任務(wù)3 榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修

項目三混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修PART031.了解榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)組成及特點(diǎn)。2.掌握榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)組成部件的作用、結(jié)構(gòu)及原理。3.了解榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)控制策略。4.掌握榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)檢修內(nèi)容和檢修方法。5.能按照操作規(guī)范完成榮威E550混合動力汽車相關(guān)控制系統(tǒng)的拆裝及檢修。任務(wù)目標(biāo)一、榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)組成榮威E550控制系統(tǒng)由混合動力控制單元、發(fā)動機(jī)控制單元、電力電子箱、ABS/DSC的ECU、車身控制器、換擋控制單元、電子助力轉(zhuǎn)向控制單元、電子駐車控制器、停車距離控制單元、電池管理器、高壓電力分配單元、SRSECU、低壓電源管理模塊、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、車速傳感器、擋位傳感器、安全氣囊傳感器、力矩傳感器以及低壓輔助電源等組成。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修1.混合動力控制單元（HCU）榮威E550混合動力汽車的混合動力控制單元位于車身頂部前側(cè)板。它的混合動力控制單元主要用于協(xié)調(diào)控制動力系統(tǒng)?；靹涌刂葡到y(tǒng)能夠根據(jù)踏板信號和擋位狀態(tài)解釋駕駛員的駕駛意圖，依據(jù)動力系統(tǒng)部件狀態(tài)協(xié)調(diào)動力系統(tǒng)輸出動力。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.發(fā)動機(jī)控制單元（ECU）發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)用來控制發(fā)動機(jī)工作的各個方面，它從各種傳感器接收輸入，并計算分析確定輸出，包括傳送給燃燒室的燃油量、點(diǎn)火時間和供氣控制等，其控制的目的是：提高動力性、降低油耗、減少排氣污染。發(fā)動機(jī)控制單元是發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的控制中心。它不斷監(jiān)測來自各個傳感器的信息，并控制影響車輛性能的各個系統(tǒng)，還執(zhí)行系統(tǒng)診斷功能。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修3.電力電子箱（PEB）榮威E550的電力電子箱位于前機(jī)艙的左側(cè)。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修電力電子箱是控制TM電機(jī)和ISG電機(jī)的電器組件，它在高速CAN上與混合動力控制單元、組合儀表、車身控制器、高壓電池管理系統(tǒng)、低壓電源管理單元、電力電子箱等控制器通信。軟件接收HCU的轉(zhuǎn)矩命令以控制ISG電機(jī)和TM電機(jī)，同時電力電子箱控制器帶有自診斷功能，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修4.ABS/DSC的ECUABSECU接收輪速傳感器的信號，當(dāng)檢測到某個車輪發(fā)生抱死或者處于抱死的臨界時，ABSECU就會發(fā)出相應(yīng)的指令控制制動壓力調(diào)節(jié)器的進(jìn)出液閥的工作作態(tài)，控制輪缸保持恰當(dāng)?shù)闹苿訅毫Γ管囕啽赖那闆r得到解決或者防止出現(xiàn)車輪抱死的情況，充分發(fā)揮車輛的制動能力。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修D(zhuǎn)SCECU根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)向角度傳感器和偏航傳感器的信號，檢測到駕駛員的實際駕駛意圖和車輛的實際情況，判斷出車輛可能會發(fā)生的危險狀態(tài)，然后DSCECU發(fā)出相關(guān)指令對車輪制動力進(jìn)行控制，若有必要DSCECU也會發(fā)出指令要求對發(fā)動機(jī)以及變速器擋位進(jìn)行干預(yù)，防止車輛出現(xiàn)過度或不足轉(zhuǎn)向，并能防止側(cè)滑的發(fā)生，最終把車輛調(diào)整到最佳行駛狀態(tài)，避免危險發(fā)生。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修5.車身控制模塊（BCM）車身控制模塊是車輛的電氣核心。用于監(jiān)視和控制與車身（例如車燈、車窗、門鎖）相關(guān)的功能并像CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)那樣工作。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修6.換擋器控制單元（SCU）換擋器控制單元是換擋器的核心部件，其主要作用對鎖止電磁閥進(jìn)行故障監(jiān)測。鎖止電磁閥完全受混合動力控制單元控制，換擋器控制單元根據(jù)CAN總線上的“電磁閥控制信號”來控制鎖止電磁閥的輸出，同時換擋器將鎖止電磁閥的狀態(tài)信息反饋給混合動力控制單元，SCU可以對鎖止電磁閥進(jìn)行故障監(jiān)測。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修7.電動助力轉(zhuǎn)向控制單元(EPS)電動助力轉(zhuǎn)向控制單元是電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心，其功能是接受力矩傳感器信號和車速傳感器信號，并進(jìn)行邏輯分析與計算后得出相應(yīng)的控制結(jié)論，發(fā)出相應(yīng)控制指令，控制電動機(jī)動作。此外，ECU還有安全保護(hù)和自我診斷功能。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修8.電子駐車控制器電子駐車控制器是電子駐車制動系統(tǒng)的核心部件，其安裝在中央控制臺的下面，通過一個線束插接件與車身線束相連接。電子駐車制動器根據(jù)制動開關(guān)和車身控制模塊相關(guān)信息，判斷汽車現(xiàn)在的工作狀態(tài)，控制電子駐車制動系統(tǒng)的電機(jī)工作，從而保證車輛處于坡道上時的安全。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修9.停車距離控制單元（PDCECU）停車距離控制單元位于左側(cè)行李艙裝飾板后面，通過LIN總線將PDC與BCM連接。當(dāng)車輛掛到倒車檔時，PDCECU使用超聲波傳感器監(jiān)控后保險桿周圍的區(qū)域，如果監(jiān)控區(qū)域內(nèi)檢測到物體，儀表組件內(nèi)的聲音報警裝置就會發(fā)出聲音警告。系統(tǒng)能夠探測到比較堅硬的固體障礙物同時也能探測到鐵絲柵欄之類的物體，PDCECU可以自動控制停車，無須駕駛員干預(yù)。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修10.電池管理控制器（BMS）榮威E550的電池管理控制器位于高壓電池包上，其主要作用是匯總高壓電池包內(nèi)部控制器采集的電池信息，通過一定的控制策略，向整車控制器提供電池運(yùn)行狀態(tài)的信息，響應(yīng)整車高壓回路通斷命令，實現(xiàn)對電池的充放電和熱管理。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修11.高壓電力分配單元（EDSModule）榮威E550的高壓電力分配單元相當(dāng)于其他混合動力汽車上的高壓配電裝置，其通過不同高壓繼電器的通斷，實現(xiàn)各個高壓回路的通斷。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修12.SRSECUSRSECU是SRS的核心，它能夠接收碰撞傳感器的信號，并根據(jù)信號判定汽車是否發(fā)生碰撞，若傳感器監(jiān)測到的碰撞足夠嚴(yán)重，SRSECU就給氣囊模塊和座椅安全帶預(yù)張緊器發(fā)出一個點(diǎn)火信號，觸發(fā)氣體發(fā)生器產(chǎn)生大量的氣體，使氣囊膨脹。膨脹的氣囊從座椅蒙皮中彈出，同樣，頭部安全氣簾模塊觸發(fā)，氣囊從車門上方的內(nèi)飾板中彈出，以保證乘員的頭部不受損傷。充分膨脹后的氣囊會釋放掉多余的氣體，以減輕乘員受到損傷的程度。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修13.低壓電源管理模塊（PMU）通過傳感器采集蓄電池電壓、電流、溫度信息，對蓄電池狀態(tài)進(jìn)行計算，并且獲得整車的用電器工作狀態(tài)和DC/DC轉(zhuǎn)換器工作狀態(tài)，實現(xiàn)整車供電系統(tǒng)對蓄電池的動態(tài)電量平衡、節(jié)能模式、智能充電等功能。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修14.加速踏板位置感器榮威E550的加速踏板位置傳感器采用的是雙滑動電阻式，其安裝在制動踏板軸的一端。這種傳感器有6個針腳，每3個針腳形成一個完整的線路，兩個電阻器分別布置在兩個線路中，形成兩個信號，一個是信號1，一個是信號2。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修15.制動踏板位置傳感器榮威E550制動踏板位置傳感器是霍爾效應(yīng)制動開關(guān)，其位于制動踏板支架上。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修制動燈開關(guān)提供兩種制動踏板狀態(tài)輸出：一是連接到ABSECU；二是連接到巡航控制系統(tǒng)、自動變速器ECU及用于自動變速器換擋的內(nèi)部鎖止ECU。如果制動開關(guān)失效，將可能出現(xiàn)以下兩種情況的一種或兩種：一是巡航失效，二是制動燈不亮。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修16.擋位傳感器榮威E550的擋位信號是使用EDU上的1個撥叉位置傳感器檢測的，其安裝在EDU內(nèi)部的閥體總成上，用來檢測撥叉位置。這種傳感器是一種永磁式線性非接觸傳感器，由磁鐵和繞組組成，磁鐵是裝在撥叉上。當(dāng)安裝在撥叉上的磁鐵隨著撥叉執(zhí)行換擋動作而運(yùn)動時，用來感應(yīng)該磁鐵的傳感器所產(chǎn)生的PWM信號的占空比會隨磁鐵位置的變化而增大或減小，信號正常時，占空比工作范圍應(yīng)為10%～90%。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修17.力矩傳感器榮威E550的力矩傳感器是集成在轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)部，其功能是測量駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤上的力矩大小與方向，以及轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的大小和方向，它是電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制基本信號。目前采用較多的是在轉(zhuǎn)向軸位置加一扭桿，通過測量扭桿的變形得到力矩，另外也有采用非接觸式力矩傳感器。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修18.車速傳感器榮威E550的車速傳感器是指電驅(qū)動變速器的輸出轉(zhuǎn)速，其安裝在電驅(qū)動變速器總成差速器殼體上，用來檢測變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速。它是一個霍爾式傳感器，利用霍爾效應(yīng)檢測信號，當(dāng)目標(biāo)輪開始轉(zhuǎn)動時，速度傳感器開始產(chǎn)生一連串的脈沖信號，脈沖的個數(shù)將隨著車速增加而增加，速度傳感器的脈沖信號頻率隨檢測部件轉(zhuǎn)速的增加而增加，但占空比在任何速度下保持恒定不變。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修19.安全氣囊傳感器安全氣囊是汽車的被動安全裝置，其可以在發(fā)生碰撞時保護(hù)車上的駕乘人員，避免或減輕駕乘人員所受傷害。碰撞傳感器是安全氣囊的安全氣囊傳感器，而且是氣囊工作的關(guān)鍵部件，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)火信號的依據(jù)。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修20.低壓輔助電源榮威E550混合動力汽車低壓輔助電源采用12V的低壓鉛酸蓄電池，其位于前機(jī)艙內(nèi)。低壓蓄電池作為整車電子設(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)計應(yīng)盡量保證低壓蓄電池不會虧電，故在傳統(tǒng)的設(shè)計上增加了低壓電源管理系統(tǒng)。通過傳感器采集蓄電池電壓、電流、溫度信息，對蓄電池狀態(tài)進(jìn)行計算，并且獲得整車的用電器工作狀態(tài)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)整車供電系統(tǒng)對蓄電池的動態(tài)電量平衡、節(jié)能模式、智能充電等功能。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（1）動態(tài)電量平衡動態(tài)電量平衡是指在用電器全開情況下，由低壓電源管理系統(tǒng)發(fā)出電源風(fēng)險等級信號，部分舒適性用電器收到信號后，根據(jù)等級自動降低部分功率，使供電和用電達(dá)到平衡，實現(xiàn)動態(tài)的電量平衡。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（2）節(jié)能模式節(jié)能模式，對于傳統(tǒng)車而言，發(fā)電機(jī)輸出的電壓是固定值，一般在14.5V左右。對于混合動力汽車而言，低壓電源管理系統(tǒng)具有的節(jié)能模式，能夠在蓄電池電量較足、不需要繼續(xù)充電的情況下，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器的供電電壓降到13V左右，降低整車供電電壓，從而可以降低部分用電器工作電流和功率；蓄電池充電電流幾乎為零，對于DC/DC轉(zhuǎn)換器而言，供電的功率也會降低。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（3）智能充電模式智能充電模式，是指給蓄電池的充電電壓會根據(jù)蓄電池的狀態(tài)不同而變化，例如蓄電池電量較低時，為了保證下次順利起動和供電電壓的平穩(wěn)，會適當(dāng)提高充電電壓，加快充電進(jìn)行。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修二、榮威E550混合動力汽車控制策略（一）電輔助式控制策略①電池SOC狀態(tài)大于允許的最低SOC值時，且車輛轉(zhuǎn)矩需求適中情況下，進(jìn)入純電驅(qū)動模式，油耗和排放都為0。②電池SOC狀態(tài)小于允許的最低SOC值時，且車輛所需轉(zhuǎn)矩較低情況下，進(jìn)入串聯(lián)驅(qū)動模式。發(fā)動機(jī)工作，通過ISG電機(jī)發(fā)電，TM電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動車輛。③當(dāng)車輛轉(zhuǎn)矩需求較大情況下，進(jìn)入并聯(lián)驅(qū)動模式。④車輛滑行制動和踩下制動踏板制動情況下，可進(jìn)行能量回收模式。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修⑤行車中，電池電量過低，車速與轉(zhuǎn)矩需求不高時，進(jìn)行行車充電模式。⑥行車中，車速與轉(zhuǎn)矩需求在一定范圍內(nèi)，進(jìn)入發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。⑦車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，電池電量較低（等紅燈、擁堵等），進(jìn)入怠速充電模式。⑧車輛處于熄火狀態(tài)，利用外接電源為電池補(bǔ)充電量。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（二）SOC轉(zhuǎn)矩平衡式控制策略①當(dāng)加速踏板踩下時發(fā)動機(jī)和電機(jī)的功率按照一定比例同時增加，以滿足駕駛員的高功率需求。②電機(jī)功率一直增加到其最大值，然后起動發(fā)動機(jī)以提供補(bǔ)充動力。③發(fā)動機(jī)被控制在低油耗區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行，而由電機(jī)來提供所需的補(bǔ)充功率。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（三）自適應(yīng)控制策略如圖所示，圖形中的黑實線代表發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩線，圖形中的每一個橢圓形區(qū)域，表示當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速在這個區(qū)域時，相應(yīng)的值是最優(yōu)的。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修自適應(yīng)控制策略是在原驅(qū)動條件的基礎(chǔ)上動態(tài)調(diào)整自己的工作模式以適應(yīng)車輛對車速和轉(zhuǎn)矩的需求，控制系統(tǒng)由用戶自定義燃油經(jīng)濟(jì)性和排放目標(biāo)，對于每一個操作點(diǎn)，自適應(yīng)控制策略都把電機(jī)和發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩聯(lián)合起來定義優(yōu)化操作點(diǎn)。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（四）模糊邏輯控制策略這種控制策略中將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩需求和電池SOC狀態(tài)作為兩個輸入，運(yùn)用模糊邏輯控制來進(jìn)行優(yōu)化，然后得到發(fā)動機(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)動機(jī)實際提供的轉(zhuǎn)矩就可以得到需要電機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩了。在汽車的整個運(yùn)行中，主要分為起步、加速、勻速行駛、減速和怠速幾個工況，而各個不同的并聯(lián)式混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)也是不同的，它們的發(fā)動機(jī)功率、電機(jī)功率、電池的SOC狀態(tài)都是各不相同的，運(yùn)用模糊邏輯控制可以覆蓋整個過程，它可以將汽車的能量請求合理地分配給各個能量源。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修三、榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)檢修（一）高壓配電盒檢修1.基本檢查①佩戴高壓絕緣手套，目視檢查高壓配電箱外觀是否有破損。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)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.電氣檢測（1）檢查接觸器電源供電斷開整車低壓連接器，點(diǎn)火開關(guān)置于ON擋，選用萬用表合適擋位，測量1號針腳和2號針腳之間電壓值，標(biāo)準(zhǔn)值為12V。（2）檢查高壓互鎖信號點(diǎn)火開關(guān)置于OFF擋，用萬用表測量低壓連接器6號針腳和9號針腳之間的電阻值，標(biāo)準(zhǔn)電阻值應(yīng)小于1Ω。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修（二）電力電子箱的檢修1.基本檢查電力電子箱外觀檢查①打開前機(jī)艙蓋，佩戴高壓絕緣手套，目視檢查電力電子箱外觀是否有破損。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)立即停止車輛使用，并將車輛移至廠家指定維修站點(diǎn)。任務(wù)3榮威E550混合動力汽車控制系統(tǒng)構(gòu)造與檢修2.電氣檢測（1）檢查動力蓄電池電壓（2）電機(jī)