新能源汽車整車控制技術(shù) 課件全套 龔文資 項目1-4 整車控制系統(tǒng)的認知及故障檢修-高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）認知及檢修

項目一整車控制系統(tǒng)的認知及故障檢修任務1

整車控制器的認知與更換學習情境一整車控制系統(tǒng)的認知與更換知識目標：1）掌握整車控制器的作用與功能。2）掌握整車控制器的結(jié)構(gòu)組成。3）掌握整車控制器的控制邏輯與工作原理。技能目標：1）具有識別并找到整車控制器的安裝位置的能力。2）具有根據(jù)維修手冊獨立更換整車控制器的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）更換整車控制要嚴格按照維修手冊，遵循特定的上下電流程和拆解步驟，不可懈怠隨意，從而引發(fā)其他事故，要養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。一、整車控制器的作用整車控制器（VehicleControlUnit，簡稱VCU）是新能源汽車的核心控制部件，主要功能是解析駕駛員需求，監(jiān)控汽車行駛狀態(tài)，協(xié)調(diào)控制單元電池管理系統(tǒng)、電機控制器、充電系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)等的工作，實現(xiàn)整車的上下電、驅(qū)動控制、能量回收、附件控制和故障診斷等功能。1.接收和判斷駕駛員操作意圖采集駕駛員操作信號并進行分析、判斷和處理，也就是將駕駛?cè)说募铀偬ぐ逍盘柡椭苿犹ぐ逍盘柛鶕?jù)一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電機的轉(zhuǎn)矩需求命令。根據(jù)駕駛?cè)藢囕v的操縱輸輸入(加速踏板、制動踏板以及選檔開關(guān))、車輛狀態(tài)、道路及環(huán)境狀況，經(jīng)分析和處理，在動力蓄電池技術(shù)狀態(tài)允許的前提下，向電機控制器發(fā)出相應的指令，控制電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動車輛，以滿足駕駛?cè)藢囕v的動力性要求，同時根據(jù)車輛狀態(tài)，向MCU發(fā)出相應指令，從面保證車輛的安全性、舒適性。2.驅(qū)動控制整車控制器根據(jù)加速踏板和制動踏板的開度、車輛行駛狀態(tài)信號以及動力蓄電池的狀態(tài)信號（如SOC值）來判斷某一時刻能否進行制動能量回收，在滿足安全性能、制動性能以及駕駛?cè)耸孢m性的前提下回收部分能量。3.制動能量回收通過對電動汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)BMS、傳動系統(tǒng)以及其他車載能源動力系統(tǒng)(如空調(diào)、電動泵等)的協(xié)調(diào)和管理，提高整車能量利用效率，延長續(xù)駛里程。4.整車能量優(yōu)化管理5.充電過程控制VCU與BMS共同完成充電過程中的充電功率控制，VCU接收到充電信號后，會禁止高壓系統(tǒng)上電，保證車輛在充電狀態(tài)下處于行駛鎖止狀態(tài)，并根據(jù)動力蓄電池狀態(tài)信號限制充電功率，保護動力蓄電池。充電機充電狀態(tài)監(jiān)控示例6.高壓上、下電控制7.上坡輔助功能控制8.電動化輔助系統(tǒng)管理9.車輛狀態(tài)的實時監(jiān)測和顯示10.行車控制模式1)正常模式；2)跛行模式；3)停機保護模式11.故障診斷與處理12.熱管理控制13.主動放電模式14.動力系統(tǒng)防盜控制15.DC-DC變換器MCU中的DC-DC變換器將高壓直流端的高壓電轉(zhuǎn)換成指定的直流低壓電(12V低壓系統(tǒng))，DC-DC變換器工作模式有兩種:(1)點火開關(guān)ON；(2)慢充啟動16.VCU的CAN總線網(wǎng)絡(luò)化管理17.基于CCP(Cancalibrationprotocol)的在線匹配標定18.換檔控制19.遠程監(jiān)控管理內(nèi)容包括：(1)CAN喚醒和睡眠；(2)GPS定位；(3)軟件升級；(4)實時信號傳輸二、整車控制器結(jié)構(gòu)及工作原理新能源汽車整車控制器包括微控制器、模擬量輸入和輸出、開關(guān)量調(diào)理、繼電器驅(qū)動、高速CAN總線接口、電源等模塊。整車控制器對新能源汽車動力鏈的各個環(huán)節(jié)進行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控,以提高整車能量利用效率,確保安全性和可靠性。整車控制器采集司機駕駛信號，通過CAN總線獲得電機和電池系統(tǒng)的相關(guān)信息，進行分析和運算，通過CAN總線給出電機控制和電池管理指令,實現(xiàn)整車驅(qū)動控制、能量優(yōu)化控制和制動回饋控制。整車控制器還具有綜合儀表接口功能，可顯示整車狀態(tài)信息；具備完善的故障診斷和處理功能；具有整車網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)絡(luò)管理功能。VCU外觀圖新能源汽車整車控制器與傳統(tǒng)汽車的整車控制器有相似之處，結(jié)構(gòu)原理如圖1-4所示。設(shè)計硬件電路時，應該充分考慮電動汽車的行駛環(huán)境，注重電磁兼容性，提高抗干擾能力。整車控制器在軟硬件上都應該具備一定的自保護能力，以防止極端情況的發(fā)生。VCU硬件主要有以下幾部分構(gòu)成：（1）微控制器模塊；（2）開關(guān)量調(diào)理模塊；（3）模擬量調(diào)理模塊；（4）繼電器驅(qū)動模塊；（5）高速CAN總線接口模塊；（6）電源模塊；1.

硬件構(gòu)成整車控制器VCU硬件結(jié)構(gòu)組成圖控制軟件設(shè)計，主要包括:1）底層軟件的編寫，主要是配置時鐘、SPI、CAN、PIT、ECT、interrupt等的寄存器；2）BootLoader驅(qū)動,主要是CAN模塊和Flash模塊的配置；3）CCP標定驅(qū)動；4）應用程序包括:數(shù)據(jù)采集、故障診斷、工況判斷、輔機管理、通訊控制。2.軟件組成VCU內(nèi)部組成3.整車控制器工作原理吉利EV450VCU通過檢測電子檔位信號、加速踏板信號和制動踏板信號，通過數(shù)據(jù)總線控制驅(qū)動電機的正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，通過減速器輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，調(diào)整整車車速。從圖中可以看出，整個系統(tǒng)主要由動力控制系統(tǒng)、車身電控系統(tǒng)兩大部分組成。吉利EV450整車控制器VCU控制原理圖吉利EV450整車控制器電路圖1以吉利EV450為例說明整車控制線腳定義。圖1-7為吉利EV450整車控制器電路圖。圖中顯示整車控制器CA66接插件部分線腳。其中第1、2、28、54引腳為接地，第7、8引腳為P-CAN總線，第23、24為V-CAN總線，第51引腳連接主繼電器ER05,VCU內(nèi)部控制主繼電器是否搭鐵，第50、12引腳為供電，第52、39引腳經(jīng)保險絲EF10，引入主繼電器ER05的供電，第25引腳為反饋信號。4.整車控制器的線腳定義EV450整車控制器電路圖1EV450整車控制器電路圖2本頁電路圖涉及兩個接插件CA66和CA67。其中CA67顯示了三個引腳，第86引腳為接受制動開關(guān)2的信號，第98引腳接受制動開關(guān)1的信號，第76引腳則為高壓互鎖的輸出線。其余引腳則為CA66引腳，其中第58引腳為從PTC加熱控制器引入的高壓互鎖輸入線，第15引腳為TCU的喚醒信號線，第4、5引腳連接了診斷接口線，第20引腳為變速器換檔開關(guān)的輸入信號線，第24引腳連接BCM、為起動信號，第16引腳為電機控制器的喚醒信號。以此類推，可以找出整車控制器其他線腳定義。4.整車控制器的線腳定義EV450整車控制器電路圖2任務2中央集控器的認知與更換學習情境一整車控制系統(tǒng)的認知與更換知識目標：1）掌握中央集控器的作用與功能。2）掌握中央集控器的結(jié)構(gòu)組成。技能目標：1）具有識別并找到中央集控器的安裝位置的能力。2）具有根據(jù)維修手冊獨立更換中央集控器的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）更換中央集控器要嚴格按照維修手冊，遵循特定的拆解步驟，不可懈怠隨意，從而引發(fā)其他事故，要養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。一、中央集控器的作用中央集控器BCM（BodyControlModule），即車身控制模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)控制汽車車身用電器，比如整車燈具、雨刮、洗滌、門鎖、電動門窗、天窗、電動后視鏡、遙控等。該系統(tǒng)還具有電源管理功能，高低電壓保護，延時斷電，系統(tǒng)休眠等功能。是汽車設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。中央集控器BCM的功能圖車輛防盜系統(tǒng)的設(shè)計是防止車輛被盜。在沒有解除防盜狀態(tài)下，當偵測到下列情形時，此系統(tǒng)會發(fā)出警報。當車處于布警狀態(tài)時，一旦有外部非法動作,車身防盜報警系統(tǒng)會進入報警狀態(tài)。報警循環(huán)為：左、右閃光燈閃爍，防盜報警喇叭鳴叫交互工作。如果系統(tǒng)處于靜音模式，喇叭的聲響將不會產(chǎn)生。系統(tǒng)靜音模式和正常模式的切換可以通過在防盜解除狀態(tài)下，同時長按解鎖和加鎖遙控鍵2S來實現(xiàn)。1.車輛防盜報警系統(tǒng)1)遙控鑰匙閉鎖/解鎖；2)駕駛員車門鑰匙開鎖/閉鎖；3)車內(nèi)中控開關(guān)(駕駛員門上)開鎖/閉鎖；4)雙鎖功能；5)自動重鎖；6)行車自動落鎖；7)碰撞自動解鎖；8)熄火自動解鎖(懶惰解鎖)；9)后備箱彈開(三廂)/解鎖(兩廂)；10)后背門自動落鎖(兩廂版)；11)禁止后備箱彈開(三廂)/解鎖(兩廂)；12)禁止遙控命令；13)門鎖電機過熱保護。2.中央門門控功能中控門鎖控制功能示意圖車身控制系統(tǒng)中控門鎖控制功能如圖，提供以下中控門鎖功能：當駕駛員有某些異常操作，車身控制系統(tǒng)通過向儀表發(fā)出CAN信息，儀表產(chǎn)生聲音警告提醒駕駛員。包含以下三部分功能。1）門未關(guān)警示；2）鑰匙忘拔警示；3）燈未關(guān)警示3.駕駛員報警信息外部燈光控制系統(tǒng)包含以下功能，這些功能可通過診斷儀來激活或禁止。（1）跟隨回家燈光；（2）遙控雙按閉鎖尋車燈功能；（3）遙控解鎖尋車燈功能；（4）自動燈光；（5）白晝燈功能(國內(nèi)版亦配置)；（6）轉(zhuǎn)向燈；（7）內(nèi)燈和節(jié)電功能4.外部燈光自動控制（1）前洗滌功能（2）前刮水功能（3）后雨刮洗滌控制(僅兩廂車型)加熱功能主要由兩部分組成:后除霜與后視鏡加熱功能和座椅加熱功能。診斷命令將通過CAN來執(zhí)行，可以通過診斷儀快速排除故障。5.洗滌雨刮6.加熱功能7.診斷功能吉利車身控制系統(tǒng)，還有如下一些功能。1）涉及CAN-BUS通訊的控制模塊：ABS、EMS、BCM、IPCluster、VCU等通訊。2）與LIN-BUS通訊的控制模塊：LIN-BUS與玻璃升降控制器(防夾模塊)，來實現(xiàn)集控開關(guān)功能。可以實現(xiàn)遙控關(guān)窗功能。8.總線功能中央集控器部分功能BCM還與儀表盤、啟動開關(guān)、制動開關(guān)、整車控制器、ESC等器件有直接或間接的信號輸送，比如反饋、喚醒等功能9.其他功能二、中央集控器的構(gòu)成與汽車整車控制器結(jié)構(gòu)相似，中央集控器包括微控制器、模擬量輸入和輸出、開關(guān)量調(diào)理、繼電器驅(qū)動、高速CAN總線接口、LIN總線接口、電源等模塊。1.輸入信號處理電路2.輸入口擴展電路3.輸出信號驅(qū)動電路4.電源處理電路5.智能功率器件的應用6.喚醒電路7.CAN總線電路8.LIN總線電路9.軟件構(gòu)成BCM結(jié)構(gòu)組成三、中央集控器線腳認知BCM電路連接圖（部分）1線束連接器說明頁碼CA01a前機艙線束接儀表線束連接器132CA02a前機艙線束接儀表線束連接器232IP02a儀表線束接前機艙線束連接器138IP03b儀表線束接前機艙線束連接器239IP20a車身控制模塊線束連接器139IP21a車身控制模塊線束連接器239IP22a車身控制模塊線束連接器339IP23車身控制模塊線束連接器439三、中央集控器線腳認知BCM電路連接圖（部分）2線束連接器說明頁碼CA01a前機艙線束接儀表線束連接器132CA02a前機艙線束接儀表線束連接器232IP02a儀表線束接前機艙線束連接器138IP03b儀表線束接前機艙線束連接器239IP20a車身控制模塊線束連接器139IP21a車身控制模塊線束連接器239IP22a車身控制模塊線束連接器339IP23車身控制模塊線束連接器439任務1車輛數(shù)據(jù)的采集與分析學習情境二整車控制系統(tǒng)的故障檢修知識目標：1）掌握汽車萬用表的結(jié)構(gòu)與功能。2）掌握示波器的基本原理與功能。3）掌握汽車故障診斷儀的功用。4）掌握車輛控制系統(tǒng)的診斷原理與方法。技能目標：1）具有熟練使用汽車萬用表各項功能檢測各參數(shù)的能力。2）具有熟練使用汽車示波器檢測波形的能力。3）具有熟練使用汽車故障診斷儀檢測故障碼、數(shù)據(jù)流的能力。4）具備車輛控制系統(tǒng)故障診斷思路的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）車輛故障診斷要遵循一定的方法和思路，結(jié)合自身特點，形成良好的排故習慣，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。萬用表是一種多功能、多量程的便攜式電子電工儀表，一般的萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等。有些萬用表還可測量電容、電感、功率、晶體管共射極直流放大系數(shù)等。所以萬用表是我們新能源汽車維修行業(yè)的必備的儀表之一。正確使用萬用表，不僅能快速的判斷出故障部位，還能防止電器設(shè)備和萬用表本身的損壞。1.汽車萬用表的功能與使用一、診斷、檢測設(shè)備的功能與使用首先連接表筆，紅色表筆插入VΩ檔，黑色表筆插在COM端。旋轉(zhuǎn)萬用表檔位，測量電阻就要使用電阻檔，并根據(jù)需要確定合適的量程。（1）測量電阻測量電壓時要選擇好量程，如果事先不清楚被測電壓的大小時，應先選擇最高量程擋，然后逐漸減小到合適的量程。萬用表測量直流電壓萬用表測量交流電壓（2）測量電壓測量直流電流時，將萬用表置于合適直流電流擋，測量時必須先斷開電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬用表串聯(lián)到被測電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。直流電流還可用鉗形表進行測量，測量方法更簡單、方便。（3）直流電流測量（4）二極管測量將數(shù)字萬用表的檔位撥至檢測二極管檔位,紅表筆、黑表筆分別連接到二極管的兩支引腳上，此時如果萬用表上顯示壓降0.568V,則說明萬用表的紅表筆接的是二極管的正極,黑表筆接的為二極管的負極。此時如果檢測的數(shù)值為零，則說明二極管PN結(jié)短路,如果測量的值為OL,則說明此二極管的PN結(jié)開路，此管已損壞了。保持檔位不變，調(diào)換表筆再次測量整流二極管的反向?qū)妷?，此時數(shù)字萬用表上顯示應該為OL。使用數(shù)字萬用表的“二極管檔”進行測量，紅表筆相當于電池的正極，黑表筆相當于電池的負極。三極管分為NPN型和PNP型的管子，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不太一樣的。但是B極跟C、E極之間都存在一個PN結(jié)，當表筆給PN結(jié)加上正向電壓是能夠?qū)ǖ?。如果是NPN型的三極管，B極接紅表筆，C、E兩極接黑表筆時，PN結(jié)正向?qū)?，萬用表會顯示導通電壓。硅材料的三極管PN結(jié)導通電壓一般是0.7V左右。如果是PNP型的三極管，B極接黑表筆，C、E兩極接紅表筆時，PN結(jié)正向?qū)?，萬用表會顯示導通電壓，（5）三極管測量示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細小的光點（這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理）。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、幅值等等。2.汽車示波器的功能與使用示波器探頭連接

波形調(diào)節(jié)汽車故障診斷儀(又稱汽車解碼器)是車輛故障自檢終端，用戶可以利用它迅速地讀取汽車電控系統(tǒng)中的故障，并通過液晶顯示屏顯示故障信息，迅速查明發(fā)生故障的部位及原因。3.汽車故障診斷儀的功能與使用解碼儀診斷接口其主要功能包括以下幾項:1)通過CAN、LIN通信模塊可以實現(xiàn)與車載各個ECU之間的對話，傳送故障碼等狀態(tài)信息。2)通過單片機的同步/異步收發(fā)器可以與PC機進行串行通信從而完成數(shù)據(jù)交換、下載程序，以及診斷儀升級等功能。3)通過液晶顯示器來顯示汽車運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)及故障信息。4)通過鍵盤電路來執(zhí)行不同的診斷功能。5)通過一種具有串行接口的大容量FLASH存儲器，保存大量的故障碼及其測量數(shù)據(jù)。任務2整車控制系統(tǒng)的故障診斷與排除學習情境二整車控制系統(tǒng)的故障檢修知識目標：1）掌握整車控制系統(tǒng)的控制時序。2）掌握整車控制系統(tǒng)的正確參數(shù)。技能目標：1）具有正確使用和選擇合適工具設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和分析的能力。2）具有根據(jù)數(shù)據(jù)和波形診斷和排除故障的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）故障診斷和排除，需要養(yǎng)成良好的排故思路，并遵循特定的拆解步驟，不可懈怠隨意，從而引發(fā)其他事故，要養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。記錄車輛參數(shù)是確定車輛身份信息和選擇故障診斷儀的重要的手段。車輛參數(shù)一般包括：車輛VIN代碼、品牌、型號、驅(qū)動電機型號、驅(qū)動電機功率、最大允許總質(zhì)量、動力電池系統(tǒng)額定電壓、動力電池額定容量以及出廠日期等信息。一般顯示在汽車銘牌上1.車輛參數(shù)的記錄吉利EV450銘牌參數(shù)在汽車的儀表板上安裝有各種儀表、指示燈及報警燈，用于幫助駕駛?cè)擞^察和掌握汽車及各系統(tǒng)的工作情況，提示異?，F(xiàn)象和故障，以便及時消除安全隱患。正確讀取儀表信息特別是故障信息，能夠幫助維修人員迅速正確的判斷汽車故障點。吉利EV450儀表顯示狀態(tài)（1）讀取儀表盤狀態(tài)（2）讀取故障代碼（3）讀取異常數(shù)據(jù)流沒踩制動踏板情況下讀取數(shù)據(jù)流踩下制動踏板情況下讀取數(shù)據(jù)流

3.故障診斷與排除1）分析故障碼和異常數(shù)據(jù)流產(chǎn)生的原因根據(jù)車輛的故障現(xiàn)象:（1)OFF檔，踩剎車，剎車燈不亮；（2)ON檔，剎車燈常亮，踩剎車，可以READY，ESP燈亮,無法掛擋。結(jié)合故障診斷儀的故障碼及數(shù)據(jù)流：VCU報：P1C3E01、P1C3C96。ESP報：C004008無故障碼?？梢钥s小故障范圍至：制動燈開關(guān)及其相關(guān)線路和VCU模塊。2）測量制動燈開關(guān)到VCU的線路是否正常。檢測條件檢測項目及端子檢測值結(jié)果判斷1）OFF檔，斷開蓄電池負極，斷開CA66和CA44bVCU的CA67/86-制動開關(guān)的CA44b/4之間電阻∞不正常2）OFF檔，斷開蓄電池負極，斷開CA66和CA44bVCU的CA67/86-制動開關(guān)的CA44b/1之間電阻0Ω不正常3）OFF檔，斷開蓄電池負極，斷開CA66和CA44bVCU的CA67/96-制動開關(guān)的CA44b/1之間電阻∞不正常4）OFF檔，斷開蓄電池負極，斷開CA66和CA44bVCU的CA67/96-制動開關(guān)的CA44b/4之間電阻0Ω不正常3）排除故障根據(jù)表1-2檢測結(jié)果，可知故障點為：VCU的CA67/96接線與CA67/86接線（或制動開關(guān)CA44b/4-CA44b/1）對調(diào)?；謴蚔CU的CA67/96-CA67/86線路連接，故障消失，排除故障。Thanks二車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的認知及故障檢修任務1車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)學習情境一車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的認知知識目標：1）掌握車載網(wǎng)絡(luò)的常用術(shù)語與功能。2）掌握數(shù)據(jù)信號的類別及傳輸方式。3）掌握車載網(wǎng)絡(luò)分類與協(xié)議標準。技能目標：1）具有正確使用萬用表檢測車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各參數(shù)的能力。2）具有正確使用示波器檢測車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線波形的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）使用儀器測量時，須確保動作規(guī)范、安全，設(shè)備完好?，F(xiàn)如今，不管是小型車輛還是高級車輛都使用了大量的車內(nèi)電子裝置?？梢灶A見，在未來幾年內(nèi)電子組件的數(shù)量還會明顯增加。因此，汽車上普遍使用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行模塊之間的通訊，通過“串行接口”將車內(nèi)各個模塊進行聯(lián)網(wǎng)，其作用主要有：(1)提高整個系統(tǒng)的可靠性；(2)降低布線成本；(3)減少各種電纜數(shù)量；(4)減小電纜線束橫截面；(5)靈活布線；(6)多重使用傳感器；(7)能夠傳輸復雜數(shù)據(jù)；(8)進行系統(tǒng)變更時更具靈活性；(9)隨時能夠擴展數(shù)據(jù)范圍；(10)為客戶實現(xiàn)新型功能；(11)有效診斷及降低硬件成本。其主要功能包括：（1）多路傳輸功能；（2）“喚醒”和“休眠”功能；（3）失效保護功能；（4）故障自診斷功能。一、車載網(wǎng)絡(luò)的功能與常用術(shù)語總線系統(tǒng)的信息一般采用多路傳輸。所謂多路傳輸也叫時分復用技術(shù)（Time-DivisionMultiplexing，TDM），是將不同的信號相互交織在不同的時間段內(nèi)，沿著同一個信道傳輸。在接收端再用某種方法，將各個時間段內(nèi)的信號提取出來還原成原始信號的通信技術(shù)1．多路傳輸是一種裝置，簡單一點的如傳感器，復雜的如計算機，在計算機多路傳輸系統(tǒng)中稱為節(jié)點。2.模塊/節(jié)點3.數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是模塊間運行數(shù)據(jù)的通道，即所謂的信息高速公路，為了抗電子干擾，雙線制數(shù)據(jù)總線的兩條線總是絞合在一起。4.局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）是在一個有限區(qū)域內(nèi)連接的計算機網(wǎng)絡(luò)，簡稱局域網(wǎng)。數(shù)據(jù)總線原理圖鏈路指網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)拿襟w，分為有線和無線兩種類型，目前車上使用的大多數(shù)都是有線網(wǎng)絡(luò)，通常用于局域網(wǎng)的傳輸媒體有：雙絞線、同軸電纜和光纖。5.鏈路（傳輸媒體）（1）雙絞線雙絞線是局域網(wǎng)中最普通的傳輸媒體，一般用于低速傳輸，最大傳輸速率可達幾Mbit/s；雙絞線成本較低，傳輸距離較近，非常適合汽車網(wǎng)絡(luò)的情況，也是汽車網(wǎng)絡(luò)使用最多的傳輸媒體。（2）同軸電纜像雙絞線一樣，同軸電纜也是由兩個導體組成，但其結(jié)構(gòu)不同。（3）光纖光纖在電磁兼容性等方面有獨特的優(yōu)點，數(shù)據(jù)傳輸速度高，傳輸距離遠；在車載網(wǎng)絡(luò)上，特別在一些要求傳輸速度高的車上網(wǎng)絡(luò)（如車上信息與多媒體網(wǎng)絡(luò)）上有很好的應用前景。6.報文報文(message)是網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，即站點一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。報文是以一定格式組織起來的數(shù)據(jù)，包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息。7.網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中用一種方法達到信息共享和不產(chǎn)生協(xié)議及速度間沖突，而實現(xiàn)無差錯數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嬎銠C，實際上就是一個中央路由器。其功能包括：（1）把CAN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成OBDII能識別的診斷數(shù)據(jù)以便于診斷；（2）做到低速CAN和高速CAN的信息共享；（3）負責接收和發(fā)送信息；（4）激活和監(jiān)控CAN網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)；（5）實現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)的同步性。8.傳輸協(xié)議傳輸協(xié)議也稱通信協(xié)議，是控制通信實體間有效完成信息交換的一組約定和規(guī)則。換句話說，要想交流成功，通信雙方必須“說同樣的語言”（比如相同的語法規(guī)則和語速等）。9.比特率比特率是指每秒傳送的比特（bit）數(shù)。單位為bps（bitpersecond）也可表示為b/s，比特率越高，單位時間傳送的數(shù)據(jù)量（位數(shù)）越大。模擬顯示數(shù)據(jù)(信息)是指通過直接與數(shù)據(jù)成比例的連續(xù)變化物理量進行表示。模擬信號的特點是，它可以采用0～100％之間的任意值。因此模擬信號電壓(或電流)的變化方式是連續(xù)的，如指針式測量儀表、水銀溫度計、指針式時鐘等。（一）數(shù)據(jù)信號的類別1.模擬信號二、數(shù)據(jù)信號的類別及傳輸方式數(shù)字信號表示方式就是以數(shù)字形式表示不斷變化的物理量。尤其在計算機內(nèi)，所有數(shù)據(jù)都以“0”和“1”的序列形式表示出來(二進制)。一個二進制信號只能識別兩種狀態(tài)，即0和1，或高和低。如車燈點亮或車燈未亮；繼電器觸點斷開或繼電器觸點閉合；供電或未供電；車門打開或車門關(guān)閉等。每個符號、圖片甚至聲音都可由特定順序的二進制字符來表述，如10010110。通過這些二進制編碼，計算機或控制單元可以處理信息或?qū)⑿畔l(fā)送給其他控制單元。2.數(shù)字信號一、汽車自適應前照燈系統(tǒng)的認知計算機中的所有信息都以位(bit，亦稱比特，是二進制數(shù)字的最小信息單位)為單位進行存儲和處理。因此，必須將所有數(shù)據(jù)(字母、數(shù)字、聲音、圖片等)轉(zhuǎn)換成二進制代碼，以便在計算機中進行處理。最常用的系統(tǒng)和代碼用8個位構(gòu)成一個字節(jié)，因此，可以對256個字節(jié)進行設(shè)碼。注意：換算系數(shù)不是1000，而是1024。1千字節(jié)(kbit)=210字節(jié)，即1024字節(jié)；1兆字節(jié)(Mbit)=220字節(jié)，即1024kbit(1048576字節(jié))；1千兆字節(jié)(Gbit)=230字節(jié)，即1024Mbit(1073741824字節(jié))。3.比特和字節(jié)根據(jù)發(fā)送裝置向接收裝置傳輸信息時各字節(jié)的傳輸方式不同，數(shù)據(jù)傳輸方式分為并行傳輸和串行傳輸兩種形式。（二）數(shù)據(jù)信號的傳輸方式1.并行傳輸進行并行數(shù)據(jù)傳輸時，發(fā)送裝置向接收裝置同時(并行)傳輸8位數(shù)據(jù)。以并行形式傳輸數(shù)據(jù)時，兩個設(shè)備之間的電纜必須包括8根平行排列的導線。采用并行傳輸方式時，其數(shù)據(jù)傳輸猶如在具有8條車道(車道相當于數(shù)據(jù)導線)的公路上行車(每輛車的載運量相當于一位數(shù)據(jù)，8輛車的載運量之和相當于一個字節(jié))，在同一時間內(nèi)，可以通過8輛車。其通行效率高，但要構(gòu)筑8條車道，建設(shè)成本高昂。需要較高的傳輸速度時，通常使用這種傳輸方式。但是由于插接裝置和電纜方面的費用較高，因此只能在傳輸路徑較短時采用并行傳輸方式。串行傳輸主要用于在數(shù)據(jù)處理設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信，在一根導線上以位為單位依次(連續(xù)形式)傳輸所需數(shù)據(jù)。2.串行傳輸數(shù)據(jù)的傳輸速率(速度)一般使用位傳輸速率(也稱比特率)表示，其定義為每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)(bit)，單位為bit/s、常寫作b/s。目前汽車上并行數(shù)據(jù)傳輸方式多在控制單元內(nèi)部線路中使用，而在控制單元外部傳輸信息則大都以串行傳輸方式進行。串行數(shù)據(jù)傳輸既可以采用同步傳輸方式，也可以采用異步傳輸方式。采用串行傳輸方式時，其數(shù)據(jù)傳輸猶如在具有1條車道(車道相當于數(shù)據(jù)導線)的公路上行車(每輛車的載運量相當于一位數(shù)據(jù))，在同一時間內(nèi)，只能通過1輛車。其通行效率低，但只需構(gòu)筑1條車道，建設(shè)成本低廉。串行傳輸方式的優(yōu)點是降低了布線成本，缺點是延長了數(shù)據(jù)傳輸時間。一個8位并行接口可在一個時間單位內(nèi)傳輸一個數(shù)據(jù)字節(jié)，而一個串行接口需要8個單位時間才能傳輸一個數(shù)據(jù)字節(jié)。不過，傳輸距離越長才越能體現(xiàn)出串行傳輸?shù)膬?yōu)勢。如果在數(shù)據(jù)總線上，信息流(數(shù)據(jù)流)只能由一個控制單元傳向另一個控制單元，而不能反向傳輸，則稱為單工通信。3.數(shù)據(jù)總線上的信息流方向(1)單工通信(2)雙工通信如果在數(shù)據(jù)總線上，信息流(數(shù)據(jù)流)可以由一個控制單元傳向另一個控制單元，而且可以進行反向傳輸，則稱為雙工通信。任務2常用車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的認知學習情境一車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的認知知識目標：1）了解典型車型車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組成和分布情況。2）掌握常用車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的傳輸原理。技能目標：1）具有識讀典型車型車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)電路圖的能力。2）具有根據(jù)原車電路圖繪制車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)拓撲圖的能力。3）具有根據(jù)原車電路圖及維修手冊準確拆裝車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)各模塊并確定各針腳定義的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）繪制車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓撲圖時，須確保各模塊（節(jié)點）在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中位置準確，以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W術(shù)態(tài)度。5）拆裝車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)各模塊時，須確保動作規(guī)范，模塊及線路完好?，F(xiàn)代汽車，為了完成某一功能，單純依靠某一模塊是無法完成的，他們之間必須共享或交換數(shù)據(jù)。CAN總線通過兩條CAN數(shù)據(jù)線完成雙向信息共享。CAN是ControllerAreaNetwork的縮寫（控制器局域網(wǎng)），是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。1986年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后，CAN通過ISO11898及ISO11519進行了標準化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標準協(xié)議。由于汽車不同控制器對CAN總線的性能要求不同，因此最新版本的CAN總線系統(tǒng)人為設(shè)定為5個不同的區(qū)域，分別為驅(qū)動系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、多功能儀表、診斷總線等5個局域網(wǎng)，CAN總線系統(tǒng)的最大承載速率為1000Kbit/s。一、車載網(wǎng)絡(luò)CAN總線的認知CAN總線主要負責車輛內(nèi)的數(shù)據(jù)交換，也即各控制模塊之間的信息共享。CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸特點主要包括：多主結(jié)構(gòu)、雙絞線傳輸、壓差驅(qū)動、高速傳輸和容錯特性等。1.CAN總線的特征（1）多主結(jié)構(gòu)CAN總線采用多主結(jié)構(gòu)通訊?？偩€上各節(jié)點之間沒有主從之分，任一節(jié)點都可向其它節(jié)點發(fā)送信息。當總線空閑時，所有的節(jié)點都可開始發(fā)送消息，但必須先訪問總線；當多個節(jié)點同時開始發(fā)送時，由優(yōu)先權(quán)決定先后。CAN網(wǎng)絡(luò)采用雙絞線作為數(shù)據(jù)總線，以增加總線的抗干擾能力。兩根雙絞線分別命名為CAN-H和CAN-L，它們每相隔25mm絞接一次。（2）雙絞線傳輸CAN總線采用電平差的方式識別數(shù)字信號，從而判斷所傳輸?shù)男畔⒌暮x。圖為高速CAN總線的電壓波形，CAN-H與CAN-L形成了對稱的陣列布置方式。（3）壓差驅(qū)動當CAN總線或節(jié)點出現(xiàn)故障時，總線依然具有一定的信號傳輸能力。當節(jié)點出現(xiàn)嚴重故障時，可以自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響。當總線出現(xiàn)故障時，視嚴重程度而表現(xiàn)不一，輕則不影響信號傳遞，重則網(wǎng)絡(luò)癱瘓。（4）容錯特性每一個節(jié)點都通過CAN-H與CAN-L兩根線分別連接在總線上，這些節(jié)點屬于并聯(lián)關(guān)系。2.CAN總線的硬件組成（1）節(jié)點連接不管節(jié)點是否帶有終端電阻，其中均包含CAN收發(fā)器、CAN控制器和中央處理器等節(jié)點組成元件。（2）節(jié)點結(jié)構(gòu)①-CAN收發(fā)器②-CAN控制器③-中央處理器④-節(jié)點CAN控制器接收控制單元中中央處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)、處理后傳輸給CAN收發(fā)器，也接收CAN收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)、處理后傳輸給中央處理器。CAN收發(fā)器將“0”和“1”的邏輯信號轉(zhuǎn)換為規(guī)定的電平，并向CAN總線輸出；也負責將接收器接收到的總線電壓轉(zhuǎn)換為“0”和“1”邏輯信號，并向CAN控制器反饋。（3）CAN控制器和CAN收發(fā)器通常在高速CAN數(shù)據(jù)總線的CAN-H和CAN-L線路兩端（或節(jié)點內(nèi)）以終端電阻連接，終端電阻的阻值為120Ω。其作用是消除電壓信號在線路上出現(xiàn)回流現(xiàn)象，以保證總線上的數(shù)據(jù)準確性。測量終端電阻可為CAN總線的故障診斷提供參考。（4）終端電阻中央處理器是節(jié)點的核心元件，是信息處理、程序運行的最終執(zhí)行單元。（5）中央處理器CAN總線上的節(jié)點會根據(jù)工作需要訪問總線，因為CAN總線為多主結(jié)構(gòu)，所以各節(jié)點既可以發(fā)送信號、也可以接收信號。不管是發(fā)送還是接收信號，均需要通過CAN收發(fā)器和控制器完成。3.CAN總線數(shù)據(jù)傳輸原理（1）信號發(fā)送中央處理器將需要傳輸?shù)男畔l(fā)送給CAN控制器，控制器以數(shù)字信號的形式驅(qū)動收發(fā)器電路，收發(fā)器中的驅(qū)動器向總線發(fā)出電壓信號。圖a為高速CAN總線信號發(fā)送原理圖，圖b及圖c分別為高速CAN總線和低速CAN總線的信號波形。abc節(jié)點從總線上采集信號時，差動放大器將CAN-H與CAN-L的電壓值進行差動處理，并將結(jié)果發(fā)送給控制器?？刂破饕罁?jù)數(shù)字信號識別原則，得到“0”或“1”的數(shù)字結(jié)果。圖a與圖b為高速CAN總線和低速CAN總線的信號接收原理圖。高速CAN總線差動信號處理如圖c所示。（2）信號接收abc如圖所示，CAN-H信號和CAN-L信號經(jīng)過差動信號放大器處理后，可最大限度地消除干擾的影響。CAN總線上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀、過載幀和幀間隔五種。①數(shù)據(jù)幀：用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌?jié)點。②遠程幀：用于從其它節(jié)點請求數(shù)據(jù)。③錯誤幀：用于通知錯誤信號。④過載幀：用于增加后繼幀的等待時間。⑤幀間隔：用于將數(shù)據(jù)幀及遠程幀與前面的幀分離開來。4.CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀由7個不同的域組成，分別為：起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、安全域、應答域、結(jié)束域1起始域（1位）2仲裁域（11位）3控制域（6位，前面保留2位）4數(shù)據(jù)域（0~64位）5安全域（16位）6應答域（2位）7結(jié)束域（7位）

下面以數(shù)據(jù)幀為例闡述數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。數(shù)據(jù)幀組成（1）起始域起始域表示數(shù)據(jù)幀或遠程幀的的起始，包含1個顯性位。此外，它還用于確定與其它節(jié)點硬件的同步。在CAN總線上，邏輯值“0”表示顯性電平、“1”表示隱性電平?！帮@性”具有優(yōu)先功能，只要有一個節(jié)點輸出顯性電平，總線上即為顯性電平?！半[性”具有包容功能，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平。（2）仲裁域仲裁域包括11位，表示數(shù)據(jù)的優(yōu)先級。顯性值“0”的優(yōu)先級比隱性值“1”高。仲裁域的末端是遠程傳輸請求（RTR）位，通常為顯性，如圖2-27所示。①-節(jié)點1②-節(jié)點2③-總線電壓④-仲裁失敗仲裁過程仲裁域（3）控制域控制域表示數(shù)據(jù)段的字節(jié)數(shù)，由6位構(gòu)成。前兩位為保留區(qū)，以備將來應用，其為顯性；后四位為數(shù)據(jù)長度碼（DLC），包括隨后的數(shù)據(jù)區(qū)中字節(jié)的數(shù)量，其值為0-8，如圖所示。①-保留區(qū)②-數(shù)據(jù)長度碼（4）數(shù)據(jù)域如圖所示，數(shù)據(jù)域（DATA）包括即將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，最多可達64位（8字節(jié)）。數(shù)據(jù)從最高位開始輸出。（5）安全域如圖所示，安全域用于檢查幀傳輸?shù)腻e誤，包括一個用于錯誤檢測的15位CRC數(shù)列和一個CRC界定符位（用于分隔）。CAN協(xié)議提供了五種錯誤檢測和修正方法。①-CRC界定符（6）應答域如圖所示，應答域用來確認是否正常接收，由應答間隙和應答界定符2個位構(gòu)成，常態(tài)下發(fā)送兩個“隱性”位。當接收器正確接收到有效的數(shù)據(jù)時，就會在應答間隙期發(fā)送顯性位以作應答，而應答界定符始終是“隱性”位。①-應答間隙②-應答界定符③-發(fā)送位④-接收位（7）結(jié)束域如圖所示，結(jié)束域表示數(shù)據(jù)幀完成，它通常包括7位“隱性”位。LIN(LocalInterconnectNetwork)是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN的目標是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)(例如CAN總線)提供輔助功能,因此,LIN總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡(luò),通常用在不需要CAN總線的帶寬和多功能的場合,比如中央門鎖、燈光控制、玻璃升降、后視鏡調(diào)節(jié)、天窗控制、智能傳感器和空調(diào)等的通訊。使用LIN總線可大大節(jié)省成本,傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)多采用繼電器控制，這使得車內(nèi)線束過多且布線復雜，而且造成嚴重的電磁干擾，使系統(tǒng)的可靠性下降。LIN總線技術(shù)的應用，可使信息交換變得安全、迅捷、高效。二、車載網(wǎng)絡(luò)LIN總線的認知如圖所示，LIN總線屬于單主多從結(jié)構(gòu)，即一組網(wǎng)絡(luò)中，只有一個主節(jié)點①，從節(jié)點②可以有多個。主節(jié)點能向任一從節(jié)點發(fā)送信號；從節(jié)點僅在主節(jié)點的控制下向LIN總線發(fā)送數(shù)據(jù)；主節(jié)點一旦將數(shù)據(jù)發(fā)布到總線上，任何節(jié)點都可以接收該數(shù)據(jù)，但只有一個節(jié)點允許回應。1.LIN總線的特征（1）主從結(jié)構(gòu)如圖所示，LIN總線使用單根非屏蔽導線作為數(shù)據(jù)總線，連接主節(jié)點與任何一個從節(jié)點?？偩€不與診斷儀連接；總線的最長允許長度為40m；連接在總線上的從節(jié)點數(shù)量一般不超過16個。（2）單線傳輸如圖所示，主從節(jié)點之間以電壓的高低變化表示數(shù)據(jù)信息的含義（邏輯數(shù)據(jù)“0”和“1”）。LIN總線的電壓范圍為0-12V。（3）偏壓驅(qū)動如右圖所示，LIN總線的傳輸速率接近20kbps，相對于CAN總線而言，其屬于“低速”傳輸。（4）低速通訊當LIN總線出現(xiàn)以下故障時，無容錯能力。如：總線接地，如圖a；總線干線斷路；主節(jié)點故障。如果從節(jié)點損壞或其支路斷路，則其它從節(jié)點與主節(jié)點的通訊不受影響，圖b為從節(jié)點支路斷路故障。（5）低容錯特性a.總線接地b.從節(jié)點支路斷路2.LIN總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）節(jié)點結(jié)構(gòu)LIN總線由一個主節(jié)點和多個（或單個）從節(jié)點組成，這些節(jié)點均通過單線連接在LIN總線上。主從節(jié)點具有類似的硬件結(jié)構(gòu)。（2）節(jié)點物理接口如圖所示，主節(jié)點與從節(jié)點的物理接口結(jié)構(gòu)類似。LIN總線通過上拉電阻與電源線（VBAT）連接，電源線連接外部電源。上拉電阻為1kΩ（主節(jié)點）或30kΩ（從節(jié)點）。與上拉電阻串聯(lián)的二極管可以防止當電源電壓下降時LIN總線消耗電能。GND為信號發(fā)送提供接地回路。LIN總線與接地之間的電容可以消除LIN信號波動，電容的大小為2.2nF（主節(jié)點）或220pF（從節(jié)點）。主節(jié)點用于控制LIN總線，它通過對從節(jié)點進行查詢將數(shù)據(jù)發(fā)布到總線上。從節(jié)點僅在主節(jié)點命令下發(fā)送數(shù)據(jù)，從而在無需仲裁的情況下實現(xiàn)雙向通訊。因為節(jié)點物理結(jié)構(gòu)類似，因此主節(jié)點和從節(jié)點的信號收發(fā)控制原理是一樣的，下面站在主節(jié)點的角度說明信號的發(fā)送和接收過程。3.LIN總線信號傳輸（1）信號發(fā)送串行通信接口（SCI）通過Tx控制三極管導通，使VBAT與GND通過上拉電阻接通，此時LIN總線為低電平0V，如圖a所示。當SCI不控制三極管導通時，三極管處于截止狀態(tài)，此時LIN總線為高電平，如圖b所示。a.信號發(fā)送高電平b.信號接收（2）信號接收從節(jié)點中的SCI在接通與斷開內(nèi)部三極管的過程中，總線上會產(chǎn)生高低電平的變化。主節(jié)點的Rx線可以接收這個高低變化的電平，從而判斷其含義，如圖所示。提示：如果LIN總線處于待用狀態(tài)一定時間，從節(jié)點就會轉(zhuǎn)為睡眠模式，以便降低功率消耗。一個LIN總線的數(shù)據(jù)幀是由一個數(shù)據(jù)標題（MessageHeader）和一個數(shù)據(jù)響應（MessageResponse）組成的4.LIN總線的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)①-數(shù)據(jù)標題②-數(shù)據(jù)響應③-同步間隔區(qū)④-同步區(qū)⑤-標識符區(qū)⑥-數(shù)據(jù)區(qū)⑦-校驗和區(qū)（1）數(shù)據(jù)標題數(shù)據(jù)標題包括一個同步間隔區(qū)（SYNCHBREAKFIELD）、一個同步區(qū)（SYNCHFIELD）和一個標識符區(qū)。如圖所示，同步間隔區(qū)由間隔和同步定界符組成，標志一個幀的開始。間隔用于喚醒處于睡眠模式中的從節(jié)點，它至少是由13位的顯性電平組成。同步定界符至少為1位隱性電平。①-間隔②-同步定界符③-位時間同步區(qū)包含了時鐘的同步信息，用于幫助從節(jié)點與主節(jié)點的時鐘頻率同步，以便能夠正確接收所發(fā)送的信息。同步區(qū)由1個起始位、8個同步位和1個結(jié)束位組成。①-同步區(qū)②-起始位③-結(jié)束位標識符區(qū)定義了數(shù)據(jù)的內(nèi)容和長度，其內(nèi)容是由6個標識符位（ID0-ID5）和2個奇偶校驗位（P0、P1）組成。標識符位（ID0-ID5）定義了數(shù)據(jù)的類型、發(fā)送的目標節(jié)點和數(shù)據(jù)長度等信息。P0和P1用于檢驗ID0-ID5的正確性（不能全部為隱性或顯性數(shù)據(jù)）。①-標識符區(qū)②-起始位③-結(jié)束位④-標識符位⑤-奇偶檢驗位數(shù)據(jù)響應由多個數(shù)據(jù)區(qū)（DataField）和一個校驗和區(qū)（ChecksumField）組成。如圖a所示，數(shù)據(jù)區(qū)定義了數(shù)據(jù)的含義，如驅(qū)動指令等。數(shù)據(jù)長度可為2至8個字節(jié)，在發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，最不重要的字節(jié)先發(fā)送。每個字節(jié)由8位數(shù)據(jù)組成，傳輸由LSB開始。如圖b所示，校驗和區(qū)是數(shù)據(jù)區(qū)所有字節(jié)的和的補碼，使從節(jié)點可以檢查所收到的信息是否正確傳送，或者在傳送期間是否可能發(fā)生任何干擾而破壞了數(shù)據(jù)。如果從主節(jié)點到從節(jié)點的傳送期間信息發(fā)生錯誤，即從節(jié)點計算的校驗和不一致，從節(jié)點就會清除信息，并且等待主節(jié)點發(fā)送下一條信息。（2）數(shù)據(jù)響應①-數(shù)據(jù)區(qū)②-字節(jié)區(qū)③-起始位④-結(jié)束位⑤-8位二進制數(shù)①-校驗和區(qū)②-起始位③-結(jié)束位④-8位校驗和位a.數(shù)據(jù)區(qū)b.校驗和區(qū)當主節(jié)點發(fā)出信號時，數(shù)據(jù)幀定義了此數(shù)據(jù)發(fā)給哪個從節(jié)點，而且只有此目標節(jié)點能對這個數(shù)據(jù)做出響應。由于沒有仲裁過程，如果多于一個從節(jié)點回應，則將產(chǎn)生錯誤。從節(jié)點不會對已經(jīng)正確接收的信息發(fā)送確認。主節(jié)點重新讀取LIN總線上發(fā)送的信息，并且將重新讀取的信息與先前發(fā)送的信息比較。如果所發(fā)送和檢測的信息相同，主節(jié)點就會預先假定從節(jié)點已經(jīng)正確接收信息。（3）數(shù)據(jù)的檢測5．傳輸模式一個LIN電控單元所使用的傳輸方式與CAN總線電控單元所使用的傳輸方式是相同的，都包括定時傳輸模式、事件傳輸模式和混合模式3種。定時傳輸模式和事件傳輸模式相混合為混合傳輸模式。從電控單元到執(zhí)行器的傳輸方式，如圖a、b、c所示。a.LIN總線傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（單個）b.LIN總線傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（多個）c.LIN總線傳輸-DATA數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個）到主控制器任務1車載網(wǎng)絡(luò)CAN總線的故障檢修學習情境二車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢修知識目標：1）熟悉車載網(wǎng)絡(luò)CAN總線的結(jié)構(gòu)原理和主要應用。2）掌握車載網(wǎng)絡(luò)CAN總線的信號檢測方法。技能目標：1）具有熟練查閱使用維修手冊和電路圖的能力。2）具有獨立規(guī)范使用萬用表檢測CAN總線系統(tǒng)常用參數(shù)的能力。3）具有獨立規(guī)范使用示波器檢測CAN總線波形的能力。4）具有分析所測CAN總線系統(tǒng)參數(shù)信號和波形并準確定位故障范圍的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）工具、量具使用規(guī)范，以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W術(shù)態(tài)度。5）拆裝車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)各模塊時，須確保動作規(guī)范，模塊及線路完好。CAN總線出現(xiàn)故障時，通常表現(xiàn)在儀表和車輛起動方面。如儀表上的一些故障指示燈異常點亮，發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速異常指示，發(fā)動機不能啟動或車輛不能上電等。用故障診斷儀讀取故障碼或查看與各個模塊的通訊狀態(tài)時，出現(xiàn)局部模塊或所有模塊與診斷儀無法通訊。一、CAN總線常見故障分析1.局部模塊與診斷儀無法通訊局部模塊不能與其它模塊或診斷儀通訊時，可能的故障原因有：局部模塊電源異常；局部模塊接地異常；局部模塊喚醒線異常；局部模塊數(shù)據(jù)線開路；局部模塊本身故障（含模塊內(nèi)部對電源或?qū)Φ囟搪罚?.所有模塊與診斷儀無法通訊所有模塊都不能與診斷儀通訊時，可能的故障原因有：CAN-H線對電源短路；CAN-H線對地短路；CAN-L線對電源短路；CAN-L線對地短路；CAN-H與CAN-L線相互短路；兩個終端電阻同時缺失；診斷儀自身故障。注意，不同車型的CAN總線，其容錯特性可能是不同的。1.使用萬用表測量總線CAN-H和CAN-L的對地電壓（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，根據(jù)維修手冊，拔下需測總線的線束插頭。（2）連接測量導線或測量盒。（3）檢查萬用表，將萬用表旋至電壓檔合適量程。（4）查詢維修手冊，找到需測總線CAN-H和CAN-L的針腳號。（5）打開點火開關(guān)，用萬用表檢測CAN-H與CAN-L的對地電壓。（6）在蓄電池已連接且點火開關(guān)打開時，高速CAN總線CAN-H的對地電壓為2.6V左右，CAN-L對地電壓大約為2.4V左右。2.使用萬用表測量CAN總線的終端電阻及對地電阻（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，斷開蓄電池負極。（2）檢查并校準萬用表，將萬用表旋至電阻檔合適量程。（3）查閱維修手冊，根據(jù)需要測量總線線路完整狀態(tài)及模塊斷開狀態(tài)時的終端電阻及對地電阻。（4）高速CAN總線終端電阻在線路處于完整狀態(tài)時正常值應為60歐姆左右，單個終端電阻值應為120歐姆左右，測量時一定要明白網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及終端電阻所在模塊或位置。二、CAN總線的基本檢查及測量3.使用示波器測量CAN總線波形（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，根據(jù)維修手冊，拔下需測總線的線束插頭。（2）連接測量導線或測量盒。（3）檢查示波器，打開（或選擇）示波器雙通道，設(shè)置合理的電壓值和時間值。（4）查詢維修手冊，找到需測總線CAN-H和CAN-L的針腳號。（5）打開點火開關(guān)，用示波器檢測CAN-H與CAN-L的電壓波形。三、CAN總線的故障診斷方法1.關(guān)閉點火開關(guān)，連接故障診斷儀，讀取相關(guān)模塊故障代碼和數(shù)據(jù)流。2.查閱電路圖，結(jié)合故障現(xiàn)象分析確定CAN總線故障的可能范圍。3.根據(jù)需要對總線及模塊進行基本檢查。包括上述總線的電壓、電阻、波形檢查，模塊的供電、接地檢查。4.采用拔或更換模塊的方法來確定模塊是否有故障。任務2車載網(wǎng)絡(luò)LIN總線的故障檢修學習情境二車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障檢修知識目標：1）熟悉車載網(wǎng)絡(luò)LIN總線的結(jié)構(gòu)原理和主要應用。2）掌握車載網(wǎng)絡(luò)LIN總線的信號檢測方法。技能目標：1）具有熟練查閱使用維修手冊和電路圖的能力。2）具有獨立規(guī)范使用萬用表檢測LIN總線系統(tǒng)常用參數(shù)的能力。3）具有獨立規(guī)范使用示波器檢測LIN總線波形的能力。4）具有分析所測LIN總線系統(tǒng)參數(shù)信號和波形并準確定位故障范圍的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）工具、量具使用規(guī)范，以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W術(shù)態(tài)度。5）拆裝車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)各模塊時，須確保動作規(guī)范，模塊及線路完好。LIN總線故障主要有模塊故障及鏈路故障。模塊故障主要有：模塊電源異常；模塊接地異常；模塊數(shù)據(jù)線開路；模塊本身故障（含模塊內(nèi)部對電源或?qū)Φ囟搪罚?。鏈路故障主要有：LIN線對負極短路；LIN線對正極短路；LIN線在主控模塊和從模塊的干路處斷路；LIN線在支路處斷路。診斷時，需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖分析確定故障的可能原因。1.LIN線對負極短路LIN線對負極短路使LIN線上無法傳輸信息數(shù)據(jù)，因此通過LIN網(wǎng)絡(luò)傳遞的控制指令都無法實現(xiàn)。2.LIN線對電源短路故障現(xiàn)象與LIN線對負極短路一樣。3.LIN線在主控模塊和從模塊的干路處斷路如果LIN線在主控模塊和從模塊的干路上斷路，那么主控模塊不能命令和監(jiān)控所有從模塊的狀態(tài)，主控模塊與斷點之間的從模塊不受影響，斷點后的從模塊無法進行信息傳遞。4.LIN線在支路處斷路如果LIN線斷路在從模塊的支路上，該支路的從模塊就不受主控模塊監(jiān)控和指令，而其它從模塊不受影響。一、LIN總線常見故障分析二、LIN總線的基本檢查及測量1.使用萬用表測量LIN總線的對地電壓（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，根據(jù)維修手冊，拔下需測總線的線束插頭。（2）連接測量導線或測量盒。（3）檢查萬用表，將萬用表旋至電壓檔合適量程。（4）查詢維修手冊，找到需測LIN總線的針腳號。（5）打開點火開關(guān)及其他相應開關(guān)按鈕，用萬用表檢測LIN總線的對地電壓，正常時約為7-10V。2.使用萬用表測量LIN總線的導通性及對地電阻（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，斷開蓄電池負極。（2）檢查并校準萬用表，將萬用表旋至電阻檔合適量程。（3）查閱維修手冊，找到需測LIN總線的針腳號，測量LIN總線的導通性及對地電阻。3.使用示波器測量LIN總線的波形（1）關(guān)閉點火開關(guān)后，根據(jù)維修手冊，拔下需測總線的線束插頭。（2）連接測量導線或測量盒。（3）檢查示波器，打開（或選擇）示波器雙通道，設(shè)置合理的電壓值和時間值。（4）查詢維修手冊，找到需測LIN總線的針腳號。（5）打開點火開關(guān)，用示波器檢測LIN總線的電壓波形。三、LIN總線的故障診斷方法1.關(guān)閉點火開關(guān)，連接故障診斷儀，讀取相關(guān)模塊故障代碼和數(shù)據(jù)流。2.查閱電路圖，結(jié)合故障現(xiàn)象分析確定LIN總線故障的可能范圍。3.根據(jù)需要對LIN總線及模塊進行基本檢查。包括上述LIN總線的電壓、電阻、波形檢查，模塊的供電、接地檢查。4.采用代換法確定模塊是否有故障。Thanks項目三能量供給控制系統(tǒng)的認知及故障檢修任務1典型高壓系統(tǒng)的認知學習情境一高壓上電系統(tǒng)的認知及故障檢修知識目標：1）掌握典型高壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成。2）掌握典型高壓上電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與上電策略。3）掌握高壓上電時各接觸器的時序。技能目標：1）具有根據(jù)電路圖分析高壓上電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略的能力。2）具有根據(jù)車輛電路編寫上電時序圖的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）進行實車操作時應遵循安全操作規(guī)范，以培養(yǎng)學生精益求精、嚴謹細致的工作態(tài)度。純電動車有一套高壓供電系統(tǒng)。高壓供電系統(tǒng)由動力電池為電機控制器、驅(qū)動電機、電動壓縮機、PTC加熱器等高壓部件提供能量。此外動力電池還有一套直流快充充電系統(tǒng)和一套交流慢充充電系統(tǒng)。這些所有的高壓部件都由高壓配電系統(tǒng)連接輸送電能。一、典型高壓上電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成高壓上電，指的就是車輛從其他電源檔位（OFF檔、ACC檔、ON檔）至Ready檔，點亮儀表指示燈的過程，這一過程中，動力電池包內(nèi)的高壓電將分配到車輛各高壓部件。除此之外，車輛在進行交直流充電時，也需要上高壓電。如圖所示，高壓系統(tǒng)主要包含動力電池包、車載充電機、電機控制器、驅(qū)動電機、交直流充電口等，此外還包含了控制這些高壓部件的低壓電路，以及12V低壓蓄電池。純電動車動力電池大多采用三元鋰電池（LithiumIonBattery），以鈷酸鋰、錳酸鋰或鎳酸鋰等化合物為正極，以可嵌入鋰離子的碳材料為負極，使用有機電解質(zhì)。如圖所示，動力電池總成安裝在車體下部,動力電池的組成部件包括：各模組總成、CSC采集系統(tǒng)、電池控制單元（BMU）、電池高壓分配單元（B-BOX）等部件。（1）動力電池車載充電器分線盒的作用類似于低壓供電系統(tǒng)中的保險絲盒，其電器原理圖如圖所示。它的功能主要包括：高壓電能的分配，高壓回路的過載及短路保護。例如，帝豪EV450汽車的車載充電器分線盒將動力電池總成輸送的電能分配給電機控制器、空調(diào)壓縮機和PTC加熱器。此外，交流慢充時，充電電流也會經(jīng)過分線盒流入動力電池為其充電。車載充電器分線盒內(nèi)對電動壓縮機回路、PTC加熱器回路、交流慢充回路各設(shè)有一個40A的熔斷器。當上述回路電流超過90A時，熔斷器會在15s內(nèi)熔斷；當回路電流超過150A時，熔斷器會在1s內(nèi)熔斷，保護相關(guān)回路。（2）車載充電器分線盒接觸器內(nèi)部主要包含線圈和觸點兩大部分，接觸器線圈由12V低壓蓄電池驅(qū)動，接觸器觸點為常開狀態(tài)，線圈上電后產(chǎn)生磁場并磁化鐵芯，鐵芯磁化后與上方的鐵片產(chǎn)生吸力，吸力克服彈簧力后，鐵芯（連接片與鐵芯為一體）向上運動，連接片把兩高壓觸點連通。接觸器線圈下電時，鐵芯磁性消失，彈簧使鐵芯（連接片）復位，兩觸點斷開。（3）高壓接觸器電動車使用的都是電壓在300V以上的直流電，但60V以上的直流電就具有危害性，根據(jù)VDE的標準，允許接觸的最大電壓為50V交流電及120V直流電。所以車輛的所有高壓電器及高壓線束都必須要有良好的防護性，高壓互鎖就是其中的一種。高壓互鎖（HighVoltageInterlockLoop）的作用是使用12V的小電流來確認整個高壓電氣系統(tǒng)的完整性，整車所有的高壓部件和線束接插件都必須安裝到位，無短路或斷路的情況。當控制器檢測到HVIL回路斷開或是完整性受到破壞時，需要啟動必要的安全措施。BMS在檢測到HVIL回路斷開，判斷車輛系統(tǒng)存在風險時，會根據(jù)當時的車輛情況，選擇不同的必要安全措施。（4）高壓互鎖①故障報警。常通過儀表警告燈亮起或發(fā)出警告鳴聲等形式提醒駕駛員注意車輛情況，盡早將車輛送至專業(yè)維修點檢測，避免發(fā)生安全事故。②切斷高壓電輸出。當車輛處于停止狀態(tài)，BMS檢測到HVIL斷開，除了進行必要的警告外，還會直接切斷高壓電輸出，使車輛無法啟動，最大限度地保障乘客安全。③降低高壓輸出功率。當車輛處于行駛狀態(tài)下，BMS檢測到HVIL斷開，直接切斷高壓電輸出會產(chǎn)生嚴重的、不可控的后果。此時，除了進行必要的警告燈／警告音提醒駕駛員外，高壓控制系統(tǒng)將強制降低電機的輸出功率，強制降低車速，使車輛始終處于一個低速的運行狀態(tài)，給駕駛員足夠的時間和機會尋找合適的地點停車。如駕駛員在停車后未及時將車輛送檢維修，那么在下次啟動車輛時，BMS將會直接實施上文提及的直接切斷高壓電的措施，用以保障用戶及車輛安全。一般電動車使用的高壓部件有：電池包、車載充電裝置、電驅(qū)動裝置及控制電子系統(tǒng)、高電壓加熱裝置（PTC）、空調(diào)壓縮機等用電器。高壓互鎖回路如圖所示?；ユi信號由整車控制器（VCU）發(fā)出，經(jīng)過所有高壓部件和連接器，只有當互鎖回路形成了一個完整的閉環(huán)，VCU才認為車輛的高壓部件狀態(tài)正常，才會通過CAN線允許BMS接通高壓電源。當回路遭到斷開，觸發(fā)HVIL的斷開信號，BMS將在毫秒級時間內(nèi)斷開高壓電，確保用戶安全。電動汽車驅(qū)動電機和空調(diào)壓縮機的電機控制器內(nèi)部含有電容，如果動力電池接入高壓電路時，電容內(nèi)沒有預先儲存一定的電荷量，則高壓電路中電容的充電電流會非常大，極容易發(fā)生危險。為了避免發(fā)生短路的意外，通常會在上電電路中加入預充接觸器和預充電阻來給電容進行預充電，以此來保護電路。（5）預充電阻高壓上電部分主要包含兩部分電路，一部分是低壓外圍電路，主要涉及整車控制器（VCU）、車身控制器（BCM）、電池管理器（BMS）、組合儀表、高壓互鎖等，這一部分均為12V電路。另一部分是動力電池包和各高壓組件組成的高壓電路。以吉利EV450為例，如圖所示，高壓上電流程主要步驟如下（1）整體高壓上電策略1.低壓控制電路接通1）SSB（啟動開關(guān)）被按下2）制動踏板踩下3）檔位在P/N檔4）有效鑰匙5）IG繼電器無故障6）防盜認證通過ESCL解鎖有效2.PEPS控制IG1/IG2繼電器閉合3.整車各模塊自檢正常滿足上電條件4.PEPS發(fā)送ETART硬線信號5.VCU檢測各模塊正常滿足上電條件，VCU發(fā)送ClosedMainRelay（閉合主繼電器）指令6.BMS控制各接觸器吸合，整車上高壓7.VCU發(fā)送Ready指示燈點亮信號到儀表8.儀表顯示Ready,車輛上電完成二、典型高壓上電系統(tǒng)的電路分析在純電動汽車中，典型高壓回路中包含的主要組件和作用如下：1.動力電池母線：高壓系統(tǒng)中的主線束，將動力電池包的電壓輸送至高壓配電盒或高壓電控總成。2.主正接觸器：動力電池包中正極側(cè)的主接觸器。3.主負接觸器：動力電池包中負極側(cè)的主接觸器。4.預充接觸器：控制預充回路的斷開、閉合的接觸器，即在主接觸器工作之前，接通預充電路進行自檢。5.預充電阻：相當于保護電阻，具有限流作用，可有效防止因上電瞬間的大電流損壞高壓系統(tǒng)中的其他電子元件。6.主接觸器：預充結(jié)束后，主接觸器吸合，形成主回路，使車輛進入正常工作狀態(tài)。7.電池包分壓接觸器：斷開時將電池包切分成若干段，每段有數(shù)個模組，可避免主正、主副接觸器粘連失效時，動力電池包無法下電。8.電流傳感器：用于監(jiān)測動力電池母線的工作電流，防止電路過載。9.交流充電接觸器：交流充電時，該接觸器閉合，形成主回路。1.當BMS接收到VCU的指令時，首先閉合電池包內(nèi)的主正、主負接觸器和各分壓接觸器，此時動力電池包內(nèi)部完成連接，向外輸出電壓。2.電壓通過動力電池母線傳輸?shù)礁邏号潆姾小?.此時高壓配電盒內(nèi)的預充接觸器首先閉合，電流經(jīng)由預充電阻流向各高壓部件，此時高壓配電盒內(nèi)的高壓電路電壓緩慢上升。4.當高壓配電盒內(nèi)的電壓與動力電池包內(nèi)的電壓相等時，預充完成。5.此時高壓配電盒內(nèi)的主接觸器閉合，隨后預充接觸器斷開，車輛完成上電。（2）純電動汽車高壓上電時序項目三能量供給控制系統(tǒng)的認知及故障檢修任務2高壓無法上電故障的檢修學習情境一高壓上電系統(tǒng)的認知及故障檢修知識目標：1）掌握電動汽車高壓無法上電的典型故障原因。2）掌握高壓無法上電相關(guān)故障的電路判讀。技能目標：1）具有根據(jù)電路圖分析高壓無法上電的原因的能力。2）具有根據(jù)車輛電路進行高壓無法上電故障診斷的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）進行故障診斷時應遵循安全操作規(guī)范，以培養(yǎng)學生精益求精、嚴謹細致的工作態(tài)度。以帝豪EV450為例，高壓無法上電故障主要考慮四個方向，分別為低壓控制電路故障、上電必要模塊失去通訊、特定部件異常以及高壓回路供電異常，其樹狀分析圖如所示。純電動汽車典型故障大致有四個類型，分別是低壓供電不正常、高壓無法上電、無法正常充電和無法正常行駛。其中高壓無法上電，最大的表征是儀表可以正常點亮（儀表無法正常點亮通常歸屬于低壓供電不正常）、但是Ready燈（某些車型為OK燈，如比亞迪）無法點亮，一般都伴有多個故障燈點亮或閃爍、散熱器風扇長轉(zhuǎn)、危險警告燈閃爍等現(xiàn)象。主要考慮車輛外圍電路，以IG1繼電器為例，代號IR02，安裝在車輛室內(nèi)保險絲、繼電器盒內(nèi)，其相關(guān)電路如圖所示。一、低壓控制電路IG1繼電器線圈電路由BCM模塊IP23插接器15號腳供電，經(jīng)由G24接地點連接到車身，開關(guān)電路由蓄電池正極供電，經(jīng)由CA13插接器2號腳進入室內(nèi)保險絲、繼電器盒，當開關(guān)閉合時，為變速器換擋開關(guān)、EPS模塊等多個用電器供電。當IG1及相關(guān)電路失效時，車輛無法正常上電。這里的模塊主要為高壓組件控制模塊，例如整車控制器VCU、車載充電機OBC等，當這些模塊單獨丟失，而其他模塊可以通訊時，通常檢測方向為單一模塊的電源、模塊接地、單獨模塊通訊和模塊本體等。另一部分是整車動力CAN異常，如CAN線斷路、短路或存在干擾等。此時可以通過診斷儀讀取，如圖所示，若多個模塊同時無法通訊，則首先考慮CAN總線通訊。二、上電必要模塊丟失此處主要考慮制動燈開關(guān)、檔位傳感器和高壓互鎖。1.車輛上電必要條件之一為制動踏板踩下，如圖所示，制動踏板狀態(tài)主要采集自制動燈開關(guān)。三、特定部件異常制動燈開關(guān)為雙聯(lián)開關(guān)，其中2號和3號腳分別經(jīng)由兩個保險絲連接到蓄電池B+，其中CA44B的1號和2號腳之間的開關(guān)為常開，3號和4號腳之間的開關(guān)為常閉，當踩下制動踏板時，CA44B的1號和2號腳轉(zhuǎn)為閉合，3號和4號腳打開。此時VCU通過CA67插接器的86和96號腳接收12V信號，判定制動燈開關(guān)的狀態(tài)進而判定制動踏板是否被踩下。如果此開關(guān)及相關(guān)電路發(fā)生故障，VCU無法判定制動踏板被踩下，則車輛無法上電。2.車輛上電必要條件之二為檔位傳感器須在P擋，車輛才能上電。如檔位信號不為P檔或無法確認檔位信號，則車輛無法上電。3.車輛上電必要條件之三為高壓互鎖回路導通，若高壓互鎖回路出現(xiàn)故障，則車輛判定高壓部件未正常連接，存在安全隱患，車輛無法上電。四、高壓供電回路異常此處主要考慮高壓模塊故障，如車載充電機內(nèi)高壓保險絲斷路、驅(qū)動電機控制器本體故障等。任務1混合動力汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的認知學習情境二混合動力汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的認知及故障檢修知識目標：1）掌握典型混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成。2）掌握典型混合動力系統(tǒng)的工作原理。技能目標：1）具有根據(jù)各部分元件原理分析混合動力汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略的能力。2）具有根據(jù)車輛電路寫出發(fā)動機各部件工作過程的能力。素質(zhì)目標：1）具有良好的安全意識。2）具有良好的團隊合作意識。3）養(yǎng)成7S的工作習慣。4）進行實車操作時應遵循安全操作規(guī)范，以培養(yǎng)學生精益求精、嚴謹細致的工作態(tài)度。比亞迪秦100所搭載的TB10發(fā)動機管理系統(tǒng)主要由傳感器、控制器（ECU）、執(zhí)行器三個部分組成，對發(fā)動機工作時的吸入空氣量、噴油量和點火提前角進行控制。基本結(jié)構(gòu)如圖一、混合動力汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)認知TB10發(fā)動機管理系統(tǒng)是一個電子控制的汽油缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，它提供許多有關(guān)操作者和車輛或設(shè)備方面的控制特性，系統(tǒng)采用開環(huán)和閉環(huán)（反饋）控制相結(jié)合的方式，對發(fā)動機的運行提供各種控制信號。其電控系統(tǒng)的基本組件有：電子控制單元（ECU）、電子節(jié)氣門體、OCV電磁閥、高壓噴油器、進氣壓力/溫度傳感器、低壓燃油泵及模塊、冷卻液溫度傳感器、高壓油壓傳感器、高壓油泵、高壓油軌、凸輪軸相位傳感器、爆震傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、碳罐電磁閥、氧傳感器、點火線圈、渦輪增壓器空氣循環(huán)閥、增壓壓力限制閥等。在TB10發(fā)動機電控系統(tǒng)中，傳感器作為輸入部分，用于測量各種物理信號（溫度、壓力等），并將其轉(zhuǎn)化為相應的電信號；ECU的作用是接受傳感器的輸入信號，并按設(shè)定的程序進行計算處理，產(chǎn)生相應的控制信號輸出到功率驅(qū)動電路，功率驅(qū)動電路通過驅(qū)動各個執(zhí)行器執(zhí)行不同的動作，使發(fā)動機按照既定的控制策略進行運轉(zhuǎn)；同時ECU的故障診斷系統(tǒng)對系統(tǒng)中各部件或控制功能進行監(jiān)控，一旦探測到故障并確認后，則存儲故障代碼，調(diào)用“跛行回家”功能，當探測到故障被消除，則恢復正常使用。其輸入和輸出信號見表。TB10發(fā)動機電子控制管理系統(tǒng)的特點為缸內(nèi)直噴、廢氣渦輪增壓控制，同時采用基于扭矩的控制策略。扭矩為主控制策略的主要目的是把大量各不相同的控制目標聯(lián)系在一起，實現(xiàn)動力完美分配與應用，使整車獲得優(yōu)異的駕駛性能和高能效。序號輸入信號輸出信號1進氣壓力信號（增壓前、后）電子節(jié)氣門開度2進氣溫度信號（增壓前、后）高壓噴油器的噴油正時和噴油持續(xù)時間3電子節(jié)氣門轉(zhuǎn)角信號高壓油泵控制信號4冷卻液溫度信號低壓油泵控制信號5發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號碳罐控制閥開度6凸輪軸相位信號點