純電動汽車構(gòu)造與檢修-項目五 整車控制系統(tǒng)檢修

純電動汽車構(gòu)造與檢修05項目五

整車控制系統(tǒng)檢修任務一整車控制系統(tǒng)控制策略的認知任務描述

掌握電動汽車整車控制器的認知與檢修及整車控制系統(tǒng)控制策略對后續(xù)電動汽車整車控制系統(tǒng)工作的開展起決定性作用，是整個電動汽車整車控制系統(tǒng)的核心組成部分。本任務從整車控制器的結(jié)構(gòu)、功能、控制模式以及整車控制策略的內(nèi)容、整車狀態(tài)的認知等方面進行介紹。學習目標理論知識一、整車控制系統(tǒng)概述（一）整車控制器的位置與結(jié)構(gòu)

圖5-1所示為吉利EV450整車控制器的外觀；圖5-2所示為整車控制器安裝在前機艙中。（二）整車控制器的功能

整車控制器VCU是電動汽車整車控制系統(tǒng)的核心部件，它采集電動機控制系統(tǒng)信號、加速踏板信號、制動踏板信號及其他部件信號，根據(jù)駕駛?cè)说鸟{駛意圖綜合分析并做出相應判斷后，監(jiān)控下層的各部件控制器的動作，對汽車的正常行駛、電池能量的制動回饋、網(wǎng)絡管理、故障診斷與處理、車輛狀態(tài)監(jiān)控等功能起著關鍵作用。（三）整車控制器的工作模式

整車控制器共有9個工作模式，分別為停車狀態(tài)、充電狀態(tài)、起動狀態(tài)(也可以稱為自檢狀態(tài))、運行狀態(tài)、車輛前進/后退狀態(tài)、回饋制動狀態(tài)、機械制動狀態(tài)、一般故障狀態(tài)、重大故障狀態(tài)，如圖5-4所示。每個狀態(tài)的工作狀態(tài)如下：（四）整車控制器的拆裝方法

整車控制器的拆裝必須由經(jīng)過培訓的專業(yè)維修人員進行，并準備好作業(yè)工具，嚴格遵守維修注意事項，確保人身及車輛安全。維修前需將車輛停放于維修區(qū)或合適的水平地面上，確保整車處于P位、駐車制動操縱桿拉起、車輛端充電槍拔出、鑰匙處于OFF檔并拔出，輔助蓄電池負極斷開。按照圖5-5所示箭頭及提示拔下整車控制器連接線束插頭A和B。

當裝拆螺栓時，要按照維修手冊規(guī)定的合適力矩進行。拆卸整車控制器后，不要私自打開殼體。二、整車控制策略

結(jié)合整車控制器控制功能，整車控制策略包含的內(nèi)容如圖5-6所示。（一）整車工作模式和切換1.兩個工作模式

整車分為充電模式和行駛模式兩個工作模式；整車控制器由低壓喚醒后，周期執(zhí)行整車模式的判斷，其中，充電模式優(yōu)先于行駛模式。1）充電模式充電喚醒信號、(快慢充)充電門板信號或連接確認信號。2）行駛模式鑰匙處于ON檔、無充電喚醒信號、無充電門板信號或連接確認信號。（二）整車工作模式切換整車工作模式切換特點如圖5-7所示。1.充電模式不能切換到行駛模式2.行駛模式可以切換到充電模式3.整車正常充電控制（三）整車正常上電過程控制

純電動汽車的鑰匙有OFF、ACC、ON、START四個狀態(tài)。整車上電分為低壓上電和高壓上電兩個步驟：1.低壓上電2.高壓上電（四）整車狀態(tài)認知1.整車狀態(tài)獲取方式1）整車狀態(tài)的獲取。通過車速傳感器、檔位信號傳感器等采用不同的采樣周期時檢測整車的運行狀態(tài)。2）通過CAN總線獲得原車功能模塊、動力蓄電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)等狀態(tài)信息。單擊此處添加標題2.整車狀態(tài)獲取內(nèi)容6）BMS狀態(tài)——繼電器、電壓、電流等。3）檔位狀態(tài)——P、R、N、D。7）電機控制器狀態(tài)——工作模式、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等。2）充電監(jiān)控狀態(tài)——充電喚醒、連接狀態(tài)、慢充門板(開-關)。8）EAS(電動空調(diào)系統(tǒng))、PTC信息(PTC加熱)。1）鑰匙狀態(tài)——OFF、ACC、ON、START。9）ABS狀態(tài)、ICM狀態(tài)（防抱死制動系統(tǒng)，儀表控制）。4）加速踏板位置——節(jié)氣門開度（0~100%)。5）制動踏板狀態(tài)——踩制動踏板、未踩制動踏板。（五）整車控制系統(tǒng)控制策略

純電動汽車動力系統(tǒng)中主要有驅(qū)動電機、機械減速裝置、動力蓄電池等。整車控制系統(tǒng)要有一個性能優(yōu)越、安全可靠的整車控制策略，從各個環(huán)節(jié)上合理控制車輛的運行狀態(tài)、能源分配的協(xié)調(diào)功能。充分協(xié)調(diào)和發(fā)揮各部分的優(yōu)勢，使汽車整體獲得最佳運行狀態(tài)。純電動汽車整車控制策略主要包括：1.汽車驅(qū)動控制

整車驅(qū)動控制策略的核心是根據(jù)駕駛?cè)藙幼鞣治銎漶{駛意圖，并綜合考慮動力系統(tǒng)狀態(tài)，計算駕駛?cè)藢﹄姍C的期望轉(zhuǎn)矩，然后向電機驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出指令，使純電動轎車的行駛狀態(tài)盡可能快速、準確地達到工況要求和滿足駕駛?cè)说鸟{駛目的，如圖5-8所示。2.制動能量回饋控制

考慮到純電動汽車機械制動系統(tǒng)不可調(diào)整，而且只有制動踏板位置傳感器，實施了純軟件的輕度制動能量回饋控制策略。制動踏板踩下時，回饋制動功能激活，回饋制動轉(zhuǎn)矩與車速的函數(shù)關系如圖5-9所示。3.整車能量優(yōu)化管理

通過對車載電源系統(tǒng)的管理，提高整車能量利用效率，延長純電動汽車的續(xù)駛里程。純電動汽車整車能量的唯一來源為動力蓄電池，通過BMS有序管理，VCU通過總線與BMS通信。4.車輛狀態(tài)顯示

對車輛某些信號進行采集和轉(zhuǎn)換，由主控制器通過綜合數(shù)字儀表顯示出來。純電動汽車的整車控制系統(tǒng)的整車控制器對汽車的狀態(tài)信息進行采集和處理，將重要狀態(tài)和故障信息發(fā)送給儀表進行顯示，其顯示的主要內(nèi)容有：車速信息、電機轉(zhuǎn)速、動力蓄電池剩余電量、電機故障信息以及動力蓄電池故障信息等。5.故障檢測處理及診斷

整車控制系統(tǒng)的整車控制器連續(xù)監(jiān)視動力系統(tǒng)，進行故障診斷，并及時進行相應安全保護處理。故障處理及自診斷功能也是整車控制系統(tǒng)控制策略的重要組成部分，在整車控制系統(tǒng)整車控制器的代碼中估計有60%以上的故障可以進行自診斷。整車控制系統(tǒng)的故障主要分為傳感器(如：加速踏板位置傳感器)故障、繼電器(如：空調(diào)繼電器)故障以及CAN總線故障。依據(jù)故障的嚴重程度，將故障分為等級進行處理，當發(fā)生任何一種故障，純電動汽車就進入相應故障模式。為了維修人員能夠快速、準確地確定故障的位置，電動汽車上整車控制系統(tǒng)一般采用基于通用的診斷協(xié)議的診斷服務功能進行故障自診斷，并存儲相應的故障信息。

本任務介紹了純電動汽車的整車控制系統(tǒng)。整車控制系統(tǒng)由整車控制器、高壓配電盒、DC/DC轉(zhuǎn)換器、子系統(tǒng)控制器(動力蓄電池管理器、電機控制器)、控制總線CAN(控制總線CANH、控制總線CANL)、駕駛?cè)瞬倏v系統(tǒng)及整車各種低壓輔助電器等組成。

整車控制器的作用是負責汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車發(fā)動機及動力蓄電池的能量管理、網(wǎng)絡管理、故障診斷及處理、車輛狀態(tài)監(jiān)控等，從而保證整車在較好的動力性、較高經(jīng)濟性及可靠性狀態(tài)下正常穩(wěn)定的工作。可以說整車控制器性能的優(yōu)劣直接決定了新能源汽車整車性能的好壞，起到了中流砥柱的作用。學習小結(jié)任務二整車控制系統(tǒng)檢修任務描述

掌握電動汽車整車故障管理的認知與檢修對后續(xù)電動汽車整車控制系統(tǒng)工作的開展起十分重要的作用，是整個電動汽車重要的組成部分。本任務從整車故障診斷流程、整車故障等級、儀表盤故障內(nèi)容等方面進行介紹。學習目標理論知識一、整車控制系統(tǒng)檢修概述（一）整車故障診斷流程第一步：連接故障診斷儀和車輛的通信。第二步：進入診斷界面，按照流程進行其他故障的定位、排查和維修，最后清除故障碼，試車，將車輛交還用戶。儀表顯示整車故障時的診斷流程圖如圖5-11所示。（二）整車故障等級整車故障等級見表5-1（三）儀表顯示故障定義1)動力蓄電池故障

——動力蓄電池系統(tǒng)通過CAN總線報送的故障絕緣等級低。2)電機故障

——驅(qū)動電機系統(tǒng)通過CAN總線報送的電機系統(tǒng)溫度高故障。3)通信故障——整車控制器與儀表的CAN總線通信中斷。4）低壓電故障

——蓄電池電壓低、DC/DC轉(zhuǎn)換器工作異常。5）檔位閃爍——檔位信號異常。6）動力蓄電池充電故障——動力蓄電池故障、車載充電機故障。（四）整車充電、上電異常診斷1.整車充電異常診斷充電異常情況如下：1）充電連接指示燈閃爍

——充電喚醒信號、車載充電機、整車控制器硬件故障。2）充電連接指示燈不亮——整車控制器硬件、連接確認信號故障。3）充電故障——車載充電機故障、BMS故障。4）充電電流異?！獎恿π铍姵叵到y(tǒng)故障。2.整車上電異常診斷儀表Ready燈未點亮，通過觀察儀表信息，進行原因排查：1）通信故障——檢查整車控制器連接情況、CAN總線網(wǎng)絡連接情況、整車控制器硬件。2）充電連接指示燈閃爍/亮

——檢測有充電門板信號、充電喚醒。3）動力蓄電池故障燈亮

——重新置于ON檔上電后，如仍亮，表明動力蓄電池有故障。4）檔位顯示狀態(tài)閃爍

——檔位重新?lián)Q到N位，如仍閃爍，檢查相關檔位。5）高壓連接指示燈亮

——檢查BMS、電機控制器初始化完成情況，檢查BMSH.上電流程，檢查整車控制器硬件情況。故障診斷儀讀取數(shù)據(jù)流信息：ON檔喚醒信號電壓>6V、充電喚醒信號電壓0V、CC連接信號電壓>3V。二、整車控制器VCU故障診斷

比亞迪秦整車控制系統(tǒng)包含高壓配電盒DC、DC轉(zhuǎn)換器、高壓電控總成、車載充電機。比亞迪秦整車控制系統(tǒng)的檢修要遵循由易到難、由外到內(nèi)、由電氣部件到機械部件的原則進行，并且一般是利用設備進行的不解體優(yōu)先。本節(jié)主要介紹整車控制系統(tǒng)的高壓電控總成和CAN總線系統(tǒng)的檢測。(一)高壓電控總成檢測1.高壓電控總成基本檢查2.高壓電控總成初步診斷3.高壓電控總成電氣檢測(二)CAN總線檢測

CAN總線故障主要包括硬件故障、線路故障和插接件故障，硬件本身的故障可以通過更換新硬件來判定，線路和插接件故障需要借助萬用表按照CAN總線系統(tǒng)特點進行檢測。1.讀取模塊測量數(shù)據(jù)塊2.終端電阻值測量3.電壓的測量4.CAN總線系統(tǒng)的波形測量

本任務介紹了純電動汽車的整車故障管理的認知，以比亞迪秦控制系統(tǒng)檢修為例，介紹了如何進行高低壓電控的檢測、CAN總線的檢測等內(nèi)容，對純電車的故障等級以及診斷流程有了一個清楚認識。

學習小結(jié)一、名詞解釋1.整車控制器2.制動能量回饋3.能量管理4.車輛狀態(tài)的監(jiān)測5.故障診斷

知識鞏固二、選擇題1.整車控制器英文字母縮寫是什么?（

）A.(VCB)B.(VCU)C.(VCR)D.(ECB)2.充電模式是