整車控制器的檢修任務(wù)一2一、情境導(dǎo)入目錄二、任務(wù)布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識(shí)五、任務(wù)實(shí)施六、任務(wù)考核七、任務(wù)總結(jié)一、情境導(dǎo)入小張是一家電動(dòng)汽車4S店的維修助理，今天店里來一位客戶打電話來反映打開啟動(dòng)開關(guān)后儀表盤上有多個(gè)故障燈點(diǎn)亮，不顯示READY，換擋旋鈕旋至D檔或R檔，車輛均無法行駛。通過拖車服務(wù)送到維修站后，經(jīng)檢查，整車控制器VCU的故障，經(jīng)修復(fù)后故障消失。3二、任務(wù)布置吉利EV450不顯示READY，換擋旋鈕旋至D檔或R檔，車輛均無法行駛，請你對整車控制器VCU信號(hào)進(jìn)行檢測，并對車輛無法行駛綜合故障進(jìn)行診斷與排除。4三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握控制系統(tǒng)的概念、組成、功能；掌握純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的基本組成與功能；會(huì)分析整車控制電路的控制過程。能力目標(biāo)能向客戶介紹整車控制系統(tǒng)的作用及主要部件的安裝位置；能根據(jù)客戶的描述進(jìn)行綜合分析，確認(rèn)整車控制器的故障；能根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行整車控制器電源電路故障檢修；能根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行整車控制器通訊故障檢修；能運(yùn)用示波器對整車控制器通訊故障進(jìn)行波形分析。素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行按規(guī)范執(zhí)行高壓下電操作；養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練成果，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；嚴(yán)格執(zhí)行6S標(biāo)準(zhǔn)。5四、背景知識(shí)64.1整車控制器的組成與功能控制系統(tǒng)一般包含傳感器、控制器和執(zhí)行元件。傳感器采集信息并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)發(fā)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)出控制指令以完成某項(xiàng)控制功能。1.什么是控制系統(tǒng)？四、背景知識(shí)74.1整車控制器的組成與功能當(dāng)系統(tǒng)中有兩個(gè)控制系統(tǒng)并且需要相互通訊時(shí)，可以通過CAN總線將兩個(gè)控制系統(tǒng)連接起來。四、背景知識(shí)84.1整車控制器的組成與功能多個(gè)控制系統(tǒng)可以連接在總線上實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)之間的信息通信。純電車與傳統(tǒng)車控制系統(tǒng)的主要區(qū)別：、傳統(tǒng)汽車的控制系統(tǒng)是對等的，沒有主次之分；、純電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)一般有一個(gè)主控制器，主控制器除了完成自身的控制功能以外，還肩負(fù)著整個(gè)控制系統(tǒng)的管理和協(xié)調(diào)功能。四、背景知識(shí)94.1整車控制器的組成與功能分層控制方式：各控制器之間通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，實(shí)施整車的功能控制。四、背景知識(shí)102.整車控制系統(tǒng)的組成4.1整車控制器的組成與功能純電動(dòng)車整車控制系統(tǒng)：低壓電器控制系統(tǒng)高壓電器系統(tǒng)整車網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)四、背景知識(shí)114.1整車控制器的組成與功能低壓電器控制系統(tǒng)主要由輔助蓄電池和若干低壓電設(shè)備組成，采用直流12V或24V電源，為燈光、刮水器等車輛的常規(guī)低壓電器供電，并為整車控制器、高壓電器設(shè)備的控制電路和輔助部件供電。高壓電器系統(tǒng)主要由動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器等大功率、高壓的電器設(shè)備組成，根據(jù)車輛行駛的功率要求完成從動(dòng)力電池到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換與輸送過程。整車網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)主要包括整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、車身管理控制系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)等。整車控制器是整車控制系統(tǒng)的核心，承擔(dān)了數(shù)據(jù)交換與管理、故障診斷、安全監(jiān)控、駕駛?cè)艘鈭D解析等功能。2.整車控制系統(tǒng)的組成四、背景知識(shí)124.1整車控制器的組成與功能低壓電器控制系統(tǒng)主要區(qū)別：燃油汽車的輔助蓄電池由發(fā)電機(jī)來充電（發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)），而純電動(dòng)汽車的輔助蓄電池由動(dòng)力電池通過DC/DC轉(zhuǎn)換器來充電。

整車控制系統(tǒng)必須具有可靠、容錯(cuò)、電磁兼容性好和環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，才能保障整車的安全、可靠運(yùn)行。2.整車控制系統(tǒng)的組成四、背景知識(shí)133.整車控制器的功能4.1整車控制器的組成與功能整車控制模式判斷和驅(qū)動(dòng)控制、整車能量優(yōu)化管理、整車通信網(wǎng)絡(luò)管理、制動(dòng)能量回饋控制、故障診斷和處理、車輛狀態(tài)監(jiān)測與顯示等。四、背景知識(shí)143.整車控制器的功能4.1整車控制器的組成與功能（1）整車控制模式判斷和驅(qū)動(dòng)控制整車控制器通過啟動(dòng)鑰匙、充電信號(hào)、加速/制動(dòng)踏板位置、當(dāng)前車速和整車是否有故障信息等各種狀態(tài)信息來判斷當(dāng)前需要的整車工作模式（充電模式和行駛模式）。如，當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時(shí)，整車控制器向電機(jī)控制單元發(fā)送電機(jī)輸出扭矩信號(hào)，電機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)按照駕駛員的意圖輸出扭矩。（2）整車能量優(yōu)化管理整車控制器可以對能量進(jìn)行合理優(yōu)化來提高純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。例如當(dāng)動(dòng)力電池組電量較低時(shí)，整車控制器發(fā)送控制指令關(guān)閉部分起輔助作用的電器設(shè)備，將電能優(yōu)先保證車輛的安全行駛。四、背景知識(shí)153.整車控制器的功能4.1整車控制器的組成與功能（3）整車通信網(wǎng)絡(luò)管理信息控制的中心網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理；信息優(yōu)先權(quán)的動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與處理通過CAN（EVBS）線協(xié)調(diào)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器、空調(diào)系統(tǒng)等模塊相互通信。四、背景知識(shí)164.1整車控制器的組成與功能（4）制動(dòng)能量回饋控制可以工作在再生制動(dòng)狀態(tài)，對制動(dòng)能量進(jìn)行回收利用是電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)能源汽車的重要區(qū)別。整車控制器根據(jù)行駛速度、駕駛員制動(dòng)意圖和動(dòng)力電池組狀態(tài)（如電池荷電狀態(tài)SOC值）進(jìn)行綜合判斷后，對制動(dòng)能量回饋進(jìn)行控制。（5）故障診斷和處理根據(jù)傳感器的輸入及其他通過CAN總線通信得到的電機(jī)、電池、充電機(jī)等的信息，對各種故障進(jìn)行判斷、等級(jí)分類、報(bào)警顯示，存儲(chǔ)故障碼，供維修時(shí)查看。（6）車輛狀態(tài)監(jiān)測和顯示整車控制器應(yīng)該對車輛的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并且將各個(gè)子系統(tǒng)的信息發(fā)送給車載信息顯示系統(tǒng)，其過程是通過傳感器和CAN總線，檢測車輛狀態(tài)及其動(dòng)力系統(tǒng)及相關(guān)電器附件相關(guān)各子系統(tǒng)狀態(tài)信息驅(qū)動(dòng)顯示儀表，將狀態(tài)信息和故障診斷信息通過數(shù)字儀表顯示出來。包括車速、里程、電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度、電池的電量、電壓、電流、故障信息等。四、背景知識(shí)174.整車控制器的故障分級(jí)與警示4.1整車控制器的組成與功能整車控制系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)、電池、EPS（電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、DC/DC、整車CAN網(wǎng)絡(luò)及整車控制器等出現(xiàn)的故障進(jìn)行綜合判斷，確定故障的等級(jí)并進(jìn)行相應(yīng)的控制處理。當(dāng)整車控制器對自身及各系統(tǒng)進(jìn)行檢測過程中發(fā)現(xiàn)故障問題時(shí)，會(huì)點(diǎn)亮儀表中相應(yīng)的指示燈，以異常閃爍或常亮的方式進(jìn)行警示。四、背景知識(shí)18整車控制系統(tǒng)的故障分級(jí)與處理等級(jí)名稱故障后處理故障列表一級(jí)致命故障緊急斷開高壓MCU直流母線過壓故障；BMS一級(jí)故障二級(jí)嚴(yán)重故障二級(jí)電機(jī)故障零扭矩，二級(jí)電池故障20A放電直流限功率MCU相電流過流、IGBT、旋變等故障、電機(jī)節(jié)點(diǎn)丟失故障、檔位信號(hào)故障三級(jí)一般故障跛行加速踏板信號(hào)故障降功率MCU電機(jī)超速保護(hù)限功率<7KW跛行故障、SOC<1%、BMS單體欠壓、內(nèi)部通訊、硬件等二級(jí)故障限速<15km/h低壓欠壓故障、制動(dòng)故障四級(jí)輕微故障只儀表顯示，四級(jí)故障屬于維修提示，但是VCU不對整車進(jìn)行限制；四級(jí)能量回收故障，僅停止能量回收，行駛不受影響MCU電機(jī)電機(jī)系統(tǒng)溫度傳感器、直流欠壓故障、VCU硬件、DC/DC異常等故障四、背景知識(shí)194.1整車控制器的組成與功能常見故障指示燈VCU是整車的控制中心，VCU若發(fā)生故障，汽車各個(gè)子系統(tǒng)將無法獲得通訊信息，從而導(dǎo)致多個(gè)故障燈點(diǎn)亮。四、背景知識(shí)204.2整車控制器吉利EV450控制器是整車所有控制單元的運(yùn)行平臺(tái)，將駕駛員意圖傳遞給整車動(dòng)力系統(tǒng)，管理整車高壓互鎖、功率限制等安全保護(hù)策略。整車控制器VCU車身控制器BCM四、背景知識(shí)214.2整車控制器車身控制器（BCM）控制整車配電系統(tǒng)，具有啟動(dòng)配電控制、低壓輔助電器配電控制、防盜預(yù)警、碰撞解鎖等功能。PCB集成控制電路外殼四、背景知識(shí)224.2整車控制器整車控制器通過慢充連接確認(rèn)，快充連接確認(rèn)，快充正極/負(fù)極接觸器控制、高壓互鎖等信號(hào)及電池管理系統(tǒng)信息，判斷整車能否充電及充電時(shí)間控制。同時(shí)，整車控制器還通過DCDC使能控制、水泵控制繼電器等實(shí)施對純電動(dòng)汽車的輔助系統(tǒng)控制。四、背景知識(shí)234.3EV450整車控制電路的分析1.整車控制電路的分析按照“控制系統(tǒng)的功能”對整車電路圖進(jìn)行分析，主要實(shí)施功能如下：車輛狀態(tài)檢測與顯示充電過程控制高壓互鎖控制上下電控制整車控制模式判斷和驅(qū)動(dòng)控制整車能量優(yōu)化管理整車通信網(wǎng)絡(luò)管理制動(dòng)能量回饋控制故障診斷和處理四、背景知識(shí)244.3EV450整車控制電路的分析四、背景知識(shí)254.3EV450整車控制電路的分析對整車控制電路圖進(jìn)行簡化，得到整車控制電路原理。四、背景知識(shí)264.3EV450整車控制電路的分析2.整車模式與驅(qū)動(dòng)控制整車控制器VCU根據(jù)：加速踏板信號(hào)（CA67/123、CA67/112、CA67/99、CA67/124、CA67/111、CA67/110）制動(dòng)踏板信號(hào)（通過CA67/96、CA67/86）解釋駕駛?cè)说鸟{駛意圖，根據(jù)控制策略中的相關(guān)規(guī)則將駕駛?cè)税l(fā)出的加速踏板信號(hào)和制動(dòng)踏板信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩命令，并通過動(dòng)力CAN（CA66/7、CA66/8）傳送給PEU，PEU實(shí)施對電機(jī)的控制以此滿足駕駛?cè)说鸟{駛模式需求。整車控制器采集鑰匙信號(hào)、加速踏板、制動(dòng)踏板、檔位信號(hào)和其他傳感器信號(hào)，然后提取出有效值，整車控制策略通過對這些有效值判斷、計(jì)算，取相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模式，然后向電機(jī)控制器發(fā)送整車期望轉(zhuǎn)矩指令。四、背景知識(shí)274.3EV450整車控制電路的分析3.制動(dòng)能量回收控制正常驅(qū)動(dòng)模式是指車輛處于驅(qū)動(dòng)使能狀態(tài)下，整車動(dòng)力系統(tǒng)能夠無故障運(yùn)行，保障車輛正常行駛。此時(shí)整車控制器根據(jù)加速踏板信號(hào)、車速（V-CAN）和電池SOC值（V-CAN）來確定發(fā)送給電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)矩指令，當(dāng)電機(jī)控制器從整車控制器得到扭矩輸出的指令時(shí)，將動(dòng)力電池提供的直流電，轉(zhuǎn)化成三相交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出扭矩，通過機(jī)械傳輸來驅(qū)動(dòng)車輛。當(dāng)車輛制動(dòng)踏板信號(hào)有效并且車速大于一定值，則對車輛的動(dòng)能進(jìn)行回收，開啟制動(dòng)能量回饋控制。由于電機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)，又可以作發(fā)電機(jī)，此時(shí)電機(jī)輸出制動(dòng)力矩，有效的吸收車輛剎車時(shí)的動(dòng)量，電機(jī)將車子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后三相正弦交流電通過電機(jī)控制器轉(zhuǎn)化為直流電，產(chǎn)生的電能給動(dòng)力電池充電，增加能量的利用率，故電動(dòng)汽車具有制動(dòng)能量回饋的功能。四、背景知識(shí)284.3EV450整車控制電路的分析4.整車通信網(wǎng)絡(luò)管理與車輛狀態(tài)監(jiān)測與顯示整車控制器是信息管理的中心，負(fù)責(zé)信息的組織與傳輸、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理、信息優(yōu)先權(quán)的動(dòng)態(tài)分配及網(wǎng)絡(luò)故障與診斷等功能，VCU通過動(dòng)力CAN與車身CAN進(jìn)行信息管理，并且實(shí)施在線監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整。四、背景知識(shí)294.3EV450整車控制電路的分析5.充電過程控制插入交流電供電裝置的連接器（充電槍）低壓蓄電池給VCU、BMS供電連接器上的CC信號(hào)給到車輛控制模塊車輛控制模塊被喚醒車輛控制模塊喚醒其它控制模塊，如動(dòng)力電池模塊、電機(jī)控制模塊慢充喚醒各模塊進(jìn)行自檢車輛控制模塊通過CAN總線與各控制模塊等進(jìn)行通訊車輛控制模塊通過CP信號(hào)與交流電供電裝置模塊進(jìn)行通信確認(rèn)交流電供電裝置控制繼電器閉合，向車載充電機(jī)輸入220V的交流電續(xù)…四、背景知識(shí)304.3EV450整車控制電路的分析5.充電過程控制BMS檢測動(dòng)力電池狀態(tài)符合充電要求，喚醒車載充電機(jī)向動(dòng)力電池充電充電主繼電器閉合車載充電機(jī)變壓、整流后給到高壓分線盒，再向動(dòng)力電池進(jìn)行充電BMS檢測動(dòng)力電池狀態(tài)的變化，控制車載充電機(jī)輸出電流的大小BMS檢測到動(dòng)力電池充滿或交流慢充供電裝置異常時(shí)慢充控制充電主繼電器斷開，同時(shí)控制交流供電裝置停止輸出交流電四、背景知識(shí)316.EV450上下電控制策略上電過程（1）吉利EV450采用無鑰匙進(jìn)入與啟動(dòng)系統(tǒng)，車身控制模塊BCM檢測周圍遙控器（UID）的有效性，遙控器發(fā)出信號(hào)回應(yīng)車輛，BCM控制解鎖轉(zhuǎn)向柱電子鎖（ESCL），此時(shí)BCM通過CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行信息認(rèn)證。4.3EV450整車控制電路的分析四、背景知識(shí)32（2）當(dāng)駕駛員將一鍵啟動(dòng)開關(guān)打到ACC檔，BCM通過IP23/32端子控制ACC繼電器IR03閉合，給ACC用電設(shè)備供電。當(dāng)駕駛將啟動(dòng)開關(guān)打到ON檔，BCM通過IP23/15、IP23/31控制IG1、IG2繼電器閉合，IG1給VCU供電，IG2給BMS、PEU等電控單元供電，VCU、BMS、PEU等進(jìn)行自檢。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略上電過程四、背景知識(shí)334.2V450上下電控制策略（3）當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，按下啟動(dòng)開關(guān)（ST檔），請求上電。BCM發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)給VCU，VCU通過動(dòng)力CAN檢測是否滿足上電條件。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略上電過程四、背景知識(shí)344.2EV450上下電控制策略（4）VCU通過動(dòng)力CAN喚醒BMS，BMS控制負(fù)極接觸器先閉合，然后啟動(dòng)預(yù)充程序。BMS監(jiān)測輸出母線電壓，當(dāng)輸出母線電壓與動(dòng)力電池電壓相差小于50V，控制主正接觸器閉合，斷開主預(yù)充接觸器，完成上電過程。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略上電過程四、背景知識(shí)354.2EV450上下電控制策略（5）VCU通過VCAN總線點(diǎn)亮儀表“READY”指示燈。同時(shí)VCU向PEU發(fā)送指令，指示電機(jī)使能信息、電機(jī)模式信息以及相應(yīng)模式下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。PEU向VCU上報(bào)電機(jī)和控制器的各種參數(shù)及故障報(bào)警信息。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略上電過程四、背景知識(shí)364.2EV450上下電控制策略“READY”指示燈亮起車輛進(jìn)入行駛準(zhǔn)備狀態(tài)。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略上電過程四、背景知識(shí)374.2E450上下電控制策略上電狀態(tài)下，BMS、VCU、PEU等監(jiān)測到漏電、碰撞、高壓互鎖、旋變傳感器等故障信號(hào)時(shí)，然后讓BMS控制主正接觸器、負(fù)極接觸器和分壓接觸器斷開，電動(dòng)汽車下電。上電狀態(tài)下，當(dāng)駕駛員再次按下啟動(dòng)按鈕下電時(shí)，BCM向VCU請求下電，VCU通過PCAN總線讓PEU切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，然后通過PCAN發(fā)送指令給BMS，BMS控制主正接觸器、負(fù)極接觸器斷開，電動(dòng)汽車下電。4.3EV450整車控制電路的分析6.EV450上下電控制策略下電過程四、背景知識(shí)384.2E450上下電控制策略吉利EV450通過整車控制器發(fā)出PMW信號(hào)，經(jīng)過電機(jī)控制器、車載充電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、加熱控制器再回到整車控制器，形成一個(gè)閉環(huán)的監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)整車發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞傳感器發(fā)出碰撞信號(hào)，觸發(fā)HVIL斷電信號(hào)，整車高壓源會(huì)在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)自動(dòng)斷開，以保障用戶的安全。4.3EV450整車控制電路的分析7.高壓互鎖控制五、任務(wù)實(shí)施活動(dòng)1：整車控制系統(tǒng)的認(rèn)知391.完成工作頁背景知識(shí)考核。

2.根據(jù)EV450整車控制系統(tǒng)原理，在下圖的框中填出EV450高壓上電控制系統(tǒng)各控制器和部件的名稱。3.根據(jù)任務(wù)情景描述，對故障進(jìn)行確認(rèn)。（1）進(jìn)行試車，故障現(xiàn)象與客戶描述是否一致；（2）檢查車輛基本信息；（3）讀取故障碼及數(shù)據(jù)流；（4）分析故障原因。五、任務(wù)實(shí)施40活動(dòng)2：整車控制器電源電路故障檢修1.完成工作頁背景知識(shí)考核。

2.

VCU電源電路的故障檢修含步驟、檢測內(nèi)容、測量結(jié)果、標(biāo)準(zhǔn)值、結(jié)果分析五、任務(wù)實(shí)施41活動(dòng)3：整車控制器通訊故障檢修1.根據(jù)整車控制系統(tǒng)的工作原理，補(bǔ)全方框內(nèi)容。3.簡述車輛網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能。2.找出通訊電路，填寫下表。五、任務(wù)實(shí)施1.記錄車輛信息42記錄車輛信息品牌

VIN碼

車輛基本檢查輔助蓄電池電壓：

V正常

異常高壓部件安裝及連接器連接情況：正常

異常儀表盤顯示情況：

正常

異常中控顯示情況：

正常

異常聲音警告情況：

正常

異?？照{(diào)系統(tǒng)工作情況：

正常

異常其他異常情況：

五、任務(wù)實(shí)施2.讀取故障碼及數(shù)據(jù)流43讀取故障代碼故障代碼故障含義

主要數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流內(nèi)容

五、任務(wù)實(shí)施3.分析故障原因44序號(hào)可能的原因主要依據(jù)檢查次序1

2

3

4

5

6

五、任務(wù)實(shí)施4.畫出思維導(dǎo)圖，做出工作計(jì)劃45思維導(dǎo)圖

工作方案

六、考核評價(jià)46項(xiàng)目評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值得分

車輛信息車輛信息填寫完整5

故障現(xiàn)象確認(rèn)故障現(xiàn)象檢查完整性15

故障原因分析故障代碼讀取與數(shù)據(jù)流查詢10

故障原因分析10

制定檢測計(jì)劃制定故障診斷流程且技術(shù)合理可行10

檢測流程正確規(guī)范完成作業(yè)前準(zhǔn)備及車輛防護(hù)工作10

正確檢查完成EV450無法上電故障的診斷與排除15

維修檢查正確規(guī)范完成故障驗(yàn)證環(huán)節(jié)并記錄數(shù)據(jù)10

5S標(biāo)準(zhǔn)正確規(guī)范完成維修作業(yè)后現(xiàn)場恢復(fù)及工具歸整10

評價(jià)反饋經(jīng)驗(yàn)總結(jié)到位，合理評價(jià)5

得分（滿分100）

整車控制系統(tǒng)傳感器檢修任務(wù)二48一、情境導(dǎo)入目錄二、任務(wù)布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識(shí)五、任務(wù)實(shí)施六、任務(wù)考核七、任務(wù)總結(jié)一、情境導(dǎo)入一輛吉利帝豪EV450純電動(dòng)車，客戶反映踩下加速踏板無反應(yīng)，車輛無法加速，儀表上顯示車輛進(jìn)入跛行狀態(tài)。經(jīng)檢查，加速踏板位置傳感器損壞，更換加速踏板總成后故障消失。49二、任務(wù)布置一輛吉利帝豪EV450純電動(dòng)車，客戶反映踩下加速踏板無反應(yīng)，車輛無法加速，儀表上顯示車輛進(jìn)入跛行狀態(tài)。經(jīng)檢查，加速踏板位置傳感器損壞，更換加速踏板總成后故障消失。50三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握電動(dòng)汽車整車驅(qū)動(dòng)控制的原理；掌握電動(dòng)汽車加速踏板位置傳感器、制動(dòng)開關(guān)、檔位開關(guān)的工作原理；掌握EV450傳感器的故障原因分析。能力目標(biāo)能正確認(rèn)知整車控制系統(tǒng)各傳感器；能正確識(shí)讀電路圖并畫出EV450各傳感器相關(guān)電路圖；能進(jìn)行EV450整車控制器傳感器的故障診斷與排除。素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行汽車傳感器檢修規(guī)范，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；嚴(yán)格執(zhí)行6S標(biāo)準(zhǔn)。51四、背景知識(shí)524.1整車控制器與其他子系統(tǒng)的關(guān)系整車控制器功能駕駛?cè)说鸟{駛意圖加速制動(dòng)···各個(gè)汽車控制單元的當(dāng)前狀態(tài)對電動(dòng)汽車的動(dòng)力輸出、能量管理、轉(zhuǎn)向、空調(diào)、冷卻等控制根據(jù)最優(yōu)協(xié)調(diào)控制保障汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性四、背景知識(shí)534.1整車控制器與其他子系統(tǒng)的關(guān)系VCU通過P-CAN總線與BMS、TCU、PEU進(jìn)行連接；通過V-CAN與BCM連接；VCU直接接收的信號(hào)主要有鑰匙、檔位、制動(dòng)踏板、油門踏板、高壓互鎖檢測信號(hào)等，VCU對接收的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出電機(jī)的輸出功率或者扭矩，并將相應(yīng)的指令發(fā)給子系統(tǒng)的控制器；各子系統(tǒng)控制器按照一定的控制策略對各個(gè)控制器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動(dòng)控制、能量優(yōu)化控制、制動(dòng)回饋控制和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。四、背景知識(shí)54

整個(gè)控制策略分為4個(gè)部分：加速踏板信號(hào)采集、駕駛員意圖解釋、車身驅(qū)動(dòng)控制和修正輸出轉(zhuǎn)矩。4.1整車控制器與其他子系統(tǒng)的關(guān)系整車控制器驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)框圖四、背景知識(shí)554.1整車控制器的組成與功能若傳感器及其電路（如加速踏板信號(hào)、制動(dòng)開關(guān)信號(hào)、檔位開關(guān)信號(hào)等）故障，VCU將無法通過整車狀態(tài)信息來判斷駕駛員的需求，汽車會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方面的故障。四、背景知識(shí)56接觸式加速踏板傳感器4.2加速踏板位置傳感器的工作原理安裝于駕駛室內(nèi)的加速踏板模塊中；感知并檢測加速踏板的位置信息并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳遞給整車控制器；為了最大程度保證信號(hào)的可靠性，在加速踏板模塊處往往裝設(shè)兩個(gè)加速踏板位置傳感器。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)原理，主要分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式加速踏板位置傳感器：如，滑動(dòng)觸點(diǎn)傳感器，兩個(gè)滑動(dòng)觸點(diǎn)傳感器安裝在同一根軸上，滑動(dòng)觸點(diǎn)傳感器的電阻和傳送至整車控制器的電壓隨著加速踏板位置的變化而變化。加速踏板傳感器四、背景知識(shí)57滑動(dòng)觸點(diǎn)式加速踏板位置傳感器電路（接觸式）搭鐵搭鐵信號(hào)信號(hào)電源電源滑動(dòng)觸點(diǎn)傳感器上的起始電壓均為5V；出于信號(hào)的可靠性和安全性考慮，每個(gè)傳感器都有獨(dú)立的電源、搭鐵和信號(hào)線；輸出信號(hào)為電壓信號(hào)，在相應(yīng)數(shù)據(jù)塊中顯示為百分?jǐn)?shù)，5V為100%。4.2加速踏板位置傳感器的工作原理四、背景知識(shí)58滑動(dòng)觸點(diǎn)式加速踏板位置傳感器電阻特性為了信號(hào)的可靠性和功能自測試，兩個(gè)加速踏板位置傳感器的電阻特性不同。在工作時(shí)，G185電阻是G79電阻的2倍。G79輸出信號(hào)為G185的2倍。G79范圍12%～97%，G185范圍4%～49%。4.2加速踏板位置傳感器的工作原理接觸式加速踏板傳感器四、背景知識(shí)59霍爾式加速踏板傳感器霍爾效應(yīng)式旋轉(zhuǎn)位置傳感器是最常見的非接觸式加速踏板位置傳感器。為保證信號(hào)的可靠，在加速踏板芯軸上安裝了兩個(gè)霍爾IC芯片，相當(dāng)于兩個(gè)加速踏板位置傳感器，在工作時(shí)，可同時(shí)向整車控制器輸送兩個(gè)加速踏板位置信號(hào)。4.2加速踏板位置傳感器的工作原理非接觸式加速踏板傳感器與加速踏板聯(lián)動(dòng)的永久磁鐵隨加速踏板的動(dòng)作一起旋轉(zhuǎn)，改變磁鐵與霍爾元件之間的相對位置，從而改變了磁力線射入霍爾元件的角度，也就改變了霍爾元件輸出的電壓值?；魻栐妮敵鲭妷悍从吵黾铀偬ぐ逅幍奈恢?。四、背景知識(shí)60搭鐵信號(hào)信號(hào)搭鐵搭鐵電源電源霍爾式加速踏板傳感器電路VCPA和VCPA2是兩個(gè)霍爾效應(yīng)式旋轉(zhuǎn)位置傳感器的電源線，由整車控制器VCU提供5V電源電壓;EPA和EPA2是兩個(gè)傳感器的信號(hào)線，產(chǎn)生的信號(hào)電壓傳給整車控制器;VPA和VPA2是兩個(gè)傳感器的搭鐵線。4.2加速踏板位置傳感器的工作原理四、背景知識(shí)61EPA2的信號(hào)電壓比EPA的信號(hào)電壓始終高0.8V；在加速踏板完全松開的時(shí)候，EPA的電壓約為0.8V，EPA2的電壓約為1.6V；當(dāng)加速踏板完全踩下的時(shí)候，EPA的電壓約為3.188V，EPA2的電壓約為3.988V?；魻柺郊铀偬ぐ鍌鞲衅餍盘?hào)電壓特性4.2加速踏板位置傳感器的工作原理非接觸式加速踏板位置傳感器優(yōu)點(diǎn)：在工作過程中沒有機(jī)械磨損，從而提高了工作的可靠性和耐久性。四、背景知識(shí)624.2加速踏板位置傳感器的工作原理該傳感器為霍爾式傳感器，將加速踏板的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，同時(shí)傳給整車控制器，讓其進(jìn)行對比判斷。北汽EV200加速踏板位置傳感北汽EV200加速踏板傳感器插頭及線束端子四、背景知識(shí)634.2加速踏板位置傳感器的工作原理電源提供的工作電壓一般為5±0.3V，工作電流為8mA，隨加速踏板行程的增大，傳感器輸出信號(hào)電壓值增加。北汽EV200加速踏板位置傳感北汽EV200加速踏板傳感器的電壓特性四、背景知識(shí)644.2加速踏板位置傳感器的工作原理若加速踏板傳感器出現(xiàn)故障，應(yīng)對傳感器電路進(jìn)行檢測，可以進(jìn)行電壓、電阻及波形檢測：（步驟）關(guān)閉起動(dòng)開關(guān)，拔下加速踏板傳感器插頭，打開起動(dòng)開關(guān)，用萬用表檢測加速踏板位置傳感器1、2號(hào)端子（電源線）與搭鐵之間的電壓，正常應(yīng)該顯示為5V；關(guān)閉起動(dòng)開關(guān)，用萬用表檢測端子上的3、5號(hào)端子與搭鐵之間的電阻，萬用表顯示應(yīng)小于1歐姆；用示波器的雙通道分別刺入4號(hào)、6號(hào)端子（信號(hào)線），觀察輸出的波形，判斷是否屬于傳感器的故障。北汽EV200加速踏板位置傳感四、背景知識(shí)654.2加速踏板位置傳感器的工作原理比亞迪E6加速踏板位置傳感比亞迪E6加速踏板位置傳感器位于主駕駛員右腳處，該傳感器為滑動(dòng)電阻式傳感器，該傳感器有兩套相同的控制電路，采用通過可變電阻原理檢測加速踏板位置信號(hào)。比亞迪E6加速踏板位置傳感器四、背景知識(shí)66比亞迪E6加速踏板位置傳感器電路圖4.2加速踏板位置傳感器的工作原理插頭及針腳順序四、背景知識(shí)674.2加速踏板位置傳感器的工作原理比亞迪E6加速踏板位置傳感器的故障檢測：電壓檢測：按照下圖要求和條件對加速踏板位置傳感器進(jìn)行檢測，若檢測結(jié)果不符合要求，可以判斷為傳感器故障；四、背景知識(shí)684.2加速踏板位置傳感器的工作原理比亞迪E6加速踏板位置傳感器的故障檢測：電阻檢測：按照下表線路的要求進(jìn)行電阻檢測，若檢測結(jié)果不符合要求，可以判斷為線路故障；端子正常值端子正常值B31-2→B32-7小于1ΩB31-2→車身地大于10KΩB31-7→B32-7小于1ΩB31-7→車身地大于10KΩB31-1→B32-23小于1ΩB31-1→車身地大于10KΩB31-8→B32-24小于1ΩB31-8→車身地大于10KΩB31-9→B32-15小于1ΩB31-9→車身地大于10KΩB31-10→B32-15小于1ΩB31-10→車身地大于10KΩ動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測：利用示波器雙通道刺入端子1和8，進(jìn)行動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測，以判斷傳感器信號(hào)是否正常。四、背景知識(shí)694.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理制動(dòng)踏板開關(guān)作用是將駕駛?cè)藢χ苿?dòng)踏板的動(dòng)作轉(zhuǎn)換成信號(hào)輸送給整車控制器，整車控制器以此解釋駕駛?cè)艘鈭D并控制制動(dòng)燈工作。制動(dòng)開關(guān)常為觸點(diǎn)開關(guān)，制動(dòng)踏板的位置決定了制動(dòng)踏板開關(guān)觸點(diǎn)的工作狀態(tài)。四、背景知識(shí)704.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理當(dāng)駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板后，無論車輛開關(guān)位于何檔位，制動(dòng)燈都點(diǎn)亮；當(dāng)車輛正常行駛時(shí)，整車控制器接受到制動(dòng)開關(guān)信號(hào)后，將進(jìn)行制動(dòng)能量回收控制。制動(dòng)踏板開關(guān)的工作原理四、背景知識(shí)714.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理制動(dòng)位置傳感器，也稱為制動(dòng)深度傳感器，作用是接受制動(dòng)踏板深度的信號(hào)，電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，如電機(jī)的轉(zhuǎn)速、制動(dòng)回饋、制動(dòng)優(yōu)選等功能。制動(dòng)位置傳感器四、背景知識(shí)724.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理比亞迪E6制動(dòng)踏板位置傳感器與加速踏板位置傳感器的工作原理相同;采用兩套相同的控制電路，通過可變電阻原理檢測制動(dòng)踏板的位置。制動(dòng)位置傳感器四、背景知識(shí)734.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理制動(dòng)踏板位置傳感器的檢測也需要進(jìn)行電壓檢測和電阻檢測，需要端子插頭及腳針順序進(jìn)行檢測。制動(dòng)位置傳感器比亞迪E6制動(dòng)踏板位置傳感器端子插頭及腳針順序四、背景知識(shí)744.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理制動(dòng)踏板位置傳感器的電壓檢測若不符合下表的要求，則可判斷為傳感器故障。制動(dòng)位置傳感器比亞迪E6制動(dòng)踏板位置傳感器端子電壓的正常值端子條件正常值B05-1→車身地不踩制動(dòng)踏板約0.66V制動(dòng)踩到底約4.45VB05-8→車身地不踩制動(dòng)踏板約4.34V踩制動(dòng)踏板約0.55VB05-2→車身地ON檔電約5VB05-7→車身地ON檔電約5VB05-9→車身地ON檔電小于1VB05-10→車身地ON檔電小于1V四、背景知識(shí)754.3制動(dòng)踏板位置傳感器的工作原理制動(dòng)踏板位置傳感器的電阻檢測若不符合下表的要求，則以判斷為線路故障。制動(dòng)位置傳感器比亞迪E6制動(dòng)踏板位置傳感器端子電阻的正常值端子正常值端子正常值B05-2→B32-7小于1ΩB05-2→車身地大于10KΩB05-7→B32-2小于1ΩB05-7→車身地大于10KΩB05-1→B32-17小于1ΩB05-1→車身地大于10KΩB05-8→B32-18小于1ΩB05-8→車身地大于10KΩB05-9→B32-10小于1ΩB05-9→車身地大于10KΩB05-10→B32-10小于1ΩB05-10→車身地大于10KΩ四、背景知識(shí)764.3檔位開關(guān)的工作原理純電動(dòng)汽車常用旋鈕式電子檔位開關(guān)，北汽EV200旋鈕式電子換擋開關(guān)設(shè)有R、N、D、E四個(gè)檔位。當(dāng)駕駛?cè)诉M(jìn)行檔位操作后，換擋旋鈕上相應(yīng)的檔位指示燈將點(diǎn)亮，同時(shí)，儀表盤也將給出當(dāng)前檔位信息。北汽EV200旋鈕式電子換擋開關(guān)檔位開關(guān)四、背景知識(shí)77檔位開關(guān)北汽EV200旋鈕式電子換擋開關(guān)檔位開關(guān)將檔位信號(hào)送入整車控制器，整車控制器將根據(jù)當(dāng)前的檔位進(jìn)行相應(yīng)的模式切換控制。四、背景知識(shí)78檔位開關(guān)檔位與輸出信號(hào)的關(guān)系電子換擋開關(guān)內(nèi)部使用光電結(jié)式結(jié)構(gòu)，在不同檔位時(shí)輸出不同的B2、B3、B4、B5組合信號(hào)給整車控制器，整車控制根據(jù)不同的組合信號(hào)辨別當(dāng)前的檔位。

ERNDB20.3V4.8V4.8V0.3VB34.8V4.8V0.3V4.8VB44.8V0.3V0.3V0.3VB50.3V0.3V4.8V4.8V五、任務(wù)實(shí)施活動(dòng)1：加速踏板位置傳感器故障檢測791.完成工作頁背景知識(shí)考核。

2.根據(jù)車輛實(shí)際的故障現(xiàn)象，制定針對該故障現(xiàn)象維修的作業(yè)計(jì)劃。3.根據(jù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)要求制定作業(yè)計(jì)劃。4.請檢查信號(hào)插件接插是否牢固，并觀察是否有退針現(xiàn)象。5.請檢查加速踏板傳感器插件線束與整車控制器的導(dǎo)通情況。6.請完成加速踏板加速操作，以驗(yàn)證故障現(xiàn)象是否解除。7.

請繪制加速踏板信號(hào)1、2電壓隨踏板開度變化的曲線。8.（1）修復(fù)并安裝加速踏板，進(jìn)行實(shí)車檢查。（2）掛入D檔，檢查加速踏板（3）故障驗(yàn)證結(jié)論。五、任務(wù)實(shí)施80活動(dòng)2：制動(dòng)踏板開關(guān)故障檢測1.完成工作頁背景知識(shí)考核。

2.查閱維修手冊，畫出EV450制動(dòng)開關(guān)電路圖。3.認(rèn)知制動(dòng)開關(guān)與BCM、VCU、ESC、GPS主機(jī)的連接器及其端子，掌握制動(dòng)開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。4.制訂制動(dòng)開關(guān)檢測計(jì)劃并進(jìn)行檢測。五、任務(wù)實(shí)施81活動(dòng)3：檔位開關(guān)故障檢測3.認(rèn)知檔位開關(guān)與BCM、VCU的連接器及其端子。2.查閱維修手冊，畫出吉利EV450檔位開關(guān)電路圖。4.制訂檔位開關(guān)檢測計(jì)劃并進(jìn)行檢測。1.完成工作頁背景知識(shí)考核。

六、考核評價(jià)82項(xiàng)目評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值得分

車輛信息車輛信息填寫完整5

故障現(xiàn)象確認(rèn)故障現(xiàn)象檢查完整性15

故障原因分析故障代碼讀取與數(shù)據(jù)流查詢10

故障原因分析10

制定檢測計(jì)劃制定故障診斷流程且技術(shù)合理可行10

檢測流程正確規(guī)范完成作業(yè)前準(zhǔn)備及車輛防護(hù)工作10

正確檢查完成EV450無法上電故障的診斷與排除15

維修檢查正確規(guī)范完成故障驗(yàn)證環(huán)節(jié)并記錄數(shù)據(jù)10

6S標(biāo)準(zhǔn)正確規(guī)范完成維修作業(yè)后現(xiàn)場恢復(fù)及工具歸整10

評價(jià)反饋經(jīng)驗(yàn)總結(jié)到位，合理評價(jià)5

得分（滿分100）

6.3整車控制系統(tǒng)（VCU)執(zhí)行器檢修任務(wù)三84一、情境導(dǎo)入目錄二、任務(wù)布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識(shí)五、任務(wù)實(shí)施六、任務(wù)考核七、任務(wù)總結(jié)一、情境導(dǎo)入假如你是吉利新能源汽車4S店一名車輛維修人員，某待維修車輛出現(xiàn)電機(jī)冷卻液溫度過高、蓄電池電壓過低的故障，請你對這些故障進(jìn)行排查和修復(fù)。85二、任務(wù)布置86一輛吉利EV450汽車行駛幾百米后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率限制燈和驅(qū)動(dòng)電機(jī)過熱燈亮，動(dòng)力不足。經(jīng)過維修技師檢測，輸出故障碼為“P1C1352-電機(jī)水泵繼電器故障”，判斷為電機(jī)冷卻水泵不工作導(dǎo)致，需要對電機(jī)冷卻水泵控制電路進(jìn)行檢修。三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的組成與工作原理；掌握DC/DC的作用及工作原理。能力目標(biāo)能夠根據(jù)故障現(xiàn)象，對電機(jī)冷卻水泵控制電路進(jìn)行檢測；能夠根據(jù)故障現(xiàn)象，對DC/DC控制電路進(jìn)行檢測。素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行汽車傳感器檢修規(guī)范，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；嚴(yán)格執(zhí)行6S標(biāo)準(zhǔn)。87四、背景知識(shí)884.1整車控制器的輸出信號(hào)整車控制器的輸出信號(hào)整車控制器的輸出：主要由相應(yīng)執(zhí)行器和控制線路組成。執(zhí)行器：指電動(dòng)汽車上進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作和操作以完成某種功能的機(jī)構(gòu)，電動(dòng)汽車上結(jié)構(gòu)相對簡單的系統(tǒng)一般接受整車控制器直接控制，如冷卻水泵、真空泵（制動(dòng)）、電動(dòng)壓縮機(jī)等?？刂凭€路：連接整車控制器和相關(guān)的執(zhí)行器，傳輸由整車控制器發(fā)出的用于控制相關(guān)執(zhí)行器的控制信號(hào)。四、背景知識(shí)894.1整車控制器的輸出信號(hào)整車控制器的輸出信號(hào)輸出信號(hào)：通常有喚醒信號(hào)、開關(guān)信號(hào)及具體帶參數(shù)的控制信號(hào)。子系統(tǒng)控制器的輸出信號(hào)：一般以開關(guān)信號(hào)和帶參數(shù)信號(hào)為主，如電機(jī)控制器發(fā)出的電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩輸出信號(hào)。整車控制器的輸出信號(hào)：主要以喚醒信號(hào)（觸發(fā)信號(hào)）和開關(guān)控制信號(hào)為主，喚醒信號(hào)用于子系統(tǒng)功能喚醒，開關(guān)信號(hào)用于執(zhí)行器動(dòng)作控制。整車控制器：除了通過CAN總線進(jìn)行整車協(xié)調(diào)控制以外，還直接控制冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)、水泵運(yùn)轉(zhuǎn)等。四、背景知識(shí)904.2冷卻水泵控制的工作原理冷卻系統(tǒng)的組成與工作原理純電動(dòng)汽車中，電能轉(zhuǎn)換成為汽車的動(dòng)能會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，產(chǎn)生高熱的總成件有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車載充電機(jī)、電機(jī)控制器、動(dòng)力電池等。驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生高溫，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)體內(nèi)設(shè)置有冷卻液道，通過冷卻液的循環(huán)與外界進(jìn)行熱交換。這樣能將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作溫度保持在一定范圍內(nèi)，防止驅(qū)動(dòng)電機(jī)過熱。高壓電池工作電流大，產(chǎn)熱量大，同時(shí)電池包處于一個(gè)相對封閉的環(huán)境，就會(huì)導(dǎo)致電池的溫度上升，通過冷卻液的循環(huán)降低動(dòng)力電池的工作溫度。四、背景知識(shí)914.2冷卻水泵控制的工作原理冷卻系統(tǒng)的組成與工作原理電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)一是對動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器（PEU）等部件進(jìn)行冷卻二是對供電部分的動(dòng)力電池進(jìn)行冷卻冷卻系的功用：將電機(jī)、電機(jī)控制器等產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證他們在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定高效的工作。吉利EV450冷卻系：由冷卻水泵（驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻水泵、高壓電池冷卻水泵）、散熱器、散熱風(fēng)扇、膨脹罐、熱管理控制模塊、電機(jī)控制器冷卻管路、車載充電機(jī)冷卻管路（如配備）、整車控制器冷卻管路、高壓電池冷卻管路等組成。四、背景知識(shí)924.2冷卻水泵控制的工作原理吉利EV450冷卻系工作原理圖工作原理：冷卻系統(tǒng)的電動(dòng)水泵由低壓電路驅(qū)動(dòng)，為冷卻液的循環(huán)提供壓力。吉利EV450有兩個(gè)電動(dòng)水泵，即電機(jī)和電池電動(dòng)水泵。四、背景知識(shí)934.2冷卻水泵控制的工作原理電動(dòng)水泵及控制電動(dòng)水泵作用：使冷卻液不斷地獲得能量，使其在電機(jī)冷卻系統(tǒng)流道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。同時(shí)在散熱器、冷卻風(fēng)扇等部件的配合工作下，實(shí)現(xiàn)大小循環(huán)，調(diào)節(jié)冷卻液的溫度在一定的范圍之內(nèi)，保證電機(jī)的正常工作。電動(dòng)車和傳統(tǒng)車的區(qū)別：水泵的驅(qū)動(dòng)方式由機(jī)械傳動(dòng)變?yōu)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵類型：按作用原理可分為葉片式和容積式兩種，葉片式水泵是靠裝在主軸上的葉輪旋轉(zhuǎn)來工作的，使液體流動(dòng)并產(chǎn)生一定的動(dòng)能和壓力能。四、背景知識(shí)944.2冷卻水泵控制的工作原理進(jìn)水口的冷卻液在葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得能量，進(jìn)入水泵渦殼的積水室和出水口，同時(shí)在葉輪中心部位形成低壓區(qū)，冷卻液便不斷地補(bǔ)給進(jìn)來，形成連續(xù)的吸入和排出過程。冷卻液軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進(jìn)入葉輪流道并徑向流出。離心泵結(jié)構(gòu)示意圖四、背景知識(shí)954.2冷卻水泵控制的工作原理容積式泵：通過密閉工作室容積周期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來輸送液體并使液體產(chǎn)生一定的動(dòng)能和壓力能。容積泵的基本結(jié)構(gòu)四、背景知識(shí)964.2冷卻水泵控制的工作原理吉利EV450的電動(dòng)水泵選用葉片泵，EV450冷卻水泵的參數(shù)如下表：冷卻水泵（電機(jī)）規(guī)格項(xiàng)目參數(shù)單位工作電壓范圍8~16.5V流量（10kPa水壓）1100L/H流量（14kPa水壓）900L/H流量（20kPa水壓）600L/H環(huán)境溫度-40~135℃調(diào)速方式PWM/LIN信號(hào)-冷卻水泵（電池）規(guī)格項(xiàng)目參數(shù)單位工作電壓范圍8~16.5V流量（10kPa水壓）1100L/H流量（14kPa水壓）900L/H流量（20kPa水壓）600L/H環(huán)境溫度-40~135℃四、背景知識(shí)974.2冷卻水泵控制的工作原理冷卻水泵的控制原理水泵與散熱風(fēng)扇均由整車控制器控制，電源供給均為低壓蓄電池。整車控制器通過控制水泵繼電器使水泵運(yùn)行或關(guān)閉，水泵根據(jù)整車熱源（電機(jī)、電機(jī)控制器、充電機(jī)）溫度進(jìn)行控制。當(dāng)電機(jī)冷卻液溫度處于較低溫度時(shí)，電機(jī)水泵不工作。溫度上升時(shí)，電機(jī)水泵開始工作，電機(jī)水泵的工作溫度不超過75攝氏度，最合適的溫度應(yīng)該低于65攝氏度。整車控制器通過控制高速風(fēng)扇（副風(fēng)扇）繼電器或者低速風(fēng)扇（主風(fēng)扇）繼電器的主風(fēng)扇、副風(fēng)扇的開啟或者關(guān)閉。四、背景知識(shí)984.2冷卻水泵控制的工作原理冷卻水泵的控制散熱風(fēng)扇同時(shí)給冷凝器、散熱器提供冷卻；散熱風(fēng)扇運(yùn)行策略除了受整車熱源控制外，還受空調(diào)壓力的控制；控制運(yùn)轉(zhuǎn)的原則是兩者擇高不擇低。四、背景知識(shí)994.2冷卻水泵控制的工作原理膨脹罐總成通過水管與散熱器連接，隨著冷卻液的溫度逐漸升高并膨脹，部分冷卻液因膨脹而從車載充電器中流入膨脹罐總成，散熱器和液道中滯留的空氣也被排入膨脹罐總成。車輛停止后，冷卻液自動(dòng)冷卻并收縮，先前排出的冷卻液則被吸回散熱器口，從而使散熱器中的冷卻液一直保持在合適的液面，并提高冷卻效率。當(dāng)冷卻系統(tǒng)處于冷態(tài)時(shí)，冷卻液面應(yīng)保持在膨脹罐總成上的L（最低）和F（最高）標(biāo)記之間。吉利EV450膨脹罐總成膨脹閥總成四、背景知識(shí)1004.2冷卻水泵控制的工作原理吉利EV450冷卻風(fēng)扇總成冷卻風(fēng)扇總成安裝位置：機(jī)艙內(nèi)散熱器的后部作用：它可增加散熱器和空調(diào)冷凝器的通風(fēng)量，從而有助于加快車輛低速行駛時(shí)的冷卻速度。風(fēng)扇采用雙風(fēng)扇，高低速的控制模式，通過兩個(gè)不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)扇葉。冷卻風(fēng)扇：由整車控制模塊（VCU）利用冷卻風(fēng)扇低速繼電器和冷卻風(fēng)扇高速繼電器直接控制，在低速電路中，采用串聯(lián)調(diào)速電阻的方式來改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。四、背景知識(shí)1014.3DC/DC控制的工作原理DC/DC功率變換器取代了傳統(tǒng)燃油汽車中的發(fā)電機(jī)。變壓作用：DC/DC功率轉(zhuǎn)換器對動(dòng)力電池的輸出電壓進(jìn)行變換后再提供給車上低壓用電設(shè)備。如電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向助力電機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)以及車身電氣包括燈光、儀表、信號(hào)、風(fēng)扇電機(jī)等需要12V直流電，因此必須有為12V蓄電池充電的系統(tǒng)。保護(hù)作用：DC/DC功率轉(zhuǎn)換器具有欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)和防反接等功能。在DC/DC功率轉(zhuǎn)換器的高、低壓線束接口設(shè)計(jì)上，都設(shè)計(jì)了不同接口的防反接保護(hù)裝置，防止因?yàn)殡娐范探訜龤щ娮悠骷?。?shí)現(xiàn)不同電源之間的特性匹配。例如，可利用DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池與蓄電池之間的特性匹配。為蓄電池充電。在電動(dòng)汽車中，需要高壓電源通過DC/DC變換器降壓后給蓄電池充電。DC/DC的作用四、背景知識(shí)1024.3DC/DC控制的工作原理位置：DC/DC變換器安裝于前機(jī)艙。PEU：較多的車型將DC/DC與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成在一起裝在一個(gè)集成箱子中，稱為PEU，如吉利EV450的PEU；還有的車型，將DC/DC與其他控制器集成在一起，便于布置與簡化控制線路，如比亞迪E6。DC/DC的位置比亞迪E6DC/DC功率轉(zhuǎn)換器與空調(diào)控制器集成箱四、背景知識(shí)1034.3DC/DC控制的工作原理DC/DC的位置電機(jī)控制器及DC/DC北汽EV160DC/DC四、背景知識(shí)1044.3DC/DC控制的工作原理DC/DC變換器主要由逆變器、變壓器、整形電路等組成。DC/DC變換器的構(gòu)造逆變器逆變器逆變器主要是4個(gè)二極管及絕緣柵型晶體管組成。通過電路板控制絕緣柵型晶體管（IGBT）的導(dǎo)通與截止，其作用是將動(dòng)力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電。四、背景知識(shí)1054.3DC/DC控制的工作原理2）變壓器變壓器由初級(jí)繞組線圈和次級(jí)繞組線圈組成，通過初級(jí)繞組線圈和次級(jí)繞組線圈的匝數(shù)的不同可以輸出不同的目標(biāo)電壓。四、背景知識(shí)1064.3DC/DC控制的工作原理3）整流器整流器主要由二極管組成，使用六個(gè)三極管，但是只應(yīng)用其中的兩個(gè)極，等同于二極管，每三個(gè)三極管并聯(lián)在一起，增加了電流流通能力。四、背景知識(shí)1074.3DC/DC控制的工作原理DC/DC的工作原理DC/DC轉(zhuǎn)換器把高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，其內(nèi)部必須依靠逆變器把高壓直流電逆變?yōu)楦邏航涣麟?，然后再?jīng)過變壓器轉(zhuǎn)換為14V的交流低壓電，在經(jīng)過二極管整流，最后經(jīng)過濾波電路濾波整形，形成一個(gè)趨于平穩(wěn)的14V直流電壓輸出。四、背景知識(shí)1084.3DC/DC控制的工作原理DC/DC工作原理示意圖四、背景知識(shí)1094.3DC/DC控制的工作原理高壓上電前，低壓電路系統(tǒng)需要12V鉛酸蓄電池供電，當(dāng)高壓上電后，動(dòng)力電池的高壓電輸給電機(jī)控制器（DC/DC），電機(jī)控制器（DC/DC）通過直流轉(zhuǎn)交流，再進(jìn)行變壓，把201.6V的高壓交流電降成12V的低壓交流電，在通過整流、濾波后，轉(zhuǎn)換成低壓直流電給12V鉛酸蓄電池充電。DC/DC的工作原理四、背景知識(shí)1104.3DC/DC控制的工作原理當(dāng)電動(dòng)汽車長期停放時(shí)，容易造成低壓蓄電池虧電，將會(huì)導(dǎo)致車輛無法啟動(dòng)上電，為避免這一問題，吉利EV450具有智能充電功能。車輛停放過程中整車控制器VCU將持續(xù)對低壓蓄電池電壓進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電壓低于設(shè)定值時(shí)，整車控制器VCU將喚醒BMS，同時(shí)通過電機(jī)控制器（DC/DC）給低壓蓄電池進(jìn)行充電，防止低壓蓄電池虧電。五、任務(wù)實(shí)施1115.1實(shí)施準(zhǔn)備安全防護(hù)：做好車輛安全防護(hù)與隔離（車輛擋塊、警示隔離帶、高壓危險(xiǎn)警示牌）個(gè)人防護(hù)：絕緣鞋、絕緣帽、絕緣手套、護(hù)目鏡工具設(shè)備：數(shù)字萬用表、解碼器、放電工裝實(shí)訓(xùn)車輛：吉利EV450輔助資料：葉子板護(hù)墊三件套、汽車內(nèi)飾護(hù)套五、任務(wù)實(shí)施活動(dòng)1：冷卻水泵控制電路檢修1121.完成工作頁背景知識(shí)考核。

1.根據(jù)操作規(guī)范要求，完成“P1C1352-電機(jī)水泵繼電器故障”的作業(yè)計(jì)劃。2．請繪制整車控制器及水泵電路回路線路。3．讀取整車故障碼，以記錄故障碼。4．檢查電機(jī)冷卻水泵繼電器ER04。5．檢查電機(jī)水泵繼電器控制信號(hào)線路檢查。6．檢查VCU線束連接器（接地端子導(dǎo)通性）。7．故障排查結(jié)果分析。8．進(jìn)行故障修復(fù)。9．安裝拆卸的部件，復(fù)原場地，整車上電，觀察故障是否清除。五、任務(wù)實(shí)施113活動(dòng)2：DC/DC控制電路檢測1.完成工作頁背景知識(shí)考核。

1．讀取整車故障碼，以記錄故障碼。2．請完成蓄電池靜態(tài)電壓測量。3．請完成DC/DC變換器輸出電壓測量。4．請檢查蓄電池盒和高壓控制盒保險(xiǎn)。5．檢查電機(jī)控制器與VCU之間的線束。6．檢查VCU線束連接器（端子電壓）。7．檢查VCU線束連接器（接地端子導(dǎo)通性）。8．故障排查結(jié)果分析。9．進(jìn)行故障修復(fù)。10．安裝拆卸的部件，復(fù)原場地，整車上電，觀察故障是否清除。中央集控器（BCM）通訊故障檢修任務(wù)四115一、情境導(dǎo)入目錄二、任務(wù)布置三、教學(xué)目標(biāo)四、背景知識(shí)五、任務(wù)實(shí)施六、任務(wù)考核七、任務(wù)總結(jié)一、情境導(dǎo)入客戶趙先生一輛行駛里程約6萬km的吉利帝豪EV450，該車無法啟動(dòng)，要求檢修。經(jīng)過維修師傅檢測，認(rèn)定為低壓系統(tǒng)無法上電，已經(jīng)排查了蓄電池與防盜系統(tǒng)，需要對BCM系統(tǒng)進(jìn)行檢修。116二、任務(wù)布置117三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握汽車通訊系統(tǒng)的基本概念，包括車載網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、模塊、節(jié)點(diǎn)等；握掌CAN系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與原理；掌握LIN系統(tǒng)的基本原理。能力目標(biāo)能對新能源汽車的BCM電源故障進(jìn)行分析、診斷；能對新能源汽車的BCM通訊故障進(jìn)行分析、診斷。素質(zhì)目標(biāo)嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行汽車BCM系統(tǒng)的檢修規(guī)范，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練成果，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；嚴(yán)格執(zhí)行6S標(biāo)準(zhǔn)。118四、背景知識(shí)1194.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議1

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指汽車上多個(gè)電控系統(tǒng)的控制單元之間相互連接、協(xié)調(diào)工作并共享信息構(gòu)成的汽車車載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它將汽車上的各個(gè)電控系統(tǒng)的控制單元用數(shù)據(jù)總線（等同于網(wǎng)線）通通連接成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)信息共享、減少布線、降低成本以及提高總體可靠性的目的。車載網(wǎng)絡(luò)，指分布在車輛上不同位置、各自獨(dú)立的多個(gè)電控系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)總線和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器連接在一起，通過規(guī)定的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息共享、共同工作和復(fù)雜功能。四、背景知識(shí)1204.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議1

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)四、背景知識(shí)1214.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議2

局域網(wǎng)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組或網(wǎng)絡(luò)。一般這個(gè)區(qū)域具有特定的職能，通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的資源共享和信息通信。汽車上許多控制單元和數(shù)據(jù)總線距離很近，為了實(shí)現(xiàn)信息共享而把多條數(shù)據(jù)總線連在一起，或者把數(shù)據(jù)總線和控制單元當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，形成網(wǎng)絡(luò)，符合上述局域網(wǎng)的特征，因此被稱為汽車上的局域網(wǎng)（LAN）。四、背景知識(shí)1224.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議2

局域網(wǎng)該轎車共有29塊相互交換信息的控制單元，幾條數(shù)據(jù)總線連接29個(gè)控制單元，總線又連接到局域網(wǎng)上，構(gòu)成整個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)。典型汽車局域網(wǎng)四、背景知識(shí)1234.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議3

模塊與節(jié)點(diǎn)模塊又稱構(gòu)件，是能夠單獨(dú)命名并獨(dú)立地完成一定功能的程序語句的集合，可以將模塊理解為一種具有獨(dú)立工作和通信能力的電子裝置，簡單的如溫度傳感器。在計(jì)算機(jī)多路傳輸系統(tǒng)中，一些簡單的模塊被稱為節(jié)點(diǎn)。車載網(wǎng)絡(luò)就是把單個(gè)、分散的測量控制設(shè)備（模塊）變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以數(shù)據(jù)總線為紐帶，把它們連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。組成網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)四、背景知識(shí)1244.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議4

多路傳輸多路傳輸是指在車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，將多種信息混合或交叉通過一條通信信道傳輸?shù)姆绞健Ｈ绻麑?.1s分成許多微小的片段，每個(gè)片段傳輸其中一個(gè)數(shù)字信號(hào)，就可實(shí)現(xiàn)在一條通信信道上傳輸多個(gè)數(shù)字信號(hào)，這就是分時(shí)多路傳輸。常見的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是單線或雙線分時(shí)多路傳輸系統(tǒng)。四、背景知識(shí)1254.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議4

多路傳輸采用常規(guī)線路控制燈光、電動(dòng)機(jī)、加熱器和電磁閥，需要四條直接受開關(guān)控制的較長供電線。（1）常規(guī)線路四、背景知識(shí)1264.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議4

多路傳輸采用多路傳輸線路，可先通過一個(gè)ECU接收開關(guān)控制信息，然后通過一個(gè)通信信道將四種信息發(fā)給另一個(gè)ECU，另一個(gè)ECU根據(jù)接收的信息來控制上述電器。（2）多路傳輸線路四、背景知識(shí)1274.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議4

多路傳輸常規(guī)線路多路傳輸線路多路傳輸系統(tǒng)ECU之間所用導(dǎo)線比常規(guī)線路系統(tǒng)所用導(dǎo)線少得多。由于多路傳輸可以通過一根線（數(shù)據(jù)總線）執(zhí)行多個(gè)指令，因此，可以增加許多功能裝置。四、背景知識(shí)1284.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議5

數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線是電控系統(tǒng)模塊間運(yùn)行數(shù)據(jù)的通道，即所謂的“信息高速公路”?？梢詫?shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)線上傳遞的信號(hào)被多個(gè)電控系統(tǒng)共享，從而最大限度地提高整體效率?？梢酝ㄟ^不同的編碼信號(hào)來表示不同的動(dòng)作與含義，信號(hào)解碼后，根據(jù)指令接通或斷開對前照燈、刮水器、電動(dòng)座椅等用電設(shè)備的通路。這樣就能大大減少了汽車上導(dǎo)線的長度與數(shù)目，縮小了線束的直徑。四、背景知識(shí)1294.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議5

數(shù)據(jù)總線如果系統(tǒng)可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)總線就稱為雙向數(shù)據(jù)總線。車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線通常是1條數(shù)據(jù)線或2條數(shù)據(jù)線。為了屏蔽電磁干擾，雙線制數(shù)據(jù)總線的兩條線是絞在一起的。各汽車制造商一直在設(shè)計(jì)各自的數(shù)據(jù)總線，如果不兼容，就稱為專用數(shù)據(jù)總線。如果是按照某種國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，就是非專用的。為使不同廠家生產(chǎn)的零部件能在同一輛汽車上協(xié)調(diào)工作，必須制訂標(biāo)準(zhǔn)。按照ISO有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，CAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線式，因此也稱為CAN總線（CAN-BUS）。四、背景知識(shí)1304.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議5

數(shù)據(jù)總線高速數(shù)據(jù)總線及網(wǎng)絡(luò)容易產(chǎn)生電噪聲（電磁干擾），這種電噪聲會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)。數(shù)據(jù)總線有多種檢錯(cuò)方法，如果出錯(cuò)，數(shù)據(jù)將重新傳輸，這就會(huì)導(dǎo)致各系統(tǒng)的運(yùn)行速度減慢。解決方法：使用價(jià)格高、功能更強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的模塊；采用雙絞線數(shù)據(jù)總線，它的數(shù)據(jù)傳遞是基于兩條總線的電壓差，可以有效抑制共模干擾信號(hào)，使傳輸效率大大提高。數(shù)據(jù)檢錯(cuò)四、背景知識(shí)1314.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議6

主總線系統(tǒng)和子總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)分為兩類，即主總線系統(tǒng)和子總線系統(tǒng)。主總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；子總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。主總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率總線結(jié)構(gòu)K總線9.6kbit/s線性，單線D總線10.5~115kbit/s線性，單線CAN100kbit/s線性，雙線K-CAN100kbit/s線性，雙線F-CAN100kbit/s線性，雙線PT-CAN500kbit/s線性，雙線byteflight10Mbit/s星形，光纜MOST22.5Mbit/s環(huán)形，光纜寶馬主總線系統(tǒng)四、背景知識(shí)1324.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議6

主總線系統(tǒng)和子總線系統(tǒng)寶馬子總線系統(tǒng)子總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率總線結(jié)構(gòu)K總線協(xié)議9.6kbit/s線性，單線BSD9.6kbit/s線性，單線DWA總線9.6kbit/s線性，單線LIN總線9.6~19.2kbit/s線性，單線四、背景知識(shí)1334.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)是由許多具有信息交換和處理能力的節(jié)點(diǎn)互連而成的，要使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有條不紊地工作，就要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須遵守一些事先約定好的有關(guān)數(shù)據(jù)格式及時(shí)序等規(guī)則。這些為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、約定或標(biāo)準(zhǔn)就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在車載網(wǎng)絡(luò)中，模塊之間通過數(shù)據(jù)總線通信時(shí)，通信雙方需要一些預(yù)先制訂的標(biāo)準(zhǔn)和約定才能正常交換信息，如通信方法、通信時(shí)間、通信內(nèi)容等，從而保證通信雙方能做到相互配合、共同遵守，這些規(guī)則就稱為通信協(xié)議。四、背景知識(shí)1344.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議通信協(xié)議猶如交通規(guī)則，其中包括“交通標(biāo)志”的制訂方法。就像現(xiàn)實(shí)生活中消防車、救護(hù)車擁有優(yōu)先通行權(quán)；同樣在車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，例如車輛發(fā)生碰撞的信息相對于其他相對重要性較低的信息擁有優(yōu)先傳輸權(quán)，以保證迅速打開安全氣囊、收緊安全帶的同時(shí)將車門解鎖和點(diǎn)亮危險(xiǎn)警告燈，為駕乘者做到最大限度避險(xiǎn)。通信協(xié)議----舉例說明四、背景知識(shí)1354.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)包含“喚醒訪問”和“握手”?！皢拘言L問”就是一個(gè)送至某模塊的信號(hào)，這個(gè)模塊為了節(jié)電而處于休眠狀態(tài)；“握手”就是模塊間相互確認(rèn)兼容并處在工作狀態(tài)。通信協(xié)議取決于車輛要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、使用的模塊數(shù)量及數(shù)據(jù)總線的傳輸速度。大多數(shù)通信協(xié)議以及使用它們的數(shù)據(jù)總線和網(wǎng)絡(luò)都是專用的，因此，維修診斷時(shí)需要專門的軟件。通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)四、背景知識(shí)1364.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議全球各大汽車制造商采用的典型通信協(xié)議主要有8種，到目前為止，世界上尚無一個(gè)可以兼容各大汽車公司通信協(xié)議的通用標(biāo)準(zhǔn)，仍是多種類型的通信協(xié)議共存的局面。序號(hào)通信協(xié)議名稱推薦或?qū)嵤﹩挝?CAN奔馳、英特爾、博世、JSAE、ISO/TC22/SC3/WG12BASICCAN飛利浦、博世3ABUS大眾4VAN雷諾、標(biāo)志、雪鐵龍、ISO/TC22/SC3/WG15HBCC福特、SAEJ18506PALMNET馬自達(dá)、SAE7DLCS通用8CCD克萊斯勒、SAE四、背景知識(shí)1374.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議通信協(xié)議的三要素（1）語法確定通信雙方之間“如何講”，即由邏輯說明構(gòu)成，要對信息或報(bào)文中各字段格式化，說明報(bào)頭（或標(biāo)題）字段、命令和應(yīng)答的結(jié)構(gòu)。（2）語義確定通信雙方之間“講什么”，即由過程說明構(gòu)成，要對發(fā)布請求、執(zhí)行動(dòng)作以及返回應(yīng)答予以解釋，并確定用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息。四、背景知識(shí)1384.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議（3）定時(shí)規(guī)則

指出事件的順序以及速度匹配、排序。通信協(xié)議的功能是控制并指導(dǎo)兩個(gè)對話實(shí)體的對話過程，發(fā)現(xiàn)對話過程中出現(xiàn)的差錯(cuò)并確定處理策略。每個(gè)通信協(xié)議都是具有針對性的，用于特定的目的，所以各通信協(xié)議的功能是不一樣的，但是有一些公共的功能是大多數(shù)通信協(xié)議都具有的，這些功能包括四個(gè)方面。通信協(xié)議的三要素四、背景知識(shí)1394.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議①差錯(cuò)檢測和糾正面向通信傳輸?shù)膮f(xié)議常使用“應(yīng)答一重發(fā)”和通信校驗(yàn)進(jìn)行差錯(cuò)的檢測和糾正工作。一般來說，通信協(xié)議中對異常情況的處理說明要占很大的比例。②分塊和重裝用協(xié)議控制進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)長度是有一定限制的，參加交換的數(shù)據(jù)都要求有一定的格式。為滿足這個(gè)要求，就需要將實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，使之符合協(xié)議交換時(shí)的格式要求，只有這樣才能應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。分塊與重裝就是這種加工處理操作。分塊操作將大的數(shù)據(jù)劃分成若干小塊，重裝操作則是將劃分的小塊數(shù)據(jù)重新組合復(fù)原。大多數(shù)通信協(xié)議的公共的功能四、背景知識(shí)1404.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議7

通訊協(xié)議③排序?qū)Πl(fā)送出的數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)以標(biāo)志它們的順序，通過排序，可達(dá)到按序傳遞、信息流控制和差錯(cuò)控制等目的。④流量控制限制發(fā)送的數(shù)據(jù)量或速率，以防止在信道中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。大多數(shù)通信協(xié)議的公共的功能四、背景知識(shí)1414.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體傳輸媒體又稱傳輸媒介、傳輸介質(zhì)或鏈路，指的是網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)拿襟w。在車載網(wǎng)絡(luò)中是指發(fā)送方模塊和接收方模塊之間的物理通路，分為有線和無線兩種類型。目前車上使用的大多數(shù)傳輸媒體都是有線網(wǎng)絡(luò)。通常用于局域網(wǎng)的有線傳輸媒體有：雙絞線、同軸電纜和光纖。四、背景知識(shí)1424.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體雙絞線、同軸電纜、光纖三種傳輸媒體的主要特性。媒體信號(hào)類型最大數(shù)據(jù)傳輸速度/（Mbit/s）最大傳輸距離/km聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)/個(gè)雙絞線數(shù)字1~20.04幾十同軸電纜（50Ω）數(shù)字10—幾百同軸電纜（75Ω）數(shù)字501幾十同軸電纜（75Ω）模擬2010幾千同軸電纜（75Ω）單信道模擬501幾十光纖模擬1001幾十四、背景知識(shí)1434.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體雙絞線由螺旋扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線組成，線對扭在一起的目的是減少相互間的輻射電磁干擾。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(dá)幾Mbit/s；雙絞線成本較低，傳輸距離較近，非常適合車載網(wǎng)絡(luò)的情況，也是車載網(wǎng)絡(luò)使用最多的傳輸媒體。雙絞線特點(diǎn)四、背景知識(shí)1444.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體雙絞線既可以用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接，也可以用于多點(diǎn)的連接，作為一種多點(diǎn)媒體。雙絞線比同軸電纜的價(jià)格低，但性能差，普遍用于點(diǎn)一點(diǎn)連接。在低頻傳輸時(shí)，雙絞線的抗干擾性相當(dāng)于或高于同軸電纜，但在超過10~100kH時(shí)，同軸電纜就比雙絞線明顯優(yōu)越。在價(jià)格上，雙絞線比同軸電纜或光導(dǎo)纖維都要便宜得多。雙絞線特點(diǎn)四、背景知識(shí)1454.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體同軸電纜也像雙絞線那樣由一對導(dǎo)體組成，但它們按“同軸”形式構(gòu)成線對，最里層是銅線內(nèi)芯，外包一層絕緣層，外面再包一層網(wǎng)狀屏蔽層，最外面則是起保護(hù)作用的塑料封套。同軸電纜結(jié)構(gòu)四、背景知識(shí)1464.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體銅線內(nèi)芯和屏蔽層構(gòu)成一對導(dǎo)體。同軸電纜可以滿足較高性能的傳輸要求，適用于點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)連接，連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較多，跨越的距離較大，由于同軸電纜有較高的數(shù)據(jù)傳輸率，因此總線上信號(hào)間的物理距離非常小。這樣，只允許有非常小的衰減或噪聲，否則數(shù)據(jù)就會(huì)出錯(cuò)。同軸電纜特點(diǎn)四、背景知識(shí)1474.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體彩色包層黑色包層反射涂層纖芯光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱。由纖芯、反射涂層、黑色包層和彩色包層組成。纖芯是光導(dǎo)纖維的核心部分，它是用有機(jī)玻璃制成的光導(dǎo)線，根據(jù)全反射的原理進(jìn)行幾乎無損失的傳導(dǎo)。光纖的組成四、背景知識(shí)1484.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議8

傳輸媒體彩色包層黑色包層反射涂層纖芯反射涂層是用氟聚合物制成（透光的），它包在纖芯周圍，對全反射起到關(guān)鍵的作用。黑色包層是由尼龍制成，它用來防止外部光的照射。彩色包層起到識(shí)別、保護(hù)及隔熱的作用。光導(dǎo)纖維在電磁兼容性等方面有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸速度高，傳輸距離遠(yuǎn)。在車載網(wǎng)絡(luò)中，特別在一些要求傳輸速度高的車載網(wǎng)絡(luò)中，光纖都有很好的應(yīng)用前景。光纖的組成四、背景知識(shí)1494.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議9

網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)（Gateway）又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器，能將采用不同通信協(xié)議或者不同傳輸速度的模塊間傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行解碼，重新編譯，再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲煌南到y(tǒng)。網(wǎng)關(guān)能達(dá)到信息共享和不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突，實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關(guān)是車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部通信的核心，通過它不僅可以實(shí)現(xiàn)各條總線上的信息共享。四、背景知識(shí)1504.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議9

網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)還能實(shí)現(xiàn)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理和故障診斷功能：1）網(wǎng)關(guān)可以把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識(shí)別的診斷數(shù)據(jù)語言，方便診斷。2）網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò)的信息共享。3）與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)作用一樣，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息。4）激活和監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。5）實(shí)現(xiàn)汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的同步性。6）對信息標(biāo)識(shí)符進(jìn)行翻譯。四、背景知識(shí)1514.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議9

網(wǎng)關(guān)舉例：如果把高速總線看成一列特快列車，低速總線看成一列普快列車，其互相傳輸?shù)男畔⒖闯陕每停瑒t旅客要想換乘特快列車或普快列車，均需經(jīng)過站臺(tái)，這里的“站臺(tái)”就是網(wǎng)關(guān)。四、背景知識(shí)1524.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議10

串行傳輸VS并行傳輸在車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，根據(jù)發(fā)送模塊向接收模塊傳輸信息時(shí)各字節(jié)傳輸方式的不同，分為并行傳輸和串行傳輸兩種形式。并行傳輸從傳輸效率上看較高，但成本高昂。因此，需要較高的傳輸速度時(shí)，可以考慮采用并行傳輸方式，但由于導(dǎo)線和插接器的費(fèi)用較高，只能在傳輸路徑較短時(shí)采用這種方式。四、背景知識(shí)1534.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議10

串行傳輸VS并行傳輸采用并行傳輸時(shí)，其每位數(shù)據(jù)都需要一個(gè)通道，如發(fā)送模塊發(fā)送“01010011”這樣一個(gè)字節(jié)（共八位數(shù)據(jù)）時(shí)，需要采用八根導(dǎo)線連接接收模塊，每根導(dǎo)線上傳輸一位數(shù)據(jù)。并行傳輸四、背景知識(shí)1544.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議10

串行傳輸VS并行傳輸串行傳輸主要用于在模塊之間進(jìn)行數(shù)字通信。以串行形式傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送模塊和接收模塊之間僅需連接一根傳輸導(dǎo)線和接地導(dǎo)線，在一根傳輸導(dǎo)線上以比特為單位連續(xù)依次傳輸多位數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：降低了布線的時(shí)間和成本缺點(diǎn)：延長了傳輸時(shí)間并行/串行對比：一個(gè)八位并行接口可在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，而一個(gè)串行接口至少需要八個(gè)單位時(shí)間才能傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。不過，傳輸距離越長就越能體現(xiàn)出串行傳輸?shù)膬?yōu)勢。四、背景知識(shí)1554.1汽車網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議10

串行傳輸VS并行傳輸采用串行傳輸僅需要一個(gè)通道，如發(fā)送模塊同樣發(fā)送"01010011"，僅需要采用一根導(dǎo)線連接接收模塊，這一根導(dǎo)線上可傳輸八位數(shù)據(jù)。發(fā)送模塊數(shù)據(jù)接收模塊四、