新能源汽車電氣系統(tǒng)檢修（微課版） 課件 項目三任務(wù)1 整車控制系統(tǒng)的認識與檢修

延時符項目三

新能源整車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)檢修任務(wù)一

整車控制系統(tǒng)功能和網(wǎng)關(guān)檢修知識目標:1.掌握整車控制系統(tǒng)的組成及功能。2.掌握網(wǎng)關(guān)的作用及工作原理。技能目標:1.能通過維修手冊查找到網(wǎng)關(guān)控制器針腳定義。2.會根據(jù)維修手冊的指引進行相關(guān)信號的測量，并給出維修結(jié)論。素養(yǎng)目標:1.培養(yǎng)青年愛國主義情懷，增強職業(yè)自信心。2.培養(yǎng)精益求精、追求卓越的工匠精神。

任務(wù)一整車控制系統(tǒng)功能和網(wǎng)關(guān)檢修二、知識儲備四、任務(wù)實施五、考核評價一、任務(wù)描述三、任務(wù)分析

任務(wù)一整車控制系統(tǒng)功能和網(wǎng)關(guān)檢修留意道路上的汽車，不難發(fā)現(xiàn)新能源汽車越來越多。新能源汽車正加速“駛?cè)搿逼胀ㄈ说纳?，成為一種新時尚。新能源汽車具有車型多元化、產(chǎn)品智能化、營銷數(shù)字化等優(yōu)點，這也是人們想要購買新能源汽車的主要原因。其中，新能源汽車的智能化要靠整車控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，因此，整車控制系統(tǒng)對新能源汽車的發(fā)展有深遠影響。接下來我們就一起學(xué)習(xí)整車控制系統(tǒng)的組成、功能及相關(guān)網(wǎng)關(guān)的檢修。任務(wù)描述

任務(wù)一整車控制系統(tǒng)功能和網(wǎng)關(guān)檢修內(nèi)部執(zhí)行機構(gòu)的角度電氣控制系統(tǒng)的角度整車控制系統(tǒng)的組成知識儲備1.整車系統(tǒng)控制組成整車控制器（VCU）其他控制單元如：電池管理系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動、儀表等控制單元等（1）新能源汽車內(nèi)部執(zhí)行機構(gòu)的角度CAN總線1.整車系統(tǒng)控制組成知識儲備

低壓電氣控制系統(tǒng)用于控制低壓電氣設(shè)備和電路，如門鎖、車窗玻璃、雨刮、燈光、座椅調(diào)節(jié)、喇叭、防盜、儀表指示等。高壓電氣控制系統(tǒng)用于控制高壓電氣設(shè)備，如動力電池、驅(qū)動電機、車載充電機、DC/DC/空調(diào)壓縮機及PTC等。。整車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)用于整車控制器與電機控制器、電池管理系統(tǒng)（BMS）、空調(diào)控制單元等控制單元的通信與管理。（2）新能源汽車電氣控制系統(tǒng)的角度知識儲備1.整車系統(tǒng)控制組成合作實現(xiàn)整車功能控制第一層

第二層DC/DC轉(zhuǎn)換器2.整車系統(tǒng)控制策略知識儲備123456789駕駛員意圖解析整車狀態(tài)監(jiān)測與顯示整車工作模式判斷與驅(qū)動控制整車能量優(yōu)化管理整車通信網(wǎng)絡(luò)管理制動能量回收控制故障診斷與處理電動化輔助系統(tǒng)管理遠程控制3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備（1）解析駕駛員意圖整車控制系統(tǒng)可根據(jù)相關(guān)計算規(guī)則，將駕駛員發(fā)出的加速踏板位置信號和制動踏板信號轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩命令，并直接（或通過CAN總線）傳送給電機控制器，控制電機控制器的輸出功率，進而控制電機轉(zhuǎn)速。3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制器通過各種狀態(tài)信息（如啟動開關(guān)、充電信號、加速踏板位置、當前車速和車輛是否有故障信息等）來判斷當前需要的整車工作模式（包括充電模式和行駛模式）。根據(jù)當前的參數(shù)和狀態(tài)及前一段時間的參數(shù)和狀態(tài)，核算出當前車輛的轉(zhuǎn)矩和最終實際輸出的合理轉(zhuǎn)矩，以達到驅(qū)動控制的目的。（2）整車工作模式判斷與驅(qū)動控制3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備制動能量回收的具體過程為：當新能源汽車達到制動能量的回收條件時，整車控制器將向電機控制器發(fā)送指令，使驅(qū)動電機處于再生制動狀態(tài)，讓部分制動能量儲存在動力電池中，以提高整車能量的利用效率。（3）制動能量回收控制如制動能量回收不能干預(yù)ABS工作3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能通過整車控制器控制用電設(shè)備（包括驅(qū)動電機、空調(diào)、制動設(shè)備、轉(zhuǎn)向設(shè)備和冷卻設(shè)備等）來對車輛的能量進行優(yōu)化管理，從而提高車輛的續(xù)駛里程。（4）整車能量優(yōu)化管理例如，當動力電池電量較低時，整車控制器會發(fā)送控制指令關(guān)閉部分輔助設(shè)備（如音響、空調(diào)等），將電能優(yōu)先供給車輛行駛使用并保證車輛的安全。3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制器能對整車通信網(wǎng)絡(luò)進行管理，并通過CAN總線協(xié)調(diào)驅(qū)動電機系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等系統(tǒng)間的通信。（5）整車通信網(wǎng)絡(luò)管理3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備電動化輔助系統(tǒng)包括電動空調(diào)系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輔助動力電池加熱系統(tǒng)等。整車控制系統(tǒng)將根據(jù)動力電池狀態(tài)，對電動化輔助系統(tǒng)進行管理。（6）電動化輔助系統(tǒng)管理3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備

顯示內(nèi)容包括車速，里程，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速、溫度，動力電池的電量、電壓、電流，故障信息等。整車控制系統(tǒng)能通過傳感器和CAN總線對車輛的狀態(tài)進行監(jiān)測，并將各控制單元的狀態(tài)信息和故障診斷信息發(fā)送給車載信息顯示系統(tǒng)，使其通過組合儀表顯示出來。（7）整車狀態(tài)監(jiān)測與顯示3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能實時監(jiān)控車輛電控系統(tǒng)，并對其進行故障診斷和相應(yīng)安全保護處理,根據(jù)傳感器的輸入信息及CAN總線的通信信息，對各種故障進行診斷、等級分類、報警顯示、故障碼存儲等。（8）故障診斷與處理如停止能量回收、跛行回家、零轉(zhuǎn)矩、斷高壓3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備整車控制系統(tǒng)能使新能源汽車實現(xiàn)遠程控制，包括遠程信息查詢、遠程充電控制、遠程空調(diào)控制等。（9）遠程控制-智能車機通過應(yīng)用程序?qū)崟r查詢整車狀態(tài)離車較遠的情況下，提前打開車內(nèi)空調(diào)，調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度汽車廠也可以通過遠程控制功能收集車輛常見故障信息舉例3.整車控制系統(tǒng)功能知識儲備討論：請大家想一想，當駕駛員踩下制動踏板時，整車控制系統(tǒng)該如何控制？（1）網(wǎng)關(guān)控制器的概念在汽車上，從一個控制器向另一個控制器發(fā)送信息，需要經(jīng)過一道“關(guān)口”，車載網(wǎng)絡(luò)的這個關(guān)口，就是網(wǎng)關(guān)（getaway）。網(wǎng)關(guān)作為汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心控制裝置，網(wǎng)關(guān)負責(zé)協(xié)調(diào)不同結(jié)構(gòu)和特征的CAN總線網(wǎng)絡(luò)及其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)交換、故障診斷等工作。網(wǎng)關(guān)叫他網(wǎng)絡(luò)之間的連接器、協(xié)議的轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)的翻譯器或者叫做網(wǎng)橋。4.網(wǎng)關(guān)控制器知識儲備（2）網(wǎng)關(guān)的功能網(wǎng)關(guān)主要功能是通過報文路由轉(zhuǎn)發(fā)、報文過濾與信號重組等工作實現(xiàn)信息的交換，包括不同通信協(xié)議間的交互，如Ethernet、FlexRay、CAN、CANFD、LIN。傳統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)按照實現(xiàn)方式可分為獨立網(wǎng)關(guān)和集成網(wǎng)關(guān)，集成網(wǎng)關(guān)指集成路由功能的儀表或車身控制器，使用集成網(wǎng)關(guān)時，其網(wǎng)絡(luò)拓撲相對簡單；獨立網(wǎng)關(guān)主要實現(xiàn)路由功能，網(wǎng)絡(luò)拓撲相對復(fù)雜。4.網(wǎng)關(guān)控制器知識儲備除了基本的路由功能，網(wǎng)關(guān)通常還具有以下屬性和功能：1）各功能域物理隔離：網(wǎng)關(guān)區(qū)分各個功能域，將不同的功能域區(qū)分開。2）外部溝通媒介與網(wǎng)絡(luò)安全防護：網(wǎng)關(guān)是整車與外部信息交互的媒介，因此網(wǎng)關(guān)需要過濾外部信息，避免整車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)被攻擊。3）網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒管理：網(wǎng)關(guān)依據(jù)整車休眠喚醒條件，協(xié)調(diào)各個網(wǎng)段間的休眠喚醒。4）OTAMaster功能：實現(xiàn)整車遠程刷寫功能，獲取ECU升級數(shù)據(jù)包并存儲在本地，當滿足刷寫條件時，網(wǎng)關(guān)可作為刷寫機，以既定的刷寫流程將刷寫數(shù)據(jù)傳輸給待升級ECU。5）整車狀態(tài)管理和能量管理：管理整車模式和用戶使用模式。4.網(wǎng)關(guān)控制器知識儲備（3）網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)架典型的網(wǎng)絡(luò)拓撲有傳統(tǒng)的EE架構(gòu)、基于Domain的EE架構(gòu)、混合的EE架構(gòu)三種構(gòu)架。4.網(wǎng)關(guān)控制器知識儲備（5）比亞迪E5網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)關(guān)4.網(wǎng)關(guān)控制器知識儲備任務(wù)分析要想完成本任務(wù)故障的診斷與排除，需要具備以下知識和技能：1.相關(guān)知識（1）掌握整車控制系統(tǒng)的功能。（2）了解整車控制系統(tǒng)的控制策略。（3）了解車載網(wǎng)關(guān)的相關(guān)概念。2.相關(guān)技能（1）萬用表、示波器、解碼器等常見設(shè)備的使用。（2）維修資料的查閱、電路原理圖的識讀和分析。（3）常見故障的診斷與排除。（4）7S管理和操作。任務(wù)分析任務(wù)實施可按照以下流程圖進行實踐操作——技能實訓(xùn)1比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)控制器的更換以比亞迪秦EV新能源汽車為例，對網(wǎng)關(guān)控制器進行拆裝更換。1．準備工作2．操作步驟任務(wù)實施步驟1：檢查并清潔拆裝工具，拆裝工具套裝如圖3-1-9所示。步驟2：整車下電斷開蓄電池負極進行整車低壓下電，斷開后的蓄電池負極樁需要用黑膠帶包裹起來，如圖3-1-10所示為拆下蓄電池負極。任務(wù)實施步驟3：查閱資料確定網(wǎng)關(guān)控制器位置查找相關(guān)維修手冊，可以知道比亞迪秦ev網(wǎng)關(guān)控制器的安裝位置在儀表臺副駕駛側(cè)儲物盒里面靠上，比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)控制器的安裝位置和比亞迪秦ev儀表臺如圖3-1-11、3-1-12所示。任務(wù)實施步驟4：拆下儀表臺副駕駛側(cè)儲物盒,如圖3-1-13所示。

步驟5：輕輕拔下網(wǎng)關(guān)控制器的插接器,如圖3-1-14所示。任務(wù)實施步驟6：選擇合適的工具拆卸網(wǎng)關(guān)控制器的兩顆固定螺栓，拿下網(wǎng)關(guān)控制器，如圖3-1-15。步驟7：網(wǎng)關(guān)控制器的安裝，安裝時和拆卸步驟相反。圖3-1-15拆卸網(wǎng)關(guān)控制器固定螺栓任務(wù)實施步驟8：安裝完畢后，進入駕駛室按下一鍵啟動開關(guān)，車輛上電，觀察儀表是否顯示正常如圖3-1-16所示，當儀表顯示正常則更換完畢，進行5s收尾。技能實訓(xùn)2比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)信號的測量任務(wù)實施實踐操作——技能實訓(xùn)2比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)信號的測量以比亞迪秦EV新能源汽車為例，對網(wǎng)關(guān)控制器進行拆裝更換。1．準備工作2．操作步驟任務(wù)實施步驟1：識讀相關(guān)電路圖比亞迪秦EV網(wǎng)關(guān)控制器電路圖如圖3-1-17所示，從電路圖中可知和網(wǎng)關(guān)控制器關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)有舒適網(wǎng)-1、舒適網(wǎng)-2、ESC網(wǎng)和動力網(wǎng)。任務(wù)實施步驟2：終端診斷

網(wǎng)關(guān)控制器插接器共有24個插線孔如圖圖3-1-18所示，網(wǎng)關(guān)控制器引腳實物如圖圖3-1-19所示。任務(wù)實施斷開網(wǎng)關(guān)控制器G19連接器，網(wǎng)關(guān)控制器引腳定義如表3-1-2所示。表3-1-2網(wǎng)關(guān)控制器端子定義任務(wù)實施檢查線束端各端子電壓和電阻，標準值見表3-1-3和表3-1-4。表3-1-3端子電壓標準值表3-1-4端子電阻標準值任務(wù)實施步驟3：通信線終端電阻的檢查1）檢查舒適網(wǎng)1主節(jié)點終端電阻斷開網(wǎng)關(guān)控制器G19連接器，檢查網(wǎng)關(guān)控制器板端7腳與8腳之間電阻，標準值見表3-1-5。表3-1-5舒適網(wǎng)1主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網(wǎng)關(guān)控制器。任務(wù)實施2）檢查舒適網(wǎng)2主節(jié)點終端電阻斷開網(wǎng)關(guān)控制器G19連接器，檢查網(wǎng)關(guān)控制器板端1腳與2腳之間電阻，標準值見表3-1-6。表3-1-6舒適網(wǎng)2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網(wǎng)關(guān)控制器。任務(wù)實施3)檢查動力網(wǎng)主節(jié)點終端電阻斷開網(wǎng)關(guān)控制器G19連接器，檢查網(wǎng)關(guān)控制器板端9腳與10腳之間電阻，標準值見表3-1-7。表3-1-7舒適網(wǎng)2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網(wǎng)關(guān)控制器。任務(wù)實施4）檢查ESC主節(jié)點終端電阻斷開網(wǎng)關(guān)控制器G19連接器，檢查網(wǎng)關(guān)控制器板端13腳與14腳之間電阻，標準值見表3-1-8。表3-1-8舒適網(wǎng)2主節(jié)點終端電阻標準電阻若異常，更換網(wǎng)關(guān)控制器。任務(wù)實施考核評價任務(wù)

姓名

教學(xué)場所

知識目標1.掌握整車控制系統(tǒng)的功能□完成

□基本完成

□未完成2.了解整車控制系統(tǒng)的控制策略□完成

□基本完成

□未完成3.了解車載網(wǎng)關(guān)的相關(guān)概念□完成

□基本完成

□未完成技能目標1.能通過維修手冊查找到網(wǎng)關(guān)控制器針腳定義

完成

□基本完成

□未完成2.會根據(jù)維修手冊的指引進行相關(guān)信號的測量，并給出維修結(jié)論

□完成

□基本完成

□未完成素養(yǎng)目標能夠按