纯电动汽车整车控制系统教案.doc
课件7 - 纯电动汽车控制系统
7.1.2 VCU整车控制器
整车控制器软件架构
7.1.2 VCU整车控制器
整车控制器的软件包括哪些功能？
• 微处理器抽象层是基础软件中最低的层，它包含各 种驱动，是一个个软件模块，用于直接访问微控制 器内的外设和外围接口。
• 微控制器抽象层提供统一的接口，使上层软件独立 于微控制器。其包括：I/O驱动、通信驱动、存储驱 动和单片机驱动。
• 在特定行驶条件下，这会导致车辆 产生完全不同的制动响应。
• 匹配的ABS和ESP系统能够维持制 动稳定性，甚至在紧急状态下或在 出现制动器过度打滑的情况下也能 做到这一点。
• 然而，制动系统还必须允许禁用再 生制动以及单独通过摩擦制动器来 使车辆减速。
7.2.3 并联式能量回收
• 电机外特性在高速时通常呈现恒功率特点，在较低转速为恒扭矩区，当车 速点电机转速很低时，因车辆可供回收的动能已经很有限，加上低速区电 机效率不佳，电机扭矩快速减小。
电动汽车构造与维修
项目七、纯电动汽车控制系统
书号： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 任课老师： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
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7.1 纯电动汽车控制系统组成 7.2 再生制动和能量回收
学习目标
• 掌握纯电动汽车的系统结构； • 掌握传动系统结构及工作原理； • 掌握电机与AMT控制系统的特点； • 掌握电动汽车的能源结构形式； • 掌握纯电动汽车的性能要求； • 掌握常见故障及排除； • 掌握废旧电池的处理法规与处理方
7.2.2 制动能量回收方法
什么是飞轮储能？工作原理是什么？
7.2.2 制动能量回收方法
什么是液压储能？工作原理是什么？
7.2.2 制动能量回收方法
任务二 纯电动汽车整车结构及诊断仪的使用(教案)-《新能源汽车整车控制技术》
任务二纯电动汽车整车结构及诊断仪的使用一、教学目标（一）知识目标1.能通过与客户交流和查阅相关维修技术资料获取车辆信息。
2.能独立制订工作计划并按计划实施。
3.能向客户介绍整车控制系统的作用和主要部件的安装位置。
4.能向客户介绍整车 CAN 网络结构5.能正确使用故障诊断仪进行整车控制器数据流的读取和分析。
（二）能力目标将系统复杂的知识图表化——对知识进行加工提炼，绘制图表，便于理解、记忆和复习，提高自学能力。
（三）素质目标1.在学习和检修过程中，遵守汽车维修安全操作规程，并养成 7S 现场管理的工作习惯。
2.能与小组成员顺畅沟通、通力协作，共同完成任务。
3.能客观进行自评、互评，具备接受他人的评价的承受力。
二、教学重难点纯电动汽车主要部件安装位置，整车控制器的作用，整车CAN网络结构，故障诊断仪的使用三、教学内容复习前课：车辆和个人的安全防护应做到那些内容？急救措施有那些？应该怎么做？新课讲授：一、北汽EV160纯电动汽车整车控制系统的组成1.动力电池系统动力电池系统主要由动力电池模组、动力电池箱、电池管理系统(BMS)及其他相应的辅助元器件组成。
2.充电系统北汽EV160纯电动汽车的充电系统分为快充系统和慢充系统两部分（1）快充控制逻辑。
当快充充电枪与车辆快充口连接时，充电桩会给车辆12V 电压信号唤醒整车控制器，整车控制器接收到正常的BMS 自检信号后，整车控制器控制PDU 中的快充正、负极继电器吸合，即高压线路导通，从而使来自充电桩的高压直流电经过快充接口、PDU 最后输送到动力电池。
（2）慢充控制逻辑。
当慢充充电枪与车辆慢充口连接时，慢充系统唤醒整车控制器，整车控制器进行慢充连接确认，确认完毕后整车控制器的使能线控制车载充电机，使车载充电机工作，即高压线路导通，从而使慢充桩的交流电经过慢充接口、PDU 最后输送到动力电池。
3.驱动电机系统驱动电机系统是纯电动汽车非常重要的部件，它控制着车辆的驱动，其性能是否良好决定了纯电动汽车的动力性能和经济性能。
新能源汽车整车控制技术 - 教案
教案新能源汽车整车控制技术教案一、引言1.1新能源汽车的市场趋势1.1.1全球新能源汽车销量增长1.1.2我国新能源汽车政策支持1.1.3新能源汽车的技术创新1.1.4新能源汽车对环境的影响1.2新能源汽车整车控制技术的重要性1.2.1整车控制技术是新能源汽车的核心1.2.2整车控制技术对性能的影响1.2.3整车控制技术的应用领域1.2.4整车控制技术的发展前景1.3教学目的与意义1.3.1培养学生对新能源汽车的兴趣1.3.2提高学生对整车控制技术的认识1.3.3培养学生的实践操作能力1.3.4为新能源汽车行业培养专业人才二、知识点讲解2.1新能源汽车的定义与分类2.1.1新能源汽车的能源类型2.1.2新能源汽车的驱动方式2.1.3新能源汽车的主要组成部分2.1.4新能源汽车与传统汽车的区别2.2整车控制系统的组成与原理2.2.1整车控制系统的硬件组成2.2.2整车控制系统的软件组成2.2.3整车控制系统的控制策略2.2.4整车控制系统的功能与应用2.3整车控制技术的关键技术2.3.1电池管理系统2.3.2驱动电机控制技术2.3.3能量回馈控制技术2.3.4车辆网络通信技术三、教学内容3.1新能源汽车整车控制技术的基本概念3.1.1整车控制技术的定义3.1.2整车控制技术的应用范围3.1.3整车控制技术的发展历程3.1.4整车控制技术的未来发展方向3.2新能源汽车整车控制系统的组成与原理3.2.1整车控制系统的硬件组成3.2.2整车控制系统的软件组成3.2.3整车控制系统的控制策略3.2.4整车控制系统的功能与应用3.3新能源汽车整车控制技术的应用实例3.3.1电池管理系统的应用实例3.3.2驱动电机控制技术的应用实例3.3.3能量回馈控制技术的应用实例3.3.4车辆网络通信技术的应用实例四、教学目标4.1知识与技能目标4.1.1了解新能源汽车的基本概念4.1.2掌握整车控制系统的组成与原理4.1.3学会分析整车控制技术的应用实例4.1.4培养学生的实践操作能力4.2过程与方法目标4.2.1培养学生的自主学习能力4.2.2提高学生的团队协作能力4.2.3培养学生的创新思维4.2.4提高学生的沟通与表达能力4.3情感态度与价值观目标4.3.1培养学生对新能源汽车行业的热爱4.3.2增强学生的环保意识4.3.3培养学生的社会责任感4.3.4培养学生的职业道德五、教学难点与重点5.1教学难点5.1.1整车控制系统的组成与原理5.1.2整车控制技术的应用实例5.1.3新能源汽车行业的政策与法规5.2教学重点5.2.1新能源汽车的基本概念5.2.2整车控制技术的关键技术5.2.3新能源汽车行业的市场趋势六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1新能源汽车模型6.1.2整车控制系统的实物展示6.1.3多媒体教学设备6.2学具准备6.2.1笔记本电脑或平板电脑6.2.2相关教材与参考资料6.2.3学习用具（如笔记本、笔等）七、教学过程7.1导入新课7.1.1引入新能源汽车的话题7.1.2提问学生对新能源汽车的了解7.1.3引出整车控制技术的概念7.2知识讲解7.2.1介绍新能源汽车的基本概念7.2.2讲解整车控制系统的组成与原理7.2.3分析整车控制技术的关键技术7.3实践操作7.3.1演示整车控制系统的操作7.3.2学生分组进行实践操作7.3.3解答学生实践过程中的疑问八、板书设计8.1新能源汽车整车控制技术概述8.1.1新能源汽车的定义与分类8.1.2整车控制系统的组成与原理8.1.3整车控制技术的关键技术8.2整车控制技术的应用实例8.2.1电池管理系统的应用实例8.2.2驱动电机控制技术的应用实例8.2.3能量回馈控制技术的应用实例8.3教学目标与教学方法8.3.1教学目标8.3.2教学方法8.3.3教学评价九、作业设计9.1课后练习题9.1.1填空题9.1.2选择题9.1.3简答题9.2实践报告9.2.1实践操作记录9.2.2实践操作中的问题与解决方法9.2.3实践操作的心得体会9.3拓展阅读9.3.1新能源汽车行业的相关政策与法规9.3.2新能源汽车行业的发展动态9.3.3新能源汽车行业的未来趋势十、课后反思及拓展延伸10.1教学反思10.1.1教学过程中的优点与不足10.1.2学生的学习反馈与评价10.1.3教学方法的改进与优化10.2拓展延伸10.2.1新能源汽车行业的职业发展10.2.2新能源汽车行业的创新与研发10.2.3新能源汽车行业的国际合作与交流重点和难点解析1.整车控制系统的组成与原理重点补充：详细讲解整车控制系统的硬件和软件组成，包括电池管理系统、驱动电机控制技术、能量回馈控制技术等关键部件的工作原理和相互协作的方式。
第八章 电动汽车整车控制系统
第八章 电动汽车整车控制系统
10.远程控制 （1）远程查询功能
用户可以通过手机APP实时查询车辆状态，实时了解车辆 的状况包括：剩余SOC值、续驶里程等。 （2）远程空调控制
无论是在炎热的夏季还是在寒冷的冬季，用户在出门前就 可以通过手机指令实现远程的空调制冷、空调暖风和除霜功能。 （3） 远程充电控制
第八章 电动汽车整车控制系统
（3）下电过程控制 下电过程是指动力系统高压下电过程，在车辆遇到紧
急情况时切断高压电源与动力系统的连接，保证乘车安全， 高压下电包括正常停车断电和紧急故障断电。 正常停车断电时，整车管理系统接受到关机断电信号后电 动汽车进入自动断电程序，按照时序完成动力系统的高压 下电过程，并对下电过程进行诊断和检测。下电时启动计 时器，表明下电时的持续时间。
第八章 电动汽车整车控制系统
图8-1 整车控制原理图
第八章 电动汽车整车控制系统
2. 整车控制器软件架构图 整车控制器需要能适应不同的要求，因此需要整车控制器
软件平台架构，并依靠软件实现模块数据共享，软件通常采用 分层模块化结构（图8-2）。
电源模变
附加控制
输
输
入
入
信
接
号
口
处
理
运行模变 扭矩需求 扭矩限定
第八章 电动汽车整车控制系统
新能源汽车纯电动车整车控制系统-20150106
紧急故障工况 怠速工况 加速工况 能量回收工况 零扭矩工况 跛行工况 各工况间互斥且唯一
14
整车驱动控制
扭矩需求-驾驶员驾驶意图的转换 根据判断得出的整车工况、动力电池系统和电机驱动系统状态计算出当前
11
整车正常上电过程——
纯电动车的点火钥匙采用OFF、ACC、ON、START四个状态； 1) 低压上电
当点火钥匙ON时，VCU、BMS、MCU等整车所有零部件低压上电； 2) 高压上电
点火钥匙ON档，BMS、MCU当前状态正常、且不满足整车充电条件，开始执行高压 上电：
a）BMS、MCU初始化完成，VCU检查BMS反馈电池继电器状态； b）BMS正极继电器处于断开状态，VCU执行闭合高压主继电器； c） VCU执行闭合其他高压系统继电器（空调系统高压继电器）； d）VCU发送BMS上电指令，进行预充电操作； e）电池反馈预充电完成状态，高压连接指示灯熄灭； f）检查档位在N档，且上电过程中驾驶员对点火钥匙有START的操作； g）仪表显示Ready灯点亮，水泵、DC/DC开始工作。
C30DB纯电动汽车整车控制系 统培训材料
2015-01-06
1
C30DB纯电动汽车整车控制系统 目录
1
电动汽车动力系统概述
整车控制器功能介绍 2
3
整车控制策略
4
整车故障诊断与处理
2
电动汽车动力系统
1、整车控制部分： 整车控制部分主要是判断操纵者意愿，根据车辆行驶状态和电池和电机系
统的状态合理分配动力，使车辆运行在最佳状态。 2、电机及电机驱动部分：
整车控制系统的组成与功能
CAN 总线系统-基础概念
二进制:二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进 制数据是用0和1两个数码来表示的数。
60
00 111100
80
01 010000
CAN 总线组成 CAN 总线 通信节点
硬件
通信节点
软件
数据传输终端
数据传输线
数据传输终端
CAN 总线组成-硬件（导线）
各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换——CAN数 据总线
通过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和信息 容量的大小，都可以通过这两条数据线进行传递，能大规模的减少 系统的复杂性。
CAN 总线-优点
5 个控制器 10 个连接线
40-60 个控制器... 780-1000 个连接线
二、整车控制器的主要功能： 6. 车辆状态监测和显示 Ø 整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测, 并且将各 个子系统的信息发送给车载信息显示系统, 其过程是通过 传感器和 CAN 总线, 检测车辆状态及其动力系统及相关 电器附件相关各子系统状态信息驱动显示仪表, 将状态信 息和故障诊断信息通过数字仪表显示出来。显示内容包括： 车速、里程、电机的转速、温度、电池的电量、电压、电 流、故障信息等。
为了减少干扰， CAN-Bus的传输线采用双绞线，其绞距为 20mm，截面积为0.35mm2或0.5mm2 。
CAN 总线组成-硬件（导线）
修理要求： 修理时不能有大于50mm的线段不绞合。 修理点之间的距离至少要相隔100 mm，以避免干扰。
CAN 总线组成-硬件（导线信号） 导线上的具体是什么样的电信号呢？
二、整车控制器的主要功能： 4. 制动能量回馈控制 Ø 电动汽车的电机可以工作在再生制动状态，对制动能 量进行回收利用是电动汽车和传统能源汽车的重要区别。 整车控制器根据行驶速度、驾驶员制动意图和动力电池组 状态( 如电池荷电状态SOC 值) 进行综合判断后，对制动 能量回馈进行控制。如果达到回收制动能量的条件，整车 控制器向电机控制单元发送控制指令，使电机工作在发电 状态，将部分制动能量储存在动力电池组中，提高车辆能 量利用效率。
纯电动汽车整车控制系统教案
课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：一、知识一、任务导入假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人员,需要对某待维修的车辆进行整车状态参数读取,请问你会正确使用故障诊断仪进行数据流读取吗二、内容及过程设计教师活动1、电动汽车整车控制系统的作用控制系统的基本概念控制系统一般包括传感器、控制器和执行元件;传感器采集信息并转换成电信号发送给控制器,控制器根据传感器的信息进行运算、处理和决策,并向执行元件发送控制指令以完成某项控制功能;北汽EV160纯电动汽车整车控制系统的组成北汽EV160纯电动汽车的整车控制系统结构如图所示,按照各部件的功能,可以将整车控制系统分为动力电池系统、充电系统、驱动电机系统、传动系统、电动助力转向系统、制动系统等;该车的主要高压部件,都集中在了汽车前机舱内,如电机控制器、高压控制盒DC/DC变换器、车载充电机、驱动电机等;教师：引出话题教师：板书、展示、解说、提问提问、启发比喻多媒体展示、互动步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配二、技能一、技能训练项目及组织2、实训组织1分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业2实习、学习指导教师分工1一位教师负责实训室进行操作示范2另一位教师负责指导完成相关学习任务3、使用设备教师：示范演示4、安全和纪律要求1、穿好工作服、讲究仪容仪表2、服从安排,遵守纪律,讲究秩序3、不允许擅自乱动设备5、学习评估按学校要求评估课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：2、北汽EV160整车控制原理3、北汽EV160整车控制器功能如下：序号功能序号功能1 驾驶员意图解释9 故障诊断与处理2 驱动控制10 远程控制3 制动能量回馈控制11 整车CAN总线网关及网络化管理4 整车能量优化管理12 基于CPP的在线匹配标定5 充电过程控制13 DC-DC控制、EPS控制6 高低压上下电控制：上下电顺序控制、慢充时序、快冲时序14 档位控制功能7 电动化辅助系统管理15 防溜车控制8 车辆状态的实时监测和显示16 远程监控教师：板书、展示、解说、提问课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：好;车辆换挡测试车辆转向测试教师：板书、展示、解说、提问示、互动步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：3、北汽EV160制动能量回收控制北汽EV160纯电动汽车能够通过电子换挡旋钮面板上的辅助按键E+,E-进行制动能量回收强度的调节; 教师：板书、展示、解说、提问步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配二、技能一、技能训练项目及组织1、通过中控信息系统中的整车能量流流动情况来观察制动能量回收情况：具体操作步骤1打开车门,驾驶员上车；2关闭车门,系好安全带；3驾驶员踩下制动踏板,并松开手刹；4将点火开关置于ON档位；5将电子换挡旋钮由N档位旋至D档位；6逐渐松开制动踏板,车辆开始行驶；7踩下加速踏板,加速至较高车速；8松开加送踏板、踩下制动踏板；9进行观察：仪表盘电流显示为负；中控系统中,车辆监控菜单下制动能量回收图标点亮；能量流菜单下,能量流方向由车轮回流至动力电池;2、实训组织1分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业2实习、学习指导教师分工1一位教师负责实训室进行操作示范2另一位教师负责指导完成相关学习任务3、使用设备4、安全和纪律要求1、穿好工作服、讲究仪容仪表2、服从安排,遵守纪律,讲究秩序3、不允许擅自乱动设备5、学习评估按学校要求评估教师：示范演示课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：能类保护和故障类保护两大类：2.功能类保护1）防溜车功能控制2充电过程保护控制3高压上下电保护控制2）故障类保护高压互锁回路具体功能：1在高压上电前,确保整车高压系统的完整性,使高压处于一个封闭的环境下工作,提高整车安全性；2在车辆运行过程中,若高压系统回路断开或者完整性收到破坏时,高压互锁装置需能够及时启动安全防护；3防止带电插拔高压连接器给高压端子造成拉弧损坏; 教师：板书、展示、解说、提问互动步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配二、技能一、技能训练项目及组织1、防溜车功能测试具体试验步骤：1）将车辆开至坡道上,如图所示,关闭点火开关；2打开点火开关,将电子换挡旋钮旋至D档位；3逐渐松开制动踏板,在未踩下加速踏板时,车辆向后微微溜车,一小段距离后,车辆停止在坡道上；4此时观察仪表盘,电流大于0,如图所示；2、实训组织1分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业2实习、学习指导教师分工1一位教师负责实训室进行操作示范2另一位教师负责指导完成相关学习任务3、使用设备4、安全和纪律要求1、穿好工作服、讲究仪容仪表2、服从安排,遵守纪律,讲究秩序3、不允许擅自乱动设备5、学习评估按学校要求评估教师：示范演示课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：一、知识一、任务导入北汽EV160纯电动汽车某驾驶员在为车辆进行慢充充电操作后,发现汽车仪表盘上部有闪烁提示“车辆进入跛行状态”,仪表盘下部跛行指示灯及系统故障灯点亮,提示系统存在二级故障;请按照正确规范的操作流程进行故障诊断;二、内容及过程设计教师活动1、整车控制器输入电路概述2、整车控制器主要输入信号3、整车控制器输入电路原理霍尔式加速踏板位置传感器信号加速踏板位置传感器能够将加速踏板位置及变换速率信号传递给整车控制器,其信号通常为线性信号;常见的加速踏板位置传感器类型有电位计式和霍尔式：4、整车控制器输入电路测试的内容及方法1.蓄电池状态检测的主要内容检测内容产生危害蓄电池壳体是否损坏电解液流出损害车体蓄电池电极导线接头是否受损影响导线连接可靠性蓄电池固定是否牢固受车体震动而损害蓄电池蓄电池电量状低压系统供电异常教师：引出话题教师：板书、展示、解说、提问提问、启发比喻多媒体展示、互动步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配二、技能一、技能训练项目及组织1、故障现象车辆只能低速行驶而无法加速,车速维持在15km/h左右故障诊断过程1安全提示在对整车控制器输入电路进行故障检测与维修时,需要注意安全操作;2故障码读取3动态测试➢插上传感器插头➢将点火开关置ON档位➢进入故障诊断系统整车控制器,读取加速踏板开度数据流➢当踩下并松开加速踏板,加速踏板开度会增加和减小,说明至少有一路加速踏板位置传感器信号正常➢用两根探针从插头T6后部分别刺入4号、6号端子➢用FSA740双通道示波器观察加速踏板位置传感器两路信号,当踩下加速踏板时,发现只有6号端子输出信号正常,4号端子没有信号输出,说明4号端子对应的加速踏板位置传感器损坏2、实训组织1分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业2实习、学习指导教师分工1一位教师负责实训室进行操作示范2另一位教师负责指导完成相关学习任务3、使用设备4、安全和纪律要求教师：示范演示课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：制•除进行相关执行器的控制外,整车控制器还需要完成整车工作模式的判定和各子系统功能的协调动作,即在特定工作模式下控制相关的子系统进行工作;2.整车控制器主要输出信号•控制器的输出信号通常有唤醒信号、开关信号及具体带参数的控制信号;3.整车控制器输出电路原理• 1.风扇继电器控制• 2.倒车灯继电器控制• 3.水泵继电器控制• 4.空调系统继电器控制• 5.真空泵继电器控制原理4.整车控制器输出电路检测方法教师：板书、展示、解说、提问示、互动步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配二、技能一、技能训练项目及组织1、故障现象车辆在运行一段时间后,显示仪表上的“电机冷却液温度过高”指示灯点亮,提示提示驾驶员车辆的驱动电机系统出现过热现象;故障诊断过程1安全提示进行故障诊断和修复时,应注意按照规范的操作流程操作,做好绝缘和下电工作,避免触电;2故障码读取3故障检测需修复：更换继电器4试车重新进行车辆行驶测试,在经过长时间行驶运行后,车辆不再进行“电机冷却液温度过高”报警,说明故障修复;2、实训组织1分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业2实习、学习指导教师分工1一位教师负责实训室进行操作示范2另一位教师负责指导完成相关学习任务3、使用设备4、安全和纪律要求1、穿好工作服、讲究仪容仪表2、服从安排,遵守纪律,讲究秩序3、不允许擅自乱动设备5、学习评估按学校要求评估教师：示范演示课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：单元通讯电路异常检测与修复授课时间20 年月日第周第节5.通讯电路的检修方法步骤教学内容教师、学生活动教学方法与手段时间分配。
纯电动汽车学习入门(十)——整车控制系统(中)
(接上期)16.远程控制如图12所示，用户在出门前可以通过手机指令，实现充电控制、空调控制、电池预加热控制等，用户刚上车就可以进入一个舒适的环境和温度。
如图13所示，用户离开车辆时将充电枪插入慢充口，并不进行立即充电，可以利用电价波谷并在家里实时查询SOC值，需要充电时通过手机App发送远程充电指令。
图12 远程控制图13 远程充电控制三、VCU与各设备的连接1.VCU与电子换挡器连接北汽新能源EU系列装有旋钮式电子换挡器，如图14所示，◆文/北京 李玉茂纯电动汽车学习入门(十)——整车控制系统(中)转动旋钮可选择R位、N位、D位、E位，同时仪表盘显示对应的挡位字母。
电子换挡器向VCU提供4个信号，如图15所示。
每个信号0.1～0.9V判定为“0”，2.8～3.95V判定为“1”，四位二进制代码表示相应的挡位，见表3。
在换挡旋钮后侧有制动能量回收按键，如图14中红圈所示。
有“E+”和“E-”两个按键，“E+”表示能量回收强度增加，“E-”表示能量回收强度减小，共有3级，变速器位于D位和E位时，可在1级和3级之间调节。
“E”位是经济模式，通过降低加速和最高车速等动力性能，降低能耗。
图14 换挡旋钮图15 VCU与电子换挡器连接2.VCU与加速踏板传感器连接加速踏板信号向VCU提供驾驶人行驶意图，该传感器向VCU提供两组信号，信号1和信号2，如图16所示，VCU将图17 加速踏板信号3.VCU与制动踏板传感器连接制动踏板传感器向VCU提供制动踏板深度两组信号，信号1和信号2，如图18所示，VCU将两组信号对比使用，利用此信号进行能量回收和制动力控制，VCU同时发出信号控制制动灯点亮。
图19 VCU与BMS连接5.VCU与OBC连接如图20所示，当插入慢充枪，OBC感知CC与PE之间接通，OBC向VCU发出充电唤醒信号，再由VCU向组合仪表发出充电唤醒信号。
OBC向VCU发出连接确认信号，再由VCU向组合仪表发出连接确认信号，仪表盘上慢充指示灯点亮。
任务十二 整车控制系统综合故障诊断与维修(教案)-《新能源汽车整车控制技术》
任务十二整车控制系统综合故障诊断与维修一、教学目标（一）知识目标1.能够描述纯电动汽车汽车故障诊断的流程和方法。
2.能够利用诊断仪器进行纯电动汽车故障诊断。
3.能够分析并确定纯电动汽车汽车故障的诊断思路。
（二）能力目标将系统复杂的知识图表化——对知识进行加工提炼，绘制图表，便于理解、记忆和复习，提高自学能力。
（三）素质目标1.在学习和检修过程中，遵守汽车维修安全操作规程，并养成7S现场管理的工作习惯。
2.能与小组成员顺畅沟通、通力协作，共同完成任务。
3.能客观进行自评、互评，具备接受他人的评价的承受力。
二、教学重难点纯电动汽车汽车故障诊断的流程和方法，利用诊断仪器进行纯电动汽车故障诊断，分析并确定纯电动汽车汽车故障的诊断思路。
三、教学内容复习前课：加速踏板位置传感器的工作原理？画出加速踏板位置传感器的电路图？新课讲授：一、故障验证1.仪表指示灯读取纯电动汽车出现故障后，首先要打开电门开关，观察仪表指示灯点亮情况，仪表盘内的指示灯分为两类，一类是功能指示灯，一类是故障报警灯，不同于常规燃油汽车，纯电动汽车有其独有的故障报警灯。
车辆READY灯不点亮，说明车辆不上高压电。
仪表上系统故障灯、动力电池系统故障灯、动力电池断开故障灯、蓄电池故障灯、驱动电机故障灯等故障灯均点亮。
2.读取故障码故障诊断仪的功能：用来检测纯电动汽车性能、诊断车辆是否存在故障的专用设备。
诊断仪在车辆出现故障时，可以用来连接车辆，读取故障码和数据流，锁定车辆故障的大概范围。
诊断仪使用方法是:①关闭车辆启动开关②使用数据连接线连接车辆与诊断仪③使用诊断仪读取故障码通过诊断仪显示内容可知，诊断仪读取不到整车控制器的信息，初步判断故障为整车控制器不工作造成的。
故障排除二、VCU排故流程1.查询电路图诊断仪读取整车控制器信息失败,故障的可能原因与整车控制器有关。
首先找到维修手册，找到与VCU相关的电路图。
2.整车控制器故障诊断方法3.实施（1）高压安全防护：①将绝缘垫铺设在举升机中间位置，将车辆驶入举升机中间位置。
纯电动汽车整车控制系统原理与检修课件
▲ 课程导读
随着能源以及环境问题的日益严峻,世界上各个汽车生产大国都将把越来越 多的电动汽车投入市场。 电动汽车的一个重要特点就是带有高压动力回路,其工 作回路中的电压甚至可以达到600V 以上。因此在考虑电动汽车给我们带来环保 效益的同时,高压安全问题同样不容忽视。因此,认识高压元器件变得尤为重要。
图 1-1-10 高压配电盒 (北 汽 EV160)
如图1-1-11所示为高压配电盒总成内部机构。
图 1-1-11 高压配电盒总成内部机构 (比 亚迪 E6)
3. 驱动电机+电机控制器
驱动电机系统作为电动汽车三大核心构成之一,是车辆行驶的主要执行机构,其特 性决定了车辆的 主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。电动 汽车驱动电机系统主要由整车控制 器 (VCU)、电机控制器 (MCU)、驱动电机、机械传 动装置和冷却系统等构成。如图1-1-12所示。
如图1-1-16所示
图1-1-17
7. 以北汽为例: 三合一、 四合一
三合一是指由车载充电机、DC-DC、高压控制盒组成。四合一是指由车载充 电机、DC-DC、高压 控制盒、电机控制器组成。如图1-1-18所示。
图 1-1-18 以北汽为例:三合一、四合一
整车高压用电设备:动力电池组、动力电池配电箱、驱动电机控制器、动力电 机、DC-DC、空调驱 动器、压缩机、PTC加热器、高压线束。如图1-1-19所示
任务1 纯电动汽车高压系统的认识
▲ 任务要求
了解纯电动汽车高压系统的各组成部件,认识各高压部件及其作用。
▲ 知识内容
一、 常规能源汽车与纯电动汽车的结构的区别 1. 汽车动力系统 常规能源汽车与新能源汽车的动力系统发生了变化:由四冲程机 械发动机转变成电动机。由此结构也发生了很大的变化。如图1-1-1所示。
《新能源汽车结构原理与检修》教学课件—05整车控制系统
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 1）动力驱动系统的高速CAN，传输速率达到500kb/s，主要连接发动机、变速器、 制动系统和组合仪表等，它们都是控制与汽车行驶直接相关的系统。动力系统的 CAN总线，H为橙/黑色，L为橙/棕色。
任务三 CAN总线系统
1.CAN总线工作原理 （3）汽车CAN总线系统 2）舒适CAN，是用于车身系统的低速CAN，传输速率大约是10～125kb/s。主 要连接中控门锁与防盗装置、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。舒适系统 CAN总线，H为橙/绿色，L为橙/棕色。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （2）跋行模式 跋行模式是指当车辆的某个系统出现中度故障时，系统此时将不采纳驾驶员的加速 请求，启动跋行模式即备用模式，此时最高车速通常在10km/h左右，可以维持车 辆缓慢行驶至维修网点。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （3）停机保护模式 停机保护模式是当车辆的某个系统出现严重故障时，整车控制器此时无法控制车辆 行驶，只能进入停机状态。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 整车控制器的工作流程是首先进行工况判断，然后计算出扭矩需求并发出控制指令， 各系统将实时运行信息反馈给VCU，以此来修正控制指令，信息的传送采用CAN 总线模式。
任务一 整车控制系统认知
1.整车控制功能 （1）正常模式 正常模式是指车辆按照驾驶员的操作意愿、车辆负载以及行驶环境的变化，能够自 行调节车辆的动力性、经济性和舒适性，是车辆的正常行驶状态。
任务三 CAN总线系统
2.新能源汽车CAN总线系统 新能源汽车CAN总线系统在原有本地CAN的基础上又增加了新能源CAN、动力电 池CAN和快充CAN，其结构与工作原理一样。
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一、一、任务导入
假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人员，需要对某待维
修的车辆进行整车状态参数读取，请问你会正确使用故障诊断仪进
行数据流读取吗?
二、内容及过程设计
教师活动
1、电动汽车整车控制系统的作用
1.1控制系统的基本概念
控制系统一般包括传感器、控制器和执行元件。
传感器采集信息并转换成电信号发送给控制器，控制器根据传感器的信息进行运
算、处理和决策，并向执行元件发送控制指令以完成某项控制功能。
1.1.2北汽EV160纯电动汽车整车控制系统的组成
北汽EV160纯电动汽车的整车控制系统结构如图所示，按照各部件的功能，可以将整车控制系统分为动力电池系统、充电系统、
驱动电机系统、传动系统、电动助力转向系统、制动系统等。
该车
的主要高压部件，都集中在了汽车前机舱内，如电机控制器、高压
控制盒DC/DC变换器、车载充电机、驱动电机等。
一、技能训练项目及组织
2、实训组织
1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业2）实习、学习指导（教师分工
（1）一位教师负责实训室进行操作示范
（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务
3、使用设备
4、安全和纪律要求
1、穿好工作服、讲究仪容仪表
2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序
3、不允许擅自乱动设备
5、学习评估
按学校要求评估
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2、北汽EV160整车控制原理
3、北汽EV160整车控制器功能如下：
序号功能序号功能
1 驾驶员意图解释9 故障诊断与处理
2 驱动控制10 远程控制
3 制动能量回馈控制11 整车CAN总线网关及网络化管理
4 整车能量优化管理12 基于CPP的在线匹配标定
5 充电过程控制13 DC-DC控制、EPS控制
6 高低压上下电控制：上下电
顺序控制、慢充时序、快冲
时序
14 档位控制功能
7 电动化辅助系统管理15 防溜车控制
8 车辆状态的实时监测和显
示
16 远程监控
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好。
车辆换挡测试
车辆转向测试
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3、北汽EV160制动能量回收控制
北汽EV160纯电动汽车能够通过电子换挡旋钮面板上的辅助按键E+，E-进行制动能量回收强度的调节。
一、技能训练项目及组织
1、通过中控信息系统中的整车能量流流动情况来观察制动能量回收情况：
具体操作步骤
1）打开车门，驾驶员上车；
2）关闭车门，系好安全带；
3）驾驶员踩下制动踏板，并松开手刹；
4）将点火开关置于ON档位；
5）将电子换挡旋钮由N档位旋至D档位；
6）逐渐松开制动踏板，车辆开始行驶；
7）踩下加速踏板，加速至较高车速；
8）松开加送踏板、踩下制动踏板；
9）进行观察：仪表盘电流显示为负；中控系统中，车辆监控菜单下制动能量回收图标点亮；能量流菜单下，能量流方向由车轮回流至动力电池。
2、实训组织
1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业
2）实习、学习指导（教师分工
（1）一位教师负责实训室进行操作示范
（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务
3、使用设备
4、安全和纪律要求
1、穿好工作服、讲究仪容仪表
2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序
3、不允许擅自乱动设备
5、学习评估
按学校要求评估
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能类保护和故障类保护两大类：
2.功能类保护
1）防溜车功能控制
2）充电过程保护控制
3）高压上下电保护控制
2）故障类保护
高压互锁回路具体功能：
（1）在高压上电前，确保整车高压系统的完整性，使高压处于一个封闭的环境下工作，提高整车安全性；
（2）在车辆运行过程中，若高压系统回路断开或者完整性收到破坏时，高压互锁装置需能够及时启动安全防护；
（3）防止带电插拔高压连接器给高压端子造成拉弧损坏。
一、技能训练项目及组织
1、防溜车功能测试
具体试验步骤：
1）将车辆开至坡道上，如图所示，关闭点火开关；
2）打开点火开关，将电子换挡旋钮旋至D档位；
3）逐渐松开制动踏板，在未踩下加速踏板时，车辆向后微微溜车，一小段距离后，车辆停止在坡道上；
4）此时观察仪表盘，电流大于0，如图所示；
2、实训组织
1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业
2）实习、学习指导（教师分工
（1）一位教师负责实训室进行操作示范
（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务
3、使用设备
4、安全和纪律要求
1、穿好工作服、讲究仪容仪表
2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序
3、不允许擅自乱动设备
5、学习评估
按学校要求评估
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一、任务导入
北汽EV160纯电动汽车某驾驶员在为车辆进行慢充充电操作后，发现汽车仪表盘上部有闪烁提示“车辆进入跛行状态”，仪表盘下部跛行指示灯及系统故障灯点亮，提示系统存在二级故障。
请按照正确规范的操作流程进行故障诊断。
二、内容及过程设计
教师活动
1、整车控制器输入电路概述
2、整车控制器主要输入信号
3、整车控制器输入电路原理
霍尔式加速踏板位置传感器信号
加速踏板位置传感器能够将加速踏板位置及变换速率信号传递给整车控制器，其信号通常为线性信号。
常见的加速踏板位置传感器类型有电位计式和霍尔式：
4、整车控制器输入电路测试的内容及方法
1.蓄电池状态检测的主要内容
检测内容产生危害
蓄电池壳体是否损坏电解液流出损害车体
蓄电池电极导线接头是否受损影响导线连接可靠性
蓄电池固定是否牢固受车体震动而损害蓄电池
蓄电池电量状低压系统供电异常
一、技能训练项目及组织
1、故障现象
车辆只能低速行驶而无法加速，车速维持在15km/h左右
故障诊断过程
（1）安全提示
在对整车控制器输入电路进行故障检测与维修时，需要注意安全操作。
（2）故障码读取
（3）动态测试
➢插上传感器插头
➢将点火开关置ON档位
➢进入故障诊断系统整车控制器，读取加速踏板开度数据流➢当踩下并松开加速踏板，加速踏板开度会增加和减小，说明至少有一路加速踏板位置传感器信号正常
➢用两根探针从插头T6后部分别刺入4号、6号端子
➢用FSA740双通道示波器观察加速踏板位置传感器两路信号，当踩下加速踏板时，发现只有6号端子输出信号正常，
4号端子没有信号输出，说明4号端子对应的加速踏板位
置传感器损坏
2、实训组织
1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业
2）实习、学习指导（教师分工
（1）一位教师负责实训室进行操作示范
（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务
3、使用设备
4、安全和纪律要求
课程单元教学设计任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：
制
•除进行相关执行器的控制外，整车控制器还需要完成整车工作模式的判定和各子系统功能的协调动作，即在特定工作模式下控制相关的子系统进行工作。
2.整车控制器主要输出信号
•控制器的输出信号通常有唤醒信号、开关信号及具体带参数的控制信号。
3.整车控制器输出电路原理
• 1.风扇继电器控制
• 2.倒车灯继电器控制
• 3.水泵继电器控制
• 4.空调系统继电器控制
• 5.真空泵继电器控制原理
4.整车控制器输出电路检测方法
一、技能训练项目及组织
1、故障现象
车辆在运行一段时间后，显示仪表上的“电机冷却液温度过高”指示灯点亮，提示提示驾驶员车辆的驱动电机系统出现过热
现象。
故障诊断过程
（1）安全提示
进行故障诊断和修复时，应注意按照规范的操作流程操作，做好
绝缘和下电工作，避免触电。
（2）故障码读取
（3）故障检测需修复：更换继电器
（4）试车
重新进行车辆行驶测试，在经过长时间行驶运行后，车辆不再进
行“电机冷却液温度过高”报警，说明故障修复。
2、实训组织
1）分两组，每次一组组，其他学生完成布置作业
2）实习、学习指导（教师分工
（1）一位教师负责实训室进行操作示范
（2）另一位教师负责指导完成相关学习任务
3、使用设备
4、安全和纪律要求
1、穿好工作服、讲究仪容仪表
2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序
3、不允许擅自乱动设备
5、学习评估
按学校要求评估
课程单元教学设计
任课教师：科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级：
5.通讯电路的检修方法。