新能源汽車檢測與故障診斷技術(shù) 課件 項目七 整車控制系統(tǒng)故障診斷

整車控制系統(tǒng)的認(rèn)識新能源汽車綜合故障診斷一、整車控制系統(tǒng)的作用

控制系統(tǒng)一般包括傳感器、控制器和執(zhí)行元件。傳感感器采集信息并轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)傳感器的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理和決策，并向執(zhí)行元件發(fā)送控制指令以完成某項控制功能。1.控制系統(tǒng)的系統(tǒng)基本概念一、整車控制系統(tǒng)的作用

CAN系統(tǒng)是一種基于總線傳輸?shù)能囕d局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有在車輛小范圍內(nèi)數(shù)據(jù)交換、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的優(yōu)點，可減少線束，降低成本。1.控制系統(tǒng)的系統(tǒng)基本概念一、整車控制系統(tǒng)的作用

整車控制采用分層控制方式：整車控制器作為第一層，其他各控制器做為第二層，各控制器之間通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，共同實現(xiàn)整車的功能控制。1.控制系統(tǒng)的系統(tǒng)基本概念一、整車控制系統(tǒng)的作用

新能源汽車整車控制系統(tǒng)是基于CAN總線的多個控制系統(tǒng)的集成系統(tǒng)，以整車控制器為管理核心,實現(xiàn)電池管理控制、電機(jī)控制、冷卻控制、空調(diào)控制、電動助力轉(zhuǎn)向控制、制動控制等。2.新能源汽車整車控制系統(tǒng)。一、整車控制系統(tǒng)的作用

接收、處理駕駛?cè)说鸟{駛操作指令，并向各個部件控制器發(fā)送控制指令、使車輛按駕駛期望行駛。

與電機(jī)、DC/DC變換器、蓄電池組等進(jìn)行可靠通信，通過CAN總線進(jìn)行狀態(tài)的采集，輸入及控制指令的輸出。

接收處理各個零部件信息，接收動力電池管理系統(tǒng)提供的當(dāng)前動力電池的狀態(tài)信息。

系統(tǒng)故障的判斷和存儲，動態(tài)檢測系統(tǒng)信息，記錄出現(xiàn)的故障。

對整車具有保護(hù)功能，視故障的類別對整車進(jìn)行分級保護(hù)。緊急情況下可以關(guān)掉電機(jī)并切斷母線高壓系統(tǒng)。

協(xié)調(diào)管理車上其他電子設(shè)備。2.整車控制器的作用：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

按照各部件的功能，可以將整車控制系統(tǒng)分為高壓電池系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、減速控制系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等。二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

主要由動力電池模組、動力電池箱、電池管理系統(tǒng)（BMS）及其他相應(yīng)的輔助元器件組成。。1.高壓電池系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

高壓配電系統(tǒng)主要包括以下部件：分線盒、直流充電接口、交流充電接口、直流母線、電機(jī)、三相線2.高壓配電系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

充電系統(tǒng)分為快充系統(tǒng)和慢沖系統(tǒng)兩部分。

充電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件主要包含高壓控制盒，DC/DC變換器及車載充電機(jī)。

高壓控制盒的主要作用是完成動力電池電能的輸出及分配，并實現(xiàn)對支路用電設(shè)備的保護(hù),DC/DC變換器的主要作用是將動力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為12V直流電。為整車低壓用電系統(tǒng)供電，并在低壓蓄電池虧電時為其充電;車載充電機(jī)的主要作用是將220V交流電轉(zhuǎn)換為動力電池的直流電。實現(xiàn)電池電量的補(bǔ)給。3.充電系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

電機(jī)控制系統(tǒng)是根據(jù)車輛駕駛員駕駛意圖，通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等特性、從而達(dá)到駕駛員的目的。其主要的構(gòu)成部件有電機(jī)控制器、加速踏板位置傳感器、制動踏板信號。4.電機(jī)控制系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)作為純電動汽車的主要部件之一，是車輛的主要驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特性決定了車輛的動力性能，并直接影響車輛的經(jīng)濟(jì)性能。吉利EV300電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)主要由電機(jī)控制器和驅(qū)動電機(jī)構(gòu)成，并通過高低壓線束、冷卻管路與整車其他系統(tǒng)做電氣和散熱連接。5.驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

減速器介于驅(qū)動電機(jī)和驅(qū)動半軸之間，驅(qū)動電機(jī)的動力輸出軸通過花鍵直接與減速器輸入軸齒輪連接。一方面減速器將驅(qū)動電機(jī)的動力傳給驅(qū)動半軸，起到降低轉(zhuǎn)速增大扭矩作用，另一方面滿足汽車轉(zhuǎn)彎及在不平路面上行駛時，左右驅(qū)動輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，保證車輛的平穩(wěn)運(yùn)行。6.減速系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是由車速傳感器、轉(zhuǎn)距傳感器、電子控制單元及助力電機(jī)等組成7.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：二、吉利EV300純電動汽車整車控制系統(tǒng)的組成

制動系統(tǒng)的作用主要有三個，使行駛的汽車按照駕駛?cè)说囊筮M(jìn)行強(qiáng)制減速、甚至停車。使已經(jīng)停止的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車。使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。8.制動系統(tǒng)：三、吉利EV300數(shù)據(jù)流的讀取

利用故障診斷儀讀取整車控制器數(shù)據(jù)流時，應(yīng)注意在進(jìn)行儀器連接時，需保證車鑰匙置于OFF檔位。完成儀器連接后，在進(jìn)入診斷系統(tǒng)之前需要將車鑰匙置于ON檔位，此時應(yīng)確保車輛檔位處于N位，且駐車制動拉桿處于拉起位置。在進(jìn)行相關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù)流觀測時，如加速踏板開度數(shù)據(jù)流的觀測，需注意安全操作。1.安全啟示：三、吉利EV300數(shù)據(jù)流的讀取

打開車門安裝腳墊安裝轉(zhuǎn)向盤套安裝座椅套車鑰匙置于OFF位。將診斷儀連接端子一頭插在故障診斷接口上將端子另一頭插在故障診斷儀計算機(jī)上2.儀器連接：三、吉利EV300數(shù)據(jù)流的讀取

連接好故障診斷以后進(jìn)行整車狀態(tài)數(shù)據(jù)流的讀取3.數(shù)據(jù)流讀?。鹤x取數(shù)據(jù)流時要注意：車鑰匙至于ON檔運(yùn)行故障診斷軟件選擇車型EV300選擇整車控制器選擇數(shù)據(jù)流。課程小結(jié)本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了新能源汽車整車控制系統(tǒng)的作用。新能源汽車整車控制系統(tǒng)的組成，吉利EV300汽車使用故障診斷儀對數(shù)據(jù)流的讀取。2025/1/2謝謝觀看！新能源綜合故障診斷

“匠心鑄魂強(qiáng)技育人”新能源汽車整車控制器的功能主講教師：種文軍新能源汽車綜合故障診斷一、整車控制器

基本概念

整車控制器（VCU,VehicleControlUnit）,是整個電動汽車的核心控制部件，他通過采集加速踏板信號、制動踏板信號及其他部件信號進(jìn)行相應(yīng)的判斷，然后控制各部件控制器動作，實現(xiàn)電動汽車的正常行駛。整車控制器通過CAN總線與相關(guān)部件控制器交換信息并對當(dāng)前車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理、調(diào)度。一、整車控制器

基本概念

吉利EV300純電動汽車（圖2）整車控制系統(tǒng)采用了集中控制與分布處理相結(jié)合的車輛控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各部件都有獨立的控制器。整車控制器對整個系統(tǒng)集中進(jìn)行能量管理及部件的協(xié)調(diào)控制，為滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換量大、實時性、可靠性要求高的特點，整個分布式控制系統(tǒng)之間采用CAN總線進(jìn)行通信，二、整車控制器的功能和控制信號

2.整車控制器的控制信號如圖：包括輸入信號和輸出信號。二、整車控制器的功能和控制信號

1.整車控制器的功能

整車控制器的控制信號3.整車控制器控制功能說明1）駕駛?cè)艘鈭D解析

整車控制器根據(jù)加速踏板、制動踏板信號，解析駕駛?cè)说鸟{駛意圖（如加速、減速、制動等）。即根據(jù)控制策略中相關(guān)的計算規(guī)則，將駕駛?cè)税l(fā)出的加速踏板信號和制動踏板信號轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩命令并通過新能源CAN總線傳送給電機(jī)控制器。驅(qū)動電機(jī)對駕駛?cè)瞬僮鞯捻憫?yīng)完全取決于整車控制器對加速踏板解釋的結(jié)果，并直接影響駕駛?cè)说目刂菩Ч筒僮鞲杏X。二、整車控制器的功能和控制信號2）驅(qū)動控制

整車控制器根據(jù)加速踏板、制動踏板信號，解析駕駛?cè)说鸟{駛意圖（如加速、減速、制動等）。即根據(jù)控制策略中相關(guān)的計算規(guī)則，將駕駛?cè)税l(fā)出的加速踏板信號和制動踏板信號轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩命令并通過新能源CAN總線傳送給電機(jī)控制器。驅(qū)動電機(jī)對駕駛?cè)瞬僮鞯捻憫?yīng)完全取決于整車控制器對加速踏板解釋的結(jié)果，并直接影響駕駛?cè)说目刂菩Ч筒僮鞲杏X。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號3）整車能量優(yōu)化管理

整車控制器通過對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)及其他車載能源動力系統(tǒng)等的協(xié)調(diào)和管理，實現(xiàn)整車能量利用效率的提高和續(xù)航里程的延長。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號4）高壓上下電控制

純電動汽車的啟動開關(guān)有OFF、ACC、ON、START四個狀態(tài)。上電順序，低壓上電點火鑰匙由OFF轉(zhuǎn)至ACC時。VCU低壓上電,當(dāng)點火鑰匙由ACC轉(zhuǎn)至ON位時，BMS,MCU低壓上電。當(dāng)點火鑰匙由ON轉(zhuǎn)至START時，儀表顯示ready燈點亮.高壓上電。啟動開關(guān)置于置于ON位，BMS，MCU當(dāng)前狀態(tài)正常且在之前一次上下閉合電中整車無嚴(yán)重故障。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號4）高壓上下電控制

高壓上電控制邏輯①BMS,MCU初始化完成，VCU確認(rèn)狀態(tài)。②閉合電池繼電器③閉合主繼電器，④MCU高壓上電。⑤如果檔位在N位，儀表顯示ready燈點亮。高壓上下電控制，3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號4）高壓上下電控制

高壓上下電控制，

下電控制邏輯:

①純電動汽車下電只需啟動開關(guān)置于OFF位置，即可實現(xiàn)高壓、低壓電的正常下電，啟動開關(guān)置于OFF位，主繼電器斷開,MCU低壓下電。

②輔助系統(tǒng)停止工作，包括DC/DC變換器、水泵、空調(diào)、暖風(fēng)。

③BMS斷開電池繼電器.

④整車控制器下電。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號5）充電過程控制

整車控制器接收到充電信號后（如快充或慢充連接確認(rèn)信號），配合電池管理系統(tǒng)共同進(jìn)行充電過程中的充電功率控制，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?fàn)顟B(tài)，并根據(jù)電池狀態(tài)信息限制充電功率，以保護(hù)電池。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號6）電動輔助系統(tǒng)控制電動輔助系統(tǒng)包括電動空調(diào)、電控制動、電動助力轉(zhuǎn)向等。整車控制器將根據(jù)動力電池及低壓蓄電池狀態(tài)，對DC/DC變換器和電動輔助系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。7）車輛狀態(tài)的實時監(jiān)測和顯示

整車控制器相對車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。并通過原車CAN總線將各自系統(tǒng)的狀態(tài)信息傳送給車載信息顯示系統(tǒng)。顯示儀表和中控系統(tǒng)均能顯示車輛運(yùn)行狀態(tài)信息和相關(guān)的故障診斷信息。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號8）故障診斷與處理整車控制器根據(jù)各傳感器信號及其他通過CAN總線通信得到的電機(jī)、電池、充電機(jī)等信息，對車輛產(chǎn)生的各種故障進(jìn)行判斷、等級分類、報警顯示，同時存儲故障碼，供維修時查看。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號9）制動能量回饋控制車輛進(jìn)行減速制動時，整車控制器根據(jù)當(dāng)前車輛行駛狀態(tài)信息和動力電池的狀態(tài)信息判斷是否進(jìn)行制動能量回饋控。制整車控制器應(yīng)在滿足車輛安全性能、制動性能及駕駛?cè)耸孢m性的前提下，進(jìn)行制動能量回饋，回收部分制動能量，進(jìn)一步提高整車能量利用率。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號10）整車CAN總線及網(wǎng)絡(luò)化控制整車控制器是信息管理的中心、負(fù)責(zé)信息的組織和傳輸、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，信息優(yōu)先權(quán)的動態(tài)分配以及網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與處理等功能。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號11）檔位控制整車控制器對駕駛?cè)藫Q檔意圖進(jìn)行解析，識別車輛合理的檔位，并在基于模型開發(fā)的檔位管理模塊中優(yōu)化換擋操作，在保證車輛正常行駛及駕駛?cè)耸孢m性的同時，實現(xiàn)駕駛?cè)说膿Q擋意圖。此外還需要在換擋故障時進(jìn)行相應(yīng)的操作以保證整車安全。并通過顯示儀表提醒駕駛?cè)恕?.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號12）防留車控制純電動汽車在坡道上起步時，駕駛?cè)藦乃砷_制動踏板到踩下加速踏板的過程中，會出現(xiàn)整車向后溜車的現(xiàn)象。在坡道行駛過程中，如果駕駛?cè)瞬认碌募铀偬ぐ迳疃炔粔?，則車輛會出現(xiàn)車速逐漸下降到0后，在溜車的現(xiàn)象。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號13)在線匹配標(biāo)定標(biāo)定整車控制器能夠在線監(jiān)控和調(diào)整控制參數(shù)(包括MPA、曲線及點參數(shù)等）。并完成保存標(biāo)定數(shù)據(jù)結(jié)果及處理離線數(shù)據(jù)等功能。完整的標(biāo)定系統(tǒng)包括上位機(jī)標(biāo)定程序、PC與ECU通信硬件連接及ECU標(biāo)定驅(qū)動程序三部分。3.整車控制器控制功能說明二

整車控制器的功能和控制信號14)遠(yuǎn)程控制純電動汽車一般具有便捷的遠(yuǎn)程控制功能，主要包括遠(yuǎn)程查詢功能、遠(yuǎn)程空調(diào)控制、遠(yuǎn)程空調(diào)控制和遠(yuǎn)程充電控制。用戶可以通過手機(jī)APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。課程小結(jié)本次可我們主要學(xué)習(xí)了整車控制器的功能，并對再生制動回饋控制、網(wǎng)絡(luò)管理、故障診斷與處理、車輛的狀態(tài)與監(jiān)視等功能做了說明。2025/1/2謝謝觀看！新能源綜合故障診斷

“匠心鑄魂強(qiáng)技育人”新能源汽車整車控制器控制策略與更換主講教師：種文軍新能源汽車綜合故障診斷一、整車控制策略說明

整車控制策略是指整車控制器根據(jù)車輛各部件運(yùn)行狀態(tài)及車輛的運(yùn)行工況，充分協(xié)調(diào)和發(fā)揮各部件特性。完成車輛驅(qū)動要求，協(xié)調(diào)整車功能，并進(jìn)行整車狀態(tài)監(jiān)測和故障管理。

通過整車速傳感器、檔位信號傳感器等監(jiān)測整車的運(yùn)行狀態(tài)，通過CAN總線獲得電池管理系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)等狀態(tài)信息。1.整車狀態(tài)獲取：

下面我們以吉利EV300為例學(xué)習(xí)他的整車狀態(tài)獲取。

吉利EV300純電動汽車整車工作模式主要有充電模式和行駛模式兩種。一、整車控制策略說明

1.整車狀態(tài)獲取充電模式。1）.當(dāng)車輛插入充電搶時，整車控制器監(jiān)測到充電門蓋信號，判斷進(jìn)入純電模式，儀表充電連接指示燈點亮。2）.充電喚醒信號進(jìn)入整車控制器、電池管理系統(tǒng)、儀表等，儀表充電連接指示燈點亮，開始閃爍。3）進(jìn)入充電模式后，整車控制器置位允許充電指令。一、整車控制策略說明

2.整車驅(qū)動控制吉利EV300純電動汽車運(yùn)行工況主要劃分為緊急故障工況、怠速工況、能量回收工況、零轉(zhuǎn)矩工況和跛行工況。在不同工況下車輛運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩需求不同。當(dāng)判斷出車輛運(yùn)行工況后，整車控制器將根據(jù)工況，并結(jié)合動力電池系統(tǒng)及電機(jī)系統(tǒng)計算出當(dāng)前車輛需求的轉(zhuǎn)距。一、整車控制策略說明3.整車故障管理對于車輛故障的處理，吉利EV300純電動汽車整車控制器采用了綜合判斷、分級處理的方式。一、整車控制器的更換1.安全提示。

在進(jìn)行整車控制器更換時，應(yīng)注意安全操作問題。由于整車控制器由低壓供電，因此首先需要拆下低壓蓄電池負(fù)極連接線束。并進(jìn)行可靠搭鐵。雖然整車控制器獨立于整車高壓系統(tǒng)，但為了避免誤操作導(dǎo)致的高壓觸電，需要確保整車無絕緣故障，因此整車控制器的更換操作應(yīng)在低壓下電及無絕緣故障前提下進(jìn)行。一、整車控制器的更換2.整車控制器的更換。

位置如圖7

吉利EV300純電動汽車的整車控制器由四個緊固螺栓固定于前機(jī)艙內(nèi)部靠近駕駛室的位置。一、整車控制器的更換步驟

1）.打開車門，安裝三件套2）.確保啟動開關(guān)關(guān)閉。打開前機(jī)艙蓋拉手。3）打開前期翻蓋，安裝翼子板布，前格柵布4）.取下蓄電池負(fù)極可靠搭鐵，5）.拔下整車控制器，插接器接頭。6）.取下整個控制器4個固定螺栓。一、整車控制器的更換步驟

7).取下整車控制。，8).更換新的整車控制器。9).安裝整車控制器4個固定螺栓。10).安裝整車控制器連接插頭。插接時注意，”一插、二響、三確認(rèn)。11).安裝蓄電池負(fù)極。12).取下一翼子板布，隔柵布。13).關(guān)閉前機(jī)艙蓋。14).取下三件套。一、整車控制器的更換

完成整個控制器更換后，新的整車控制器需要與原車進(jìn)行控制匹配和標(biāo)定，對于不同車型匹配的方式有所不同。有的車型需要廠家或維修店專業(yè)人員進(jìn)行匹配和標(biāo)定。而有的車型自身就能夠進(jìn)行自適應(yīng)匹配和標(biāo)定。課程小結(jié)

本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)新能源汽車整車控制策略和控制器的更換。新能源汽車整車控制器控制策略與更換2025/1/2