《 新能源汽车构造与检修(第2版)》教案第12课 整车控制系统的构造与检修 (二)

趣，知道学习重难点
传授新知（25 min）
【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解整车控制系统的故障分级、
VCU故障及检修、VCU与其他装置的连接故障及检修
7.2.1 整车控制系统的故障分级
整车控制系统根据VCU、动力电池、驱动电机、DC/DC变换器、CAN总线等
的状态，判断故障对整车的影响，进而判断故障的等级，从而采取相应的系统响
应。

整车控制系统故障按照对整车影响程度的不同一般分为四个等级，如下表所
示。

7.2.2 整车控制系统常见故障及检修
整车控制系统的故障主要表现为VCU故障和VCU与其他装置的连接故障两个
方面。

1．VCU 故障及检修
当VCU出现烧损、连接故障或电源供电故障时，整车控制系统将无法工作。

此时车辆无法启动，用故障诊断仪连接诊断接口时，故障诊断仪无法与车辆通
信。

此类故障的检修方法为先检查诊断接口是否正常；然后检查VCU的电源电
路，查看其供电是否正常；最后检查CAN总线通信是否正常。

若以上检查均正
常，则说明VCU故障，应更换VCU。

2．VCU 与其他装置的连接故障及检修
1）VCU与挡位传感器的连接故障及检修
VCU与挡位传感器连接以获取挡位信息，并据此调节减速器的挡位。

当两者
出现连接故障时，纯电动汽车的挡位控制功能失效，将导致车辆无法启动或行驶
中的车辆无法正常换挡。

通过讲解、图
片展示、课堂互
动等教学方法，
让学生掌握整车
控制系统的故障
分级、VCU故
障及检修、
VCU与其他装
置的连接故障及
检修
II
目录
此类故障的检修方法为先检查挡位传感器输出信号是否为正常值（其参考值
见表），然后检查通信线路（见图中红线）是否正常，最后检查挡位传感器电源
电路（见图中黑线）是否正常。

2）VCU与加速踏板位置传感器的连接故障及检修
VCU通过加速踏板位置传感器获取加减速信息，并通过电机控制器调节驱动
电机转矩和转速，从而实现车速控制。

VCU与加速踏板位置传感器如果出现连接
故障，将导致驾驶员无法通过加速踏板控制车速，车辆进入跛行模式。

此类故障的检修方法为先检查加速踏板位置传感器的输出信号是否在正常范
围内（其参考值见表），然后检查通信线路（见图中黑线，即9-2，28-1）是否正
常，最后检查加速踏板位置传感器电源电路（见图中红线）是否正常。

III
3）VCU与制动踏板开关的连接故障及检修
纯电动汽车制动踏板开关内部通常有两组开关，一组为常闭开关，一组为常开开关。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板开关将制动踏板信号转换成电压信
号，并传递给VCU。

VCU通过两组开关输出电压的变化判断驾驶员的制动或减速
意图，如图所示。

【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与制动踏板开关出现连接故障时，车辆会怎么样？
【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与制动踏板开关出现连接故障时，车辆将不能制动。

此类故障的检修方法为先检查制动踏板开关供电线束，再检查制动踏板开关与整车控制器之间的线束，然后检查温度执行器插接件是否对地短路，最后检查
制动踏板开关插接件是否对电源短路。

IV
目录
4）VCU与车载充电机的连接故障及检修
当车辆充电时，车载充电机将与VCU保持通信，原理如图所示。

【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与车载充电机出现连接故障时，车辆会怎么样？
【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与车载充电机出现连接故障时，车辆无法获取连接确认信号和充电唤
醒信号，充电指示灯不亮，车辆无法充电。

此类故障的检修方法为先检查CC和PE电路是否正常；然后检查车载充电机的
通信线路是否正常。

5）VCU与DC/DC变换器的连接故障及检修
VCU与DC/DC变换器的连接电路如图7-10 所示，当需要动力电池为低压蓄
电池充电时，DC/DC变换器接收VCU发出的使能信号，将动力电池的高压直流电
变压后输送给低压蓄电池；同时，VCU对DC/DC变换器进行监控，DC/DC变换器
在发生故障时会向VCU上报故障信息。

【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与DC/DC变换器出现连接故障时，车辆会怎么样？
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【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与DC/DC变换器出现连接故障时，动力电池无法为低压蓄电池充电，低压蓄电池故障指示灯点亮。

此类故障的检修方法为检查DC/DC变换器及其与VCU的连接电路是否正常。

6）VCU与电机控制器的连接故障及检修
VCU和电机控制器之间通过CAN总线进行通信，VCU向电机控制器发送转矩需求信号，电机控制器向VCU反馈驱动电机的转速、温度和电机控制器的温度等
信息。

【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与电机控制器出现连接故障时，车辆会怎么样？
【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与电机控制器出现连接故障时，车辆无法行驶，组合仪表无驱动电机的转速、温度等数据显示。

此类故障的检修方法为检查电机控制器是否正常，以及检查电机控制器与VCU的通信线路是否正常。

7）VCU与BMS的连接故障及检修
VCU与BMS通过CAN总线进行通信，VCU可向BMS发送电能需求信号，BMS 可向VCU反馈动力电池电量、温度、电压、电流等信息。

【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与BMS出现连接故障时，对车辆有什么影响？
【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与BMS出现连接故障时，车辆将无法启动。

此类故障的检修方法为检查BMS及其与VCU的通信线路是否正常。

部分车型的总负继电器是由VCU控制的，故还需要检查总负继电器及其连接电路是否正
常。

8）VCU与高压控制盒的连接故障及检修
如图所示为VCU与高压控制盒的连接电路，高压控制盒内部一般设置快充继电器、PTC控制器等，当这些部件发生故障或VCU与高压控制盒出现连接故障
时，车辆对应的功能将会丧失。

VI
目录
此类故障的检修方法为先检查相应的继电器、熔断器是否正常，然后检查高
压控制盒与VCU的连接电路是否正常。

【动动脑筋】提出问题，并随机挑选学生回答问题
熔断器是指当电流超过规定值时，用本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的
一种电器。

生活中使用熔断器的电器有很多，请列举几个。

【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
9）VCU与压缩机控制器的连接故障及检修
如图7-12所示，VCU接收来自空调控制面板的风速控制挡位信号、A/C信号、
冷暖模式选择信号等，对这些信号进行处理后，将空调压缩机控制信号输送给压
缩机控制器，通过压缩机控制器控制空调压缩机的运行。

VII
【课堂互动】提出问题，并随机挑选学生回答问题
当VCU与压缩机控制器出现连接故障时，对车辆有什么影响？
【学生】聆听、思考、回答问题
【教师】总结学生的回答
当VCU与压缩机控制器出现连接故障时，空调压缩机无法启动，空调不制冷。

此类故障的检修方法为先检查压缩机控制器、空调压缩机及其连接电路是否正常；然后检查压缩机控制器与VCU之间的CAN总线连接是否正常。

⏹【学生】聆听、理解、思考、记忆
课堂讨论（10 min）⏹【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：
（1）列举5个整车控制系统的常见故障？
（2）简述VCU故障的检修方法
⏹【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果
⏹【教师】与学生一起评价各组的发言
理论结合实
践，加深对所学
知识的理解
第二节课
实践操作（30 min）⏹【教师】组织学生扫码观看“检修整车控制器故障”视频，然后到实操间进
行实践学习
准备物品：
吉利帝豪EV450、万用表、故障诊断仪、故障检测盒、常用拆装工具等
理论结合实
践，加深对知识
的理解和运用，
让学生“做中学，
学中做”提高学
VIII
目 录
IX
操作步骤：
（1）将启动开关置于ON 位，连接故障诊断仪，读取故障码，如图所示。

（2）测量低压蓄电池电压，结果为12.45 V ，在标准范围（11～14 V ）内，如图所示。

（3）取下整车控制器熔断器 EF19 和 EF29（ 见下图），并分别测量其电
阻，结果在标准范围（<1 Ω）内。

（4）检查整车控制器插接件的端子电压。

① 将启动开关置于OFF 位，断开整车控制器插接件CA66。

② 将启动开关置于ON 位，分别测量整车控制器插接件CA66端子12、端子50
生的行动能力、反应能力，完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解
与车身接地的电压，结果在标准范围（11～14 V）内，如图所示。

（5）检查整车控制器插接件接地端子的导通性。

将启动开关置于OFF位，分别测量整车控制器插接件CA66 端子1、端子2、端子26、端子54与车身接地
之间的电阻，结果在标准范围（<1 Ω）内，如图所示。

（6）更换整车控制器。

⏹【学生】以小组为单位，进行实操，根据分工完成“任务工单——检修整车
控制系统常见故障”
⏹【教师】根据学生表现，填写考核评价表
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XI
思政讲堂 （10 min ）
⏹
【教师】组织学生阅读“全球首款5G 智能新能源汽车”案例，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题：
5G 智能新能源汽车与新能源汽车有什么不同？ ⏹ 【学生】阅读、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果 ⏹ 【教师】与学生一起评价各组的发言
思想政治教育有机融入教学过程，增强学生民族自豪感和创新意识；提高对构建人类命运共同体的认识
课堂小结 （3 min ）
⏹
【教师】简要总结本节课的要点
本节课学习了整车控制系统的故障分级、VCU 故障及检修、VCU 与其他装置
的连接故障及检修，并通过实际操作掌握了检修整车控制器故障的方法；希望大家课下能多练习，对整车控制系统的常见故障有一定认知，并且能对整车控制系统的常见故障进行检修 ⏹ 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固印象
作业布置 （2 min ）
⏹
【教师】布置课后作业
（1）复习所学知识，观看“检修整车控制器故障”视频，熟练掌握操作步骤、操作内容及实施过程中遇到的问题和解决办法
复习巩固学到的知识，并能学以致用
（2）依据“检修整车控制系统常见故障”任务实施记录表，整理检测思路，形成测试项目报告
【学生】完成课后任务
教学反思
本节课效果不错；激发了学生的学习兴趣，引导学生个体不断探究。

实践表明，学生的学习兴趣是自主学习的原动力。

教学中，教师应积极地为学生创设一种情趣盎然的学习气氛，使学生受到陶冶、感染和激励，从而主动学习。

在课堂上教师应大胆地让学生进行自由讨论、交流，赞扬学生一些独特看法，让学生真切地感受到学习是快乐的。

这样自主学习的劲头就更足了。

XII。