǎng)絡中的哪個網(wǎng)絡異常，為下一步診斷提供方向。二、實施步驟——（三）汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障診斷要點CAN對地電壓為0V，說明CAN對地有短路，斷開模塊的接插件后再測量CAN對地的電壓，若仍為0V，說明模塊內(nèi)部無短路。斷開CAN線束插件繼續(xù)檢查CAN線路對地短路點。ADBCCAN對地電壓為12V，說明CAN對12V電源有短路現(xiàn)象，斷開模塊的接插件后再測量CAN對地的電壓，若仍為12V，說明模塊內(nèi)部無短路。繼續(xù)檢查CAN線束是否有串電現(xiàn)象。未斷開模塊接插件，用萬用表測量CAN-H與CAN-L之間的電阻有120Ω，說明該CAN網(wǎng)絡中另一個模塊的終端電阻或線路有故障。先排除模塊的終端電阻故障問題，若模塊正常，則檢查該網(wǎng)絡斷路故障。CAN-H與CAN-L之間的電阻接近0Ω，說明CAN網(wǎng)絡線路有短路。先確認模塊是否有短路，若沒有，則檢查CAN網(wǎng)絡之間的線束的短路故障。測量方法如下評價反饋課后作業(yè)各組代表展示匯報PPT，介紹任務的完成過