智能网联汽车线控技术课件

1、智能网联汽车底盘线控系统认知学习目标1国内外底盘线控系统发展现状2底盘线控系统功能3底盘线控系统组成、工作原理、特点4CAN总线系统构成、通信原理、帧格式5CAN分析仪功能、使用方法6认识线控转向系统、线控制动系统、线控驱动系统相关零部件名称底盘线控系统发展现状01底盘线控系统发展现状国外：1950天合提出SWB概念1990奔驰F400 Carving1999宝马Z22克莱斯勒R1292001博通FILO通用Hy-wire20022003丰田Lexus-HPX2007捷太格特精工DPASS通用Sequel2010丰田FT-EV2013英菲蒂尼Q502017耐世特“静默转向系统”耐世特“随需转向

2、系统”1998采埃孚SBW底盘线控系统发展现状国内：2004年上海国际工业博览会同济大学春晖三号2010年第25届世界电动车展览会吉林大学全线控电动概念车对线控汽车的研究起步相对较晚，与国外差距较大，而中国各高校对线控系统的研究相对较早，主要以理论为主底盘线控系统功能02底盘线控系统功能对道路周边环境信息进行采集计算识别车辆周边障碍物和可行驶区域，规划路线，制定控制指令驾驶动作实现，按照指令进行精确执行底盘线控系统功能响应要快，执行精度要高需要大量精确底盘系统信号，感知车辆状态底盘线控系统可根据指令即时的控制底盘执行机构做出相应动作随时监测车辆的运行状态，即时反馈给汽车作自动驾驶汽车底盘为何采

3、用线控系统？底盘线控系统组成03底盘线控系统组成线控制动系统线控转向系统线控驱动系统方向盘模块转向执行模块ECU自动防故障系统电源油门踏板踏板位移传感器挡位选择单元MCU驱动电机制动踏板传感器ECU执行器底盘线控系统组成底盘线控系统控制单元组成转向系统ECU制动系统ECU驱动电机控制单元（MCU）终端电阻120终端电阻120整车控制器VCU底盘线控系统工作原理04底盘线控系统工作原理CAN计算平台整车控制器（VCU）底盘线控系统线控转向系统线控制动系统线控驱动系统CAN环境感知传感器驾驶员底盘线控系统工作原理底盘线控系统工作原理取消了方向盘、油门踏板和制动踏板等单模自动驾驶汽车车厢可以和底盘分

4、开，底盘能够单独进行货运任务底盘线控系统工作原理既支持自动驾驶，也支持人工驾驶双模自动驾驶汽车教材中实训载体底盘线控系统工作原理线控转向系统自动驾驶计算平台整车控制器（VCU）人工驾驶底盘线控系统工作原理线控制动系统自动驾驶人工驾驶计算平台整车控制器（VCU）底盘线控系统工作原理线控驱动系统自动驾驶人工驾驶计算平台整车控制器（VCU）底盘线控系统特点05底盘线控系统特点线控消除了机械连接冲击的传递，可以降低噪声和振动，提高了驾驶的舒适性；采用线控省去大量机械和管路系统及部件，电线更容易布置，使汽车的结构更加合理，并且有助于轻量化；线控技术通过电脑控制，使动作响应时间缩短，且能对人工驾驶时驾驶员

5、的动作和执行元件的动作进行适时监控，并进行修正，使操控更加精准，提高了系统性能；线控技术使整个系统的制造、装配、测试更为简单快捷，同时采用模块化结构，维护简单，适应性好、系统耐久性能良好，略加变化即可增设各种电控制功能；使用线控制动无需制动液，使汽车更为环保，无需另加维护；汽车线控技术的应用便于实现个性化设计。对于驾驶特性如制动、转向、加速等过程，可根据用户选择设计不同的程序。CAN总线系统介绍06CAN总线系统介绍CAN总线系统结构节点数据传输线终端电阻终端电阻独立完成网络数据交换和测控任务最多可以连接110个节点双向串行总线：CAN-H线和CAN-L线防止信号在传输线终端产生反射波，使正常

6、传输的数据受到干扰CAN总线系统介绍CAN总线系统结构（节点组成与功能）节点1“数据打包/解包”“验收滤波”“边说边听”“信号转换”CAN总线系统介绍CAN总线系统网络通信原理节点1节点n数据采集附加ID数据打包数字信号电压信号电压信号数字信号验收滤波数据解包放弃接收接收有效数据控制CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）组成：CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）帧起始和帧结束：CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）仲裁段：ID决定各节点数据帧的优先级ID为0，即显性，在CAN控制器中对应低电平ID为1，即隐性，在CAN控制器中对应高电平0的优先级大于1CA

7、N总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）仲裁段：自动驾驶汽车的底盘线控系统ID地址发送接收ID（地址）发送接收ID（地址）计算平台VCU0 x110VCU计算平台0 x101/0 x102/0 x103VCU/MCUEHB-ECU0X289VCUEHB-ECU0 x364MCUVCU0 x310/0 x311/0 x312VCUMCU0 x301EPS-ECUVCU0 x18FVCUEPS-ECU0 x314CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）控制段：CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）数据段：CAN总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）CRC段：CAN

8、总线系统介绍CAN总线系统数据格式（数据帧）ACK段：CAN分析仪介绍07拓展知识CAN分析仪介绍CAN分析仪功能接线端子两条CAN通道CAN-LCAN-H信号地电气装置外露导电部分接地引脚大多数情况下不需要接入总线复位键用于设备升级内核，请勿擅自操作120欧姆终端电阻CAN分析仪介绍CAN分析仪功能5V电源外置电源接口，设备脱机模式会用到，一般情况不需要接入USB接口状态指示灯USBCAN设备供电，与PC通讯用到的接口CAN1/CAN2闪烁：成功收发数据PWR常亮：正常上电SYS常亮：正常上电SYS闪烁：成功进入软件CAN分析仪介绍CAN分析仪使用方法（软件安装与参数设置）安装ECANToo

9、ls软件是设备插入电脑USB端口是否含有设备？是否装有驱动？安装驱动打开ECANTools软件否否是设置参数SYS灯闪烁检查设备不清楚波特率为多少时CAN分析仪介绍CAN分析仪使用方法（数据发送）参数设置完成CAN设备主动发送数据？是软件Receive界面收到CAN数据，设备对应通道CAN灯闪烁CAN设备手动发送数据？波特率、终端电阻等通信参数设置正确通信未成功选择数据发送成功？点击软件“发送”按钮是否是检查设备底盘线控系统认知08底盘线控系统认知实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台底盘线控系统认知任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。教具/文具：便利贴、签字笔。人员分工：组长1

10、名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。底盘线控系统认知任务实施部件/零件池线控转向系统方向盘总成、转向器、转向助力电机、转向控制单元线控驱动系统驱动电机、驱动电机控制器、动力电池、油门踏板线控制动系统制动控制单元、制动执行器、轮速传感器、制动踏板将部件/零件池中的零部件名称写在便利贴上，并对应粘贴在整车的零部件上智能网联汽车线控转向系统拆装学习目标1了解线控转向系统的功能与分类2掌握线控转向系统的结构与工作原理3掌握线控

11、转向系统的特点4了解线控转向系统典型车型应用5了解线控四轮转向系统定义、结构、工作原理（拓展）6能够独立拆装线控转向系统线控转向系统功能01线控转向系统功能什么是汽车转向系统？改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）汽车助力转向系统线控转向系统功能转向系统分类传统纯机械转向系统机械液压助

12、力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统功能转向系统发展状况传统纯机械转向系统机械液压助力转向系统（HPS）电动助力转向系统（EPS）电子液压助力转向系统（EHPS）线控转向系统（SBW）商用车以HPS为主流乘用车以EPS为主流未来发展方向线控转向系统功能智能网联汽车转向系统为何采用线控转向系统？环境感知传感器感知到前方有障碍物线空转向系统自动转向变道避障环境感知传感器前方有路障信号计算平台VCU线控转向系统ECU线控转向系统执行器请求执行转向信号转向命令控制命令自动避障，自动泊车，车道保持线控转向系统功能转向系统功能汽车

13、转向系统：按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向智能网联汽车线控转向系统：按照预设的轨迹自动控制汽车的行驶方向线控转向系统分类02线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）线控转向系统（SBW）线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）方向盘转动传感器ECU电机电压/电流电机扭矩离合器，减速器扭矩转向拉杆车轮线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）优点：不含任何机械结构，设计和构造简便，助力与发动机转速无关，能够让方向盘在低速时更轻盈，高速时更稳定缺点：需要长期保留机械装置，以保证冗余度，否则万一电子设备失效容易造成不良后果线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助

14、型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机安装于转向管柱上，电机助力转矩作用于转向管柱上优点：结构紧凑，布置在驾驶舱内，工作环境较好，不占用发动机舱的空间，成本较低缺点：可提供的助力大小受到限制，易引起驾驶舱内产生噪声，不利于转向轴的吸能结构设计适用于中小型乘用车线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机和减速机构布置在转向齿轮上，驱动电机的输出力矩通过减速机构传递到转向齿轮上优点：可以提供较大的转向助力，助力效果较为迅速准确，有利于降低驾驶舱噪声水平缺点：电机和传感器等部件安装在发动机舱，器件的耐热与防水等环

15、境要求高，成本较高适用于需求助力较大的中型乘用车线控转向系统分类电动助力转向系统（EPS）柱辅助型（C-EPS）齿轮辅助型（P-EPS）齿条辅助型（R-EPS）助力电机和减速机构布置在转向齿条上，电机助力扭矩作用于转向齿条上优点：可以提供更大的转向助力，助力效果较为迅速准确，有利于降低驾驶舱噪声水平缺点：电机和传感器等部件安装在发动机舱，器件的耐热与防水等环境要求高，成本较高适用于需求助力较大的大中型乘用车线控转向系统分类线控转向系统（SBW）方向盘传感器ECU电机电压转向执行电机扭矩转向拉杆车轮传感器ECU电机电压路感反馈电机扭矩方向盘汽车转向执行汽车转向反馈线控转向系统分类线控转向系统（S

16、BW）优点：摆脱了传统转向的各种限制，给汽车的转向特性设计带来更大的可发挥空间，方便与自动驾驶其他子系统实现集成在改善汽车主动安全性能、驾驶特性、操纵性以及驾驶员路感方面具有优势，是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键技术线控转向系统结构03转向盘模块线控转向系统结构转向盘组件转角传感器转矩传感器路感电机驾驶员意图ECUECU路感电机前轮转向模块线控转向系统结构ECU转向执行电机+前轮转角信号ECU前轮位移传感器转向执行电机电机控制器前轮转向组件主控制器线控转向系统结构ECU转向执行电机+路感电机控制驾驶员误操作等故障ECU判断辅助系统自动防故障系统：电源系统：承担着控制器、两个电机以

17、及其他车用电器的供电任务线控转向系统结构处理故障，保证车辆正常行驶线控转向系统工作原理04线控转向系统工作原理线控转向系统工作原理人工驾驶自动驾驶计算平台驾驶员转动转向盘的人工驾驶操作计算平台向VCU发送转向意图的自动驾驶操作控制转向路感反馈VCUCAN线控转向系统特点05线控转向系统特点安全舒适经济控制系统一体化操纵稳定性能好个性化的设置线控转向系统典型应用06线控转向系统典型应用英菲尼迪Q50汽车林肯MKZ量产车长安汽车线控四轮转向系统介绍07拓展知识线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统定义在前轮设置转向装置的基础上，后轮也设置有转向装置，利用车辆行驶中的某些信息来控制后轮的转角输入，以提

18、高车辆的操纵性和稳定性可以缩短车辆转向动作过程，缩短车辆最小转弯半径，改善车辆的转向性能，提高车辆转向时的稳定性线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统组成1.转向电机2.转向轮3.转向主销4.转向横拉杆5.车体状态传感器6.线位移传感器7.ECU8.电磁施力器9.转角转矩传感器 10.减速器11.转向盘转向执行机构路感反馈模块线控四轮转向系统介绍线控四轮转向系统工作原理线控转向系统组装08线控转向系统组装实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统组装任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。工具/仪器：常用拆装工具套装、螺丝刀套装、小螺丝套装。人员分工：组长1名，记录人员2名，检

19、验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控转向系统组装任务实施步骤图示第一步，将传动蜗杆装入安装位置，安装蜗杆固定垫片，安装固定螺栓，并按规定力矩紧固螺栓。第二步，安装扭矩转角传感器线束插接器，安装两端外罩壳，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧。线控转向系统组装任务实施步骤图示第三步，安装扭矩转角传感器线束外罩壳固定板。第四步，安装助力转向电机总成，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧。线控转向系统组装任务实施步骤图示第五步，将转向控制器的集成电路板

20、装到下壳体支架上，并安装固定螺栓，按规定力矩拧紧。第六步，将上壳体装入下壳体，并按下锁止卡扣，使上下壳体紧密结合在一起。线控转向系统组装任务实施步骤图示第七步，连接转向电机与控制器之间线束插接器。线控转向系统拆装09线控转向系统拆装实训载体智能网联教学车线控转向系统拆装任务准备操作设备：智能网联教学车。工具/仪器：常用拆装工具套装、螺丝刀套装、球头拆卸器、钳子、锤子、轮胎拆装工具等。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车

21、线控技术实训室。线控转向系统拆装任务实施拆装前防护步骤图示个人防护，维修人员需穿着防护手套。整车防护，车内部需铺上方向盘套、座椅套和脚垫。车外部需铺上格栅和翼子板防护。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第一步，断开蓄电池负极，然后等待2分钟。第二步，拆卸安全气囊，分离气囊插接器，然后分离喇叭插接器，并将安全气囊取出。注意：分离安全气囊前，需去除手上静电，拆卸后的安全气囊必须正面向上摆放。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第三步，确定轮胎朝向正前方，拆卸方向盘固定螺母，并将方向盘取下。第四步，拆卸转向管柱上下装饰板固定螺栓，并将上下装饰板取下。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示

22、第五步，分离气囊游丝插接器。第六步，分离灯光和雨刮线束的插接器。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第七步，拆卸灯光和雨刮组合开关固定螺栓，并将组合开关取下。第八步，分离点火开关插接器。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第九步，拆卸点火开关固定螺栓，并将开关取下。第十步，拆卸线控转向系统的控制器固定螺栓，然后分离控制器上所有插接器，并将控制器取出。注意：先分离供电插接器。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十一步，拆卸转向管柱的4颗固定螺栓，并将管柱取下。第十二步，拆卸助力转向电机至万向传动轴一端紧固定螺栓，并将电机取下。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十三步，拆卸万

23、向传动轴至转向器花键上的固定螺栓，并将传动轴取下。第十四步，利用轮胎与地面的附着力，按对角线分别松开两前轮胎固定螺栓。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十五步，操作举升机，将车辆举升到彻底离开地面位置，按对角线拆卸两前轮胎螺栓，分别将两前轮胎取下。第十六步，用尖嘴钳分别拆卸两侧螺栓锁紧销，然后分别拆卸两侧转向横拉杆球头固定螺母。线控转向系统拆装任务实施整车拆卸步骤图示第十七步，操作举升机举升车辆至合适位置，分别拆卸转向器左右两个固定卡箍的锁紧螺栓，并将卡箍取下。第十八步，将转向器取出。至此，线控转向系统整车拆卸完成。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第一步，将转向器放至安装位置。

24、第二步，安装转向器的左右两个固定卡箍并安装锁紧螺栓。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第三步，安装转向横拉杆球头，然后安装固定螺母，并用尖嘴钳安装螺栓锁紧销。第四步，操作举升机下降车辆至合适位置，安装两前轮胎，先用手带上轮胎螺栓，然后按对角线用轮胎拆装工具进行预紧。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第五步，操作举升机，降下车辆至地面。第六步，利用地面的附着力固定轮胎，依对角线按规定力矩拧紧。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第七步，在驾驶室处，将万向传动轴安装至转向器花键上，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧。第八步，将助力转向电机安装至万向传动轴另一端，安装固定螺栓，并按规定力

25、矩拧紧。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第九步，将转向管柱上端安装孔对准防火墙支架孔，安装转向管柱4颗固定螺栓，并按规定力矩拧紧。第十步，接下来安装线控转向系统的控制器，控制器安装在主驾驶仪表台内部，首先连接控制器上所有插接器，再将控制器放入安装位置，安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧。注意：最后安装供电插接器。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十一步，先将点火开关放至转向管柱，然后安装固定螺栓，并按规定力矩拧紧。第十二步，连接点火开关插接器。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十三步，安装灯光和雨刮组合开关，用十字螺丝刀安装固定螺栓。第十四步，连接灯光和雨刮线束插接器。线控

26、转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十五步，安装气囊游丝及其插接器。第十六步，安装转向管柱上下装饰板，并用十字螺丝刀进行固定螺栓。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十七步，安装方向盘前，需确定游丝旋转圈数的中间位置，方法为将气囊游丝向左旋转至极限位置，然后摆正游丝，向回旋转3圈，既是中间位置。第十八步，确定轮胎朝向正前方，将方向盘放至转向管柱，安装固定螺母，并按规定力矩拧紧。线控转向系统拆装任务实施整车装配步骤图示第十九步，连接气囊插接器，然后连接喇叭插接器，将气囊装入方向盘。注意：安装安全气囊前，需去除手上静电，转向系统整车转配完成后，还需要做转向调试和四轮定位后，才能上路。第二十

27、步，安装蓄电池负极，并按规定力矩紧固。至此，线控转向系统整车安装完成，可撤除车外及车内防护。智能网联汽车线控转向系统调试学习目标1掌握线控转向系统的通讯原理2能够将调试数据解析成CAN报文，完成EPS调试3能够根据当前EPS-ECU反馈的信息，计算出EPS-ECU向VCU发送的CAN报文VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议01VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作；0-停止bit0=1，ECU进入工作模式；bit0=0，ECU进入停止模式bit1预留bit1=0（默认）bit21-设置当前位置为“中位”；0-该命令失效bit2=1，ECU标定当前位置

28、为角度中点，即0角度（bit2生效的时候bit0=0，即Byte0=0 x04）bit3预留bit3=0（默认）bit4-bit7预留bit4bit7=0（默认）Byte1低字节角度控制角度旋转到当前数值对应的角度（-720+720），逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，0为对应中点位置Byte2高字节Byte3Byte7预留VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte0：设置EPS-ECU的状态bit0：设置ECU的工作与停止，当bit0=1，ECU进入工作模式，当bit0=0时，ECU进入停止模式bit2：设置方向盘的中点位置，当bit2=1时，ECU标定当前位置为角度中点，即0角度（该命

29、令生效的前提是bit0=0），当bit2=0时，该命令失效其余6位：预留位，默认都为0VCU向EPS-ECU发送CAN报文协议Byte1Byte2：设置方向盘旋转的角度，方向盘旋转角度范围为-720+720，逆时针旋转为正，顺时针选择为负，其中0为对应中点位置案例1：方向盘逆时针旋转80数值80换算成两字节16进制数为0 x0050，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1=0 x50，Byte2=0 x00，因此Byte1Byte2=0 x5000案例2：方向盘顺时针旋转80先将数值80进行转换，即164-80=65456，数值65456换算成两字节16进制数，为0 xFFB0

30、，同理根据Byte1和Byte2的字节高低情况，得Byte1Byte2=0 xB0FFByte3Byte7：预留字节，默认都为0 x00当在调试时，只需调试EPS的部分数据时，CAN报文中未涉及字节默认为0 x00、未涉及位默认为0即可EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议02EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议字节定义格式Byte0bit01-工作；0-停止bit0=1，ECU当前为工作模式；bit0=0，ECU当前为停止模式bit1驱动部分状态bit1=1，ECU驱动部分烧毁；bit1=0，ECU驱动部分正常bit2故障检测状态bit2=1，ECU检测到故障；bit2=0，ECU未检

31、测到故障bit3ECU温度状态bit3=1，ECU检测到ECU过温（90）；bit3=0，ECU未检测到ECU过温bit4-bit7预留Byte1低字节角度角度旋转到当前数值对应的角度（-720+720），0为对应中点位置，偏移量为0Byte2高字节Byte3低字节电机电流有效范围为-60A+60A，偏移量为0，精度为0.001AByte4高字节Byte5预留0 x00（默认）Byte6ECU温度0到120，偏移量为0，精度为1Byte7预留0 x00（默认）EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte0：反馈EPS-ECU状态bit0：显示ECU的工作与停止状态，当bit0=1时，ECU

32、当前为工作模式，当bit0=0时，ECU当前为停止模式bit1：显示ECU驱动部分的状态，当bit1=1时，ECU驱动部分烧毁，当bit1=0时，ECU驱动部分正常bit2：显示ECU是否检测到故障，当bit2=1时，ECU检测到故障，当bit2=0时，ECU未检测到故障bit3：显示是否检测到ECU过温，当bit3=1时，ECU检测到ECU过温（ECU温度90时，为过温），当bit3=0时，ECU未检测到ECU过温其余4位：预留位，默认都为0EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte1Byte2：反馈方向盘旋转的角度，方向盘旋转角度范围为-720+720，逆时针旋转为正，顺时针选择为负

33、，其中0为对应中点位置案例1：当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1Byte2=0 x50000 x5000进行高低字节变换后，得到EPS反馈角度的16进制值为0 x0050，换算成十进制值为80，80在方向盘最大的旋转角度数值720以内，可知方向盘为逆时针旋转，即当前方向盘逆时针旋转了80案例2：当前EPS向VCU反馈的报文中Byte1Byte2=0 xB0FF0 xB0FF进行高低字节变换后，得到EPS反馈角度的16进制值为0 xFFB0，换算成十进制值为65450，65450大于方向盘最大的旋转角度数值720，可知方向盘为顺时针旋转，还需再次进行计算，即164-65450=80，表示当

34、前方向盘顺时针旋转了80EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte3Byte4：反馈当前EPS电机电流，有效范围为-60A+60A，偏移量为0，精度为0.001A，逆时针旋转为正，顺时针选择为负案例1：当前方向盘为逆时针旋转，反馈报文中Byte3Byte4=0 x50C30 x50C3进行高低字节变换后，得到EPS反馈电机电流的16进制值为0 xC350，换算成十进制值为50000，表示当前EPS电机电流为500000.001A=50A案例2：当前方向盘为顺时针旋转，反馈报文中Byte3Byte4=0 xB03C0 xB03C进行高低字节变换后，得到EPS反馈电机电流的16进制值为0 x

35、3CB0，由于方向盘是顺时针旋转，需先将数值15536进行转换，即164-15536=50000，表示当前EPS电机电流为500000.001A=50A一般情况下，根据一条反馈报文，需先解析Byte1Byte2两字节，得到方向盘旋转方向后，再计算EPS电机电流EPS-ECU向VCU发送CAN报文协议Byte6：反馈当前EPS-ECU温度，温度范围为0120，偏移量为0，精度为1案例1：反馈的报文中Byte6=0 x270 x27，换算成十进制值为39，表示当前EPS-ECU的温度为39Byte5和Byte7：预留字节，默认Byte5=0 x00，Byte7=0 x00线控转向系统调试03线控转

36、向系统调试情境设定小李是一名底盘线控系统调试员，正在调试一辆无人驾驶汽车的EPS，需要分别调试汽车的方向盘中点位置、方向盘的旋转角度以及转向系统的状态（工作和停止），假定小李在调试时，依次设定了当前位置为方向盘中点、方向盘逆时针旋转160、方向盘顺时针旋转160。小李设置完参数后，查看调试界面上显示EPS反馈的报文为“010CFE8819001E00”，小李通过对该报文进行解析，得知EPS-ECU处于工作模式、温度为30且无任何故障，方向盘顺时针旋转了500，电机电流为59A。小李是如何通过CAN报文调试EPS的呢？又是如何解析EPS反馈的报文得到EPS状态的呢？线控转向系统调试实训载体智能网

37、联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统调试任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。工具/仪器：CAN总线分析仪、调试电脑。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控转向系统调试任务实施VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤一：CAN口：CAN1帧ID：0 x314发送周期：100ms发送次数：100波特率：500kbps帧类型：接收所有类型线控转向系统调试任务实施VCU向EPS-ECU发送C

38、AN报文计算步骤二：设置当前位置为转向系统中点字节计算数据Byte0Byte0的bit2用来设置方向盘的中点，且当bit2=1时，ECU标定当前位置为角度中点，而bit2=1在bit0=0时才生效，故Byte0=0 x04。0 x04Byte1Byte1Byte2用来设置方向盘旋转的角度，与方向盘中点设置无关，默认为0 x0000即可。0 x0000Byte2Byte3Byte3为预留字节，默认Byte3=0 x00。0 x00Byte4Byte4为预留字节，默认Byte4=0 x00。0 x00Byte5Byte5为预留字节，默认Byte5=0 x00。0 x00Byte6Byte6为预留字

39、节，默认Byte6=0 x00。0 x00Byte7Byte7为预留字节，默认Byte7=0 x00。0 x00ID：0 x314数据：0400000000000000线控转向系统调试任务实施VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤三：方向盘逆时针旋转160字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态，Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态，且bit0=1时，EPS为工作模式，故Byte0=0 x01。0 x01Byte1Byte1Byte2用来设置方向盘旋转的角度，数值160换算成两字节16进制数为0 x00A0，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1

40、=0 xA0，Byte2=0 x00，因此Byte1Byte2=0 xA000。0 xA000Byte2Byte3Byte3为预留字节，默认Byte3=0 x00。0 x00Byte4Byte4为预留字节，默认Byte4=0 x00。0 x00Byte5Byte5为预留字节，默认Byte5=0 x00。0 x00Byte6Byte6为预留字节，默认Byte6=0 x00。0 x00Byte7Byte7为预留字节，默认Byte7=0 x00。0 x00ID：0 x314数据：01A0000000000000线控转向系统调试任务实施VCU向EPS-ECU发送CAN报文计算步骤四：方向盘顺时针旋转1

41、60字节计算数据Byte0方向盘旋转需EPS处于工作状态，Byte0的bit0用来设置EPS的工作与停止状态，且bit0=1时，EPS为工作模式，故Byte0=0 x01。0 x01Byte1Byte1Byte2用来设置方向盘旋转的角度，由于顺时针旋转为负，需先将数值160进行转换，即164-160=65376，数值65376换算成两字节16进制数，为0 xFF60，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1=0 x60，Byte2=0 xFF，因此Byte1Byte2=0 x60FF。0 x60FFByte2Byte3Byte3为预留字节，默认Byte3=0 x00。0 x00B

42、yte4Byte4为预留字节，默认Byte4=0 x00。0 x00Byte5Byte5为预留字节，默认Byte5=0 x00。0 x00Byte6Byte6为预留字节，默认Byte6=0 x00。0 x00Byte7Byte7为预留字节，默认Byte7=0 x00。0 x00ID：0 x314数据：0160FF0000000000线控转向系统调试任务实施EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210 x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte00 x01Byte0用于反馈EP

43、S-ECU的状态，0 x01表示仅字节Byte0的bit0=1，其余位都为0，解析其所代表的含义：EPS-ECU当前为工作模式，且其驱动部分正常、未检测到故障、未检测到ECU过温。Byte10 x0CFEByte1Byte2用于反馈方向盘此时旋转的角度，0 x0CFE先进行高低字节变换后为0 xFE0C，再换算成十进制值为65036，65036大于方向盘最大的旋转角度数值720，可知方向盘为顺时针旋转，还需再次进行计算，即164-65036=500，表示当前方向盘顺时针旋转了500。Byte2线控转向系统调试任务实施EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式

44、帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210 x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00字节数据解析Byte30 x8819Byte3Byte4用于反馈当前EPS的电机电流，0 x8819先进行高低字节变换后为0 x1988，再换算成十进制值为6536，由前面解析Byte1Byte2得知，方向盘为顺时针旋转，则数值6536还需再次进行计算，即164-6536=59000，表示当前EPS电机电流为590000.001A=59A。Byte4Byte50 x00预留字节Byte60 x1EByte6用于反馈EPS-ECU的温度，0 x1E换算成十进制数为30，表示当前EPS-E

45、CU温度为30。Byte70 x00预留字节线控转向系统调试任务实施EPS-ECU向VCU反馈的CAN报文计算CAN口传输方向时间标识帧ID帧格式帧类型数据长度数据HEXCAN1接收14:43:210 x18F数据帧标准帧8010CFE8819001E00通过以上解析，可知当前转向系统状态为：ECU处于工作模式、温度为30且无任何故障方向盘顺时针旋转了500电机电流为59A智能网联汽车线控转向系统故障检修学习目标1了解线控转向系统的关键技术2熟悉线控转向系统的电路图3掌握线控转向系统部件插接器的针脚定义4能够对线控转向系统进行故障诊断与排除线控转向系统关键技术01线控转向系统关键技术传感器技术

46、汽车控制依赖于传感器的信息采集和反馈的精度线控转向系统关键技术容错控制技术分类组成硬件冗余方法对重要部件及易发生故障部件提供备份解析冗余方法设计控制器软件线控转向系统关键技术总线技术：要求线控的网络数据传输速度高，时间特性好，可靠性高TTP：能够支持多种容错策略，具有节点的恢复和再整合功能Byteflight（BWM）：既能满足某些高优先级消息需要时间触发，以保证确定延迟的要求，又能满足某些消息需要事件触发，需要中断处理的要求FlexRay：具有容错功能和确定的消息传输时间，能够满足汽车控制系统的高速率通信要求线控转向系统关键技术电源技术42V电源线控转向系统电路图分析02线控转向系统电路图分

47、析EPS线控转向电路图分析启动钥匙EPS-ECU启动方向盘扭矩转角传感器CAN访问车辆状态控制电机通电占空比及电流大小发送检测人工驾驶线控转向系统电路图分析EPS线控转向电路图分析自动驾驶加装：智能传感器计算平台CAN协议调试线控转向系统电路图分析SBW线控转向电路图分析单组ECU的SBW线控转向系统启动钥匙SBW-ECU启动方向盘扭矩转角传感器检测计算平台VCU人工驾驶自动驾驶发送发送角位移传感器控制反馈加装：计算平台发送路感电机转向执行电机控制线控转向系统电路图分析SBW线控转向电路图分析3组ECU的SBW线控转向系统SBW线控转向电路图分析控制两侧转向轮的转向电机电控出现故障时，离合器控

48、制备用的机械系统介入，转换成机械转向控制路感电机线控转向系统电路图分析SBW线控转向电路图分析3组ECU的SBW线控转向系统启动钥匙SBW-ECU2启动转向力度回馈器检测计算平台VCU人工驾驶自动驾驶发送发送角位移传感器1/角位移传感器2反馈发送路感电机转向电机1/转向电机2控制加装：计算平台SBW-ECU1/ECU3控制CAN线控转向系统部件插接器针脚介绍03线控转向系统部件插接器针脚介绍名称针脚编号针脚定义信号连接器1/2/3CAN-L4ON12+5/6/7/8CAN-H通过CAN线与其它模块进行通信线控转向系统部件插接器针脚介绍名称针脚编号针脚定义传感器连接器1PWM2PWM3GND45

49、V55V6GND7TQ8TQ与扭矩转角传感器连接，用于监测方向盘转角与扭矩线控转向系统部件插接器针脚介绍连接至转向助力电机，提供工作电源线控转向系统部件插接器针脚介绍名称针脚编号针脚定义电源连接器1BATT+2BATT-与低压蓄电池连接线控转向系统供电电源故障检修04线控转向系统供电电源故障检修实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统供电电源故障检修任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。工具/仪器：万用表。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能

50、够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障检测前防护步骤图示个人防护，维修人员需穿着防护手套。实训台防护，需铺上格栅和翼子板防护。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障现象步骤图示底盘线控系统测试装调实验实训台转向无助力，显示屏显示车身三级报警。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障分析步骤图示根据底盘线控系统测试装调实验实训台的调试软件中报文信息显示，发现线控转向系统控制器（EPS-ECU）输出报文的CAN1中ID 0 x18F消失，可以判断为EPS-ECU通讯故障。可能造成故障的原因有：线控转向系统控制器（EPS-ECU）电源

51、故障；线控转向系统控制器（EPS-ECU）通讯故障；线控转向系统控制器（EPS-ECU）软件错误；线控转向系统控制器（EPS-ECU）故障。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障检测步骤图示取下钥匙，分别拔下EPS-ECU信号插头和供电插头，插上钥匙并置于ON挡位。使用万用表蜂鸣挡，测量EPS-ECU供电插头搭铁T2/2号针脚和搭铁间通断，正常为导通状态。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障检测步骤图示使用万用表电压挡，黑表笔接EPS-ECU供电插头搭铁T2/2号针脚，红表笔接EPS-ECU信号插头ON供电T8/4号针脚，正常测量值应为12V左右。拔下F19保险丝，使用万用表电压挡，黑表

52、笔接搭铁，红表笔接F19电压输入插座，正常测量值应为12V左右。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障检测步骤图示使用万用表蜂鸣挡，测量F19保险丝是否导通，正常为导通状态。如不导通，说明保险丝存在问题，需要更换保险丝。使用万用表蜂鸣挡，测量F19保险丝电压输出插座和EPS-ECU信号插头ON供电T8/4号针脚之间线路，正常为导通状态。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障检测步骤图示经万用表测得，F19保险丝电压输出插座和EPS-ECU信号插头ON供电T8/4号针脚之间线路无穷大，存在断路故障，为线控转向系统控制器（EPS-ECU）电源故障。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障修复步

53、骤图示维修或更换相同型号的线路，实训台恢复正常状态，故障排除，撤除防护。线控转向系统CAN通讯故障检修05线控转向系统CAN通讯故障检修实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统CAN通讯故障检修任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。工具/仪器：万用表、示波器。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障检测前防护步骤图示个人防护，维修人员需穿着防护

54、手套。实训台防护，需铺上格栅和翼子板防护。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障现象步骤图示底盘线控系统测试装调实验实训台转向无助力，显示屏显示车身三级报警。线控转向系统供电电源故障检修任务实施故障分析步骤图示根据底盘线控系统测试装调实验实训台的调试软件中报文信息显示，发现线控转向系统控制器（EPS-ECU）输出报文的CAN1中ID 0 x18F消失，可以判断为EPS-ECU通讯故障。可能造成故障的原因有：线控转向系统控制器（EPS-ECU）电源故障；线控转向系统控制器（EPS-ECU）通讯故障；线控转向系统控制器（EPS-ECU）软件错误；线控转向系统控制器（EPS-ECU）故障。线控转

55、向系统CAN通讯故障检修任务实施故障检测步骤图示取下钥匙，分别拔下EPS-ECU信号插头和供电插头，插上钥匙并置于ON挡位。使用万用表电压挡，黑表笔接EPS-ECU供电插头搭铁T2/2号针脚，红表笔接EPS-ECU信号插头ON供电T8/4号针脚，正常测量值应为12V左右。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障检测步骤图示如以上测量结果不正常，需要接着测量供电线路和保险丝F19。使用万用表电压挡，红表笔接EPS-ECU信号插头CAN-H T8/8号针脚，黑表笔接搭铁，正常测量值应为2.55V左右。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障检测步骤图示使用万用表电压挡，红表笔接EPS-ECU信

56、号插头CAN-L T8/3号针脚，黑表笔接搭铁，正常测量值应为2.46V左右。若测量EPS-ECU的CAN总线、供电和搭铁都无异常，则需检查是否有EPS-ECU对应升级，若无，则需要更换EPS-ECU。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障检测步骤图示经示波器或万用表测得，EPS-ECU信号插头CAN-H T8/8号线路存在断路故障，为线控转向系统控制器（EPS-ECU）CAN通讯故障。线控转向系统CAN通讯故障检修任务实施故障修复步骤图示维修或更换相同型号的线路，实训台恢复正常状态，故障排除，撤除防护。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修06线控转向系统扭矩转角传感器故障检修实训载体智能网

57、联汽车底盘线控实验实训台线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训台。工具/仪器：万用表。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障检测前防护步骤图示个人防护，维修人员需穿着防护手套。实训台防护，需铺上格栅和翼子板防护。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障现象步骤图示底盘线控系统测试装调实验实训台转向无助力，显示屏显

58、示车身三级报警。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障分析步骤图示根据底盘线控系统测试装调实验实训台的调试软件中报文信息显示，发现线控转向系统控制器（EPS-ECU）输出报文的CAN1中ID 0 x18F转向角度传感器部分异常，可以判断为转向角度传感器相关故障。可能造成故障的原因有：转向角度传感器故障；转向角度传感器线路故障；线控转向系统控制器（EPS-ECU）软件错误；线控转向系统控制器（EPS-ECU）故障。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障检测步骤图示取下钥匙，分别拔下EPS-ECU信号插头和供电插头，插上钥匙并置于ON挡位。使用万用表电压挡，黑表笔接EPS-ECU供

59、电插头搭铁T2/2号针脚，红表笔接EPS-ECU信号插头ON供电T8/4号针脚，正常测量值应为12V左右。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障检测步骤图示如以上测量结果不正常，需要接着测量供电线路和保险丝F19。使用万用表电压挡，红表笔接EPS-ECU信号插头CAN-H T8/8号针脚，黑表笔接搭铁，正常测量值应为2.55V左右。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障检测步骤图示使用万用表电压挡，红表笔接EPS-ECU信号插头CAN-L T8/3号针脚，黑表笔接搭铁，正常测量值应为2.46V左右。若测量EPS-ECU的CAN总线、供电和搭铁都无异常，则需检查是否有EPS-EC

60、U对应升级，若无，则需要更换EPS-ECU。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障检测步骤图示经示波器或万用表测得，EPS-ECU信号插头CAN-H T8/8号线路存在断路故障，为线控转向系统控制器（EPS-ECU）CAN通讯故障。线控转向系统扭矩转角传感器故障检修任务实施故障修复步骤图示维修或更换相同型号的线路，实训台恢复正常状态，故障排除，撤除防护。智能网联汽车线控制动系统拆装学习目标1了解线控制动系统的功能2掌握线控制动系统的结构与工作原理3了解线控制动系统典型车型应用4了解线控制动系统的发展趋势（拓展）5能够独立拆装线控制动系统线控系统功能01线控制动系统功能什么是汽车制动系统