任務(wù)2 比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修

項(xiàng)目三混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修PART031.了解比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)。2.掌握比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)組成部件的作用、結(jié)構(gòu)及原理。3.掌握比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)控制原理。4.掌握比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)檢修內(nèi)容和檢修方法。5.能按照操作規(guī)范完成比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車相關(guān)控制系統(tǒng)的拆裝及檢修。任務(wù)目標(biāo)一、比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)組成比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)主要由混合動(dòng)力汽車控制ECU、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、電池管理器、ABS控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC總成、空調(diào)變頻器、P位電機(jī)控制器、擋位控制器、高壓電纜、漏電傳感器、加速踏板位置傳感器、制動(dòng)踏板位置傳感器、車速傳感器、擋位傳感器、安全氣囊傳感器、高壓配電箱、低壓輔助電源以及輔助電器等組成。按照混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)的功能，其同樣可以劃分為能量管理系統(tǒng)、駕駛員信息傳遞系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)、安全故障管理系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修1.HVECU比亞迪·秦的混合動(dòng)力汽車控制ECU集成于驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC總成內(nèi)部，是整車能量控制中心，它可以接收各個(gè)傳感器及ECU的信息，并根據(jù)此信息計(jì)算所需的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。2.發(fā)動(dòng)機(jī)ECU發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接受HVECU發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所需的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力目標(biāo)，來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修3.電池管理器比亞迪·秦電池管理器是電池管理系統(tǒng)的核心部件，位于行李艙車身右C柱內(nèi)板后段，其主要功能有充放電管理、接觸器控制、功率控制、電池異常狀態(tài)報(bào)警和保護(hù)、SOC/SOH計(jì)算、自檢以及通信功能等；電池信息采集器的主要功能有電池電壓采樣、溫度采樣、電池均衡、采樣線異常檢測等。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修4.ABS控制單元（ABSECU）汽車行駛過程中緊急制動(dòng)時(shí)，ABS控制單元根據(jù)檢測到制動(dòng)踏板位置傳感器、車速以及車輪轉(zhuǎn)速等信息計(jì)算出汽車制動(dòng)時(shí)所需的再生制動(dòng)力并將信號發(fā)送到HVECU。在接收到信號后，HVECU立刻將實(shí)際的再生制動(dòng)控制數(shù)據(jù)發(fā)送到制動(dòng)防滑控制ECU。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，制動(dòng)防滑控制ECU計(jì)算并執(zhí)行所需的液壓制動(dòng)力。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修5.P位控制器P位控制器是P位電機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也稱為P位電機(jī)控制器。比亞迪·秦的P位控制器安裝在地板支架上，主要控制P位電機(jī)在P位時(shí)鎖止變速器，并在非P位時(shí)解鎖變速器，主要通過PWM完成對P位電機(jī)的控制。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修6.擋位控制器比亞迪·秦?fù)跷豢刂破魇蔷€控?fù)Q擋系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，安裝在靠近擋位執(zhí)行器的乘員艙地板上。它的主要作用是采集變速桿的擋位信號，并根據(jù)控制信號控制擋位電機(jī)的工作，從而實(shí)現(xiàn)換擋控制。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修7.驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器和DC總成位于前機(jī)艙左側(cè)，其主要功能是控制電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，同時(shí)包括CAN通信、故障處理、在線檢測、與其他模塊配合完成整車的工作要求以及自檢等功能。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC總成是驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC/DC轉(zhuǎn)換器的集成體。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊，它可以接受HVECU的指令，并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作，其主要由輸入輸出接口電路、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。DC/DC轉(zhuǎn)換器縮寫為DC，是動(dòng)力蓄電池高壓直流與低壓直流相互轉(zhuǎn)換的裝置，比亞迪·秦的DC/DC轉(zhuǎn)換器具有降壓和升壓功能。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修8.空調(diào)變頻器空調(diào)變頻器位于電動(dòng)壓縮機(jī)上，是空調(diào)制冷系統(tǒng)中電動(dòng)變頻壓縮機(jī)的供電裝置，它將動(dòng)力蓄電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電供給空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修9.高壓電纜比亞迪·秦的高壓電纜將驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與動(dòng)力蓄電池包、電機(jī)以及空調(diào)壓縮機(jī)和空調(diào)PTC等高壓部件相連，用以傳輸高電壓、大電流的電能。高壓電纜一端接在行李艙右側(cè)中動(dòng)力蓄電池包連接器上，而另一端連接在發(fā)動(dòng)機(jī)艙左側(cè)的空調(diào)配電盒和發(fā)動(dòng)機(jī)艙右側(cè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器與DC總成上。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修高壓電纜由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器直流母線與PTC小線總成、電池包正負(fù)極線、車載充電器小線、空調(diào)配電盒總成等組成。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修10.漏電傳感器漏電傳感器的功用是檢測高壓負(fù)極母線與車身之間的絕緣電阻，判斷高壓電池包的漏電程度。高壓系統(tǒng)漏電時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)出信號給電池管理器，電池管理器接收到漏電信息后會(huì)根據(jù)漏電情況馬上報(bào)警或者控制馬上斷開高壓系統(tǒng)，防止高壓漏電對人或者物品造成傷害和損失。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修11.制動(dòng)踏板位置傳感器比亞迪·秦的制動(dòng)踏板位置傳感器安裝在制動(dòng)踏板軸的一端，是雙滑動(dòng)電阻式傳感器，它在制動(dòng)踏板位置改變時(shí)產(chǎn)生表示制動(dòng)深度的、同比例上升的兩個(gè)電壓信號，并將此信號發(fā)送給電機(jī)控制器及DC總成。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修比亞迪·秦的制動(dòng)踏板位置傳感器有6個(gè)針腳，每3個(gè)針腳形成一個(gè)完成的線路，兩個(gè)電阻器分別布置在兩個(gè)線路中，形成兩個(gè)信號，一個(gè)是信號1，一個(gè)是信號2。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修12.加速踏板位置傳感器比亞迪·秦加速踏板安裝在駕駛室加速踏板軸的一端，用于檢測汽車加速或減速信號。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修比亞迪·秦采用的是雙滑動(dòng)電阻式加速踏板位置傳感器，通過腳踩加速踏板使得傳感器內(nèi)部指針滑動(dòng)改變滑動(dòng)電阻器的阻值，從而影響加載在其上面的電壓值。它有兩個(gè)滑動(dòng)電阻器、6個(gè)針腳。每3個(gè)針腳形成一個(gè)完成的線路，兩個(gè)電阻器分別布置在兩個(gè)線路中。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修13.擋位傳感器比亞迪·秦采用先進(jìn)的線控?fù)Q擋系統(tǒng)，該系統(tǒng)消除了換擋與變速器之間的機(jī)械連接，通過電控方式來選擇前進(jìn)擋、倒擋、空擋和駐車擋。擋位信號由擋位控制器總成進(jìn)行采集和處理，擋位傳感器安裝在換擋機(jī)構(gòu)附近，可避免因線束過長導(dǎo)致信號不穩(wěn)的現(xiàn)象，換擋完畢后，換擋桿可以自動(dòng)回正，減小誤操作。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修14.安全氣囊傳感器(碰撞傳感器)碰撞傳感器是安全氣囊的主要部件，其主要作用是檢測碰撞信號，并傳給氣囊ECU，作為ECU判斷是否需要發(fā)出點(diǎn)火信號碰撞解鎖信號的依據(jù)。比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車主要裝有前碰撞傳感器、側(cè)碰撞傳感器、后碰撞傳感器。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修15.高壓配電箱比亞迪·秦的高壓配電箱位于行李艙中動(dòng)力蓄電池的左上側(cè)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修比亞迪·秦高壓配電箱的主要作用是將動(dòng)力蓄電池的電能分配給車載充電器、空調(diào)PTC、空調(diào)壓縮機(jī)等各模塊，也將車載充電器輸送的電能分配給動(dòng)力蓄電池包提供電能。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修16.低壓輔助電源比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車低壓輔助電源采用12V的低壓鐵電池，其位于行李艙中動(dòng)力蓄電池的上方中間位置。低壓鐵電池是整車電子設(shè)備低壓電的來源，為保證整車低壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，整車設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證低壓鐵電池不會(huì)虧電，故在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)上增加了智能充電系統(tǒng)，保證低壓鐵電池不會(huì)虧電。鐵電池還可以吸收電路中的瞬時(shí)過電壓，保持汽車電器系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定，保護(hù)電子組件。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修二、比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制策略（一）電輔助式控制策略任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修①當(dāng)汽車在所允許的最低速度之下行駛時(shí)，電機(jī)運(yùn)行。②當(dāng)汽車所需的轉(zhuǎn)矩大于發(fā)動(dòng)機(jī)能提供的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩。③當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行在低效率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)關(guān)機(jī)，由電機(jī)提供所需的轉(zhuǎn)矩。④當(dāng)電池充電狀態(tài)過低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)提供額外的轉(zhuǎn)矩給電機(jī)，用來發(fā)電給電池充電。⑤制動(dòng)能量再生時(shí)，電機(jī)給電池充電。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修當(dāng)SOC>cs_lo_soc時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)間。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修當(dāng)SOC<cs_lo_soc時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)間圖。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（二）SOC轉(zhuǎn)矩平衡式控制策略這種控制策略的思想是根據(jù)電池SOC的狀態(tài)以及需求的轉(zhuǎn)矩之間產(chǎn)生一個(gè)修正的轉(zhuǎn)矩，使電池的SOC狀態(tài)維持在指定的最高狀態(tài)和最低狀態(tài)的中間，同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)維持在高效范圍內(nèi)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修①當(dāng)汽車在所允許的最低速度之下行駛時(shí)，電機(jī)運(yùn)行。②當(dāng)汽車所需的轉(zhuǎn)矩大于發(fā)動(dòng)機(jī)能提供的最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)提供輔助轉(zhuǎn)矩。③當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行在低效率時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)關(guān)機(jī)，由電機(jī)提供所需的轉(zhuǎn)矩。④當(dāng)電池充電狀態(tài)低于最高值和最低值的平均值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)提供額外的轉(zhuǎn)矩給電機(jī)，用來發(fā)電給電池充電。⑤制動(dòng)能量再生時(shí)，電機(jī)給電池充電。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（三）自適應(yīng)控制策略這種控制策略也叫實(shí)時(shí)控制，它同時(shí)考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗和排放，在每一時(shí)刻，都根據(jù)這一規(guī)則將轉(zhuǎn)矩需求合理地分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)，以到達(dá)優(yōu)化燃油消耗和排放的目的，在實(shí)際中，燃油消耗和排放同時(shí)達(dá)到最優(yōu)化是不可能的，這種控制策略實(shí)際上是兩種情況的折中。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修如圖所示：圖形中的黑實(shí)線代表發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩線，圖形中的每一個(gè)橢圓形區(qū)域，表示當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速在這個(gè)區(qū)域時(shí)，相應(yīng)的值是最優(yōu)的。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修對自適應(yīng)具體的描述為：①發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)效率、排放裝置、電機(jī)和電池都包含在汽車優(yōu)化中。②自適應(yīng)控制策略是在驅(qū)動(dòng)條件的基礎(chǔ)上不斷調(diào)整自己的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池的溫度、制動(dòng)能量回收的數(shù)量等。③由用戶自定義燃油經(jīng)濟(jì)性和排放目標(biāo)。④對于每一個(gè)操作點(diǎn)，自適應(yīng)控制策略都把電機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩聯(lián)合起來來定義優(yōu)化操作點(diǎn)。⑤整體性能是由每一時(shí)間步的最優(yōu)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放疊加的結(jié)果。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（四）模糊邏輯控制策略由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的高度非線性，我們將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩需求和電池SOC狀態(tài)作為兩個(gè)輸入，然后運(yùn)用模糊邏輯控制來進(jìn)行優(yōu)化，最后得到發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)工作點(diǎn)，然后再由車輛的轉(zhuǎn)矩需求減去發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際提供的就可以得到需要電機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩了。在汽車的整個(gè)運(yùn)行中，主要分為起步、加速、勻速行駛、減速和怠速幾個(gè)工況。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修在不同電池SOC狀態(tài)下的各工況的運(yùn)行情況。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修三、比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)檢修（一）高壓配電箱檢修1.基本檢查①穿戴高壓防護(hù)套裝，目視檢查高壓配電箱外觀是否有破損。②目視檢查各插接器連接是否可靠，線束是否有破損，若發(fā)現(xiàn)有破損或者是異常狀況應(yīng)立即停止使用車輛，并將車輛移至廠家指定維修站點(diǎn)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.電氣檢測（1）檢查高壓配電箱空調(diào)熔絲（2）檢查接觸器電源供電（3）檢查高壓互鎖信號任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（二）電機(jī)控制器與DC總成的檢修1.基本檢查①打開前機(jī)艙蓋，佩戴高壓絕緣手套，目視檢查DC/DC總成外觀是否有破損。②檢查各插接器連接是否可靠，線束是否有破損，若發(fā)現(xiàn)有破損或者是異常狀況應(yīng)立即停止使用車輛，并將車輛移至廠家指定維修站點(diǎn)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.電氣檢測（1）檢查動(dòng)力蓄電池電壓（2）電機(jī)控制器高壓檢測（3）DC/DC總成檢測任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（三）混合動(dòng)力控制系統(tǒng)檢測1.基本檢查①目視檢查電驅(qū)變速機(jī)構(gòu)外觀是否有破損、漏油現(xiàn)象。②檢查電驅(qū)變速機(jī)構(gòu)相關(guān)線束是否有老化、開裂等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)有破損或者是異常狀況應(yīng)立即停止使用車輛，并將車輛移至廠家指定維修站點(diǎn)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.在線檢測連接診斷儀，在混合動(dòng)力汽車上電后，讀取混合動(dòng)力控制單元相關(guān)數(shù)據(jù)流，根據(jù)數(shù)據(jù)流分析混動(dòng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)，主要需要讀取的數(shù)據(jù)有：高壓互鎖狀態(tài)，高壓電池絕緣電阻，低壓電流，低壓電壓，DC/DC工作模式，高壓電池SOC，高壓電池電壓，高壓電池主接觸器狀態(tài)，碰撞傳感器狀態(tài)，CAN網(wǎng)絡(luò)通信，擋位信號，蓄電池電壓，空調(diào)壓縮機(jī)等數(shù)據(jù)。任務(wù)2比亞迪·秦混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修