新能源汽车电气系统检修（微课版） 课件 项目三任务1 整车控制系统的认识与检修

延时符项目三

新能源整车网络控制系统检修任务一

整车控制系统功能和网关检修知识目标:1.掌握整车控制系统的组成及功能。2.掌握网关的作用及工作原理。技能目标:1.能通过维修手册查找到网关控制器针脚定义。2.会根据维修手册的指引进行相关信号的测量，并给出维修结论。素养目标:1.培养青年爱国主义情怀，增强职业自信心。2.培养精益求精、追求卓越的工匠精神。

任务一整车控制系统功能和网关检修二、知识储备四、任务实施五、考核评价一、任务描述三、任务分析

任务一整车控制系统功能和网关检修留意道路上的汽车，不难发现新能源汽车越来越多。新能源汽车正加速“驶入”普通人的生活，成为一种新时尚。新能源汽车具有车型多元化、产品智能化、营销数字化等优点，这也是人们想要购买新能源汽车的主要原因。其中，新能源汽车的智能化要靠整车控制系统来实现，因此，整车控制系统对新能源汽车的发展有深远影响。接下来我们就一起学习整车控制系统的组成、功能及相关网关的检修。任务描述

任务一整车控制系统功能和网关检修内部执行机构的角度电气控制系统的角度整车控制系统的组成知识储备1.整车系统控制组成整车控制器（VCU）其他控制单元如：电池管理系统、电机控制系统、空调、转向、制动、仪表等控制单元等（1）新能源汽车内部执行机构的角度CAN总线1.整车系统控制组成知识储备

低压电气控制系统用于控制低压电气设备和电路，如门锁、车窗玻璃、雨刮、灯光、座椅调节、喇叭、防盗、仪表指示等。高压电气控制系统用于控制高压电气设备，如动力电池、驱动电机、车载充电机、DC/DC/空调压缩机及PTC等。。整车网络控制系统用于整车控制器与电机控制器、电池管理系统（BMS）、空调控制单元等控制单元的通信与管理。（2）新能源汽车电气控制系统的角度知识储备1.整车系统控制组成合作实现整车功能控制第一层

第二层DC/DC转换器2.整车系统控制策略知识储备123456789驾驶员意图解析整车状态监测与显示整车工作模式判断与驱动控制整车能量优化管理整车通信网络管理制动能量回收控制故障诊断与处理电动化辅助系统管理远程控制3.整车控制系统功能知识储备（1）解析驾驶员意图整车控制系统可根据相关计算规则，将驾驶员发出的加速踏板位置信号和制动踏板信号转化为驱动电机的转矩命令，并直接（或通过CAN总线）传送给电机控制器，控制电机控制器的输出功率，进而控制电机转速。3.整车控制系统功能知识储备整车控制器通过各种状态信息（如启动开关、充电信号、加速踏板位置、当前车速和车辆是否有故障信息等）来判断当前需要的整车工作模式（包括充电模式和行驶模式）。根据当前的参数和状态及前一段时间的参数和状态，核算出当前车辆的转矩和最终实际输出的合理转矩，以达到驱动控制的目的。（2）整车工作模式判断与驱动控制3.整车控制系统功能知识储备制动能量回收的具体过程为：当新能源汽车达到制动能量的回收条件时，整车控制器将向电机控制器发送指令，使驱动电机处于再生制动状态，让部分制动能量储存在动力电池中，以提高整车能量的利用效率。（3）制动能量回收控制如制动能量回收不能干预ABS工作3.整车控制系统功能知识储备整车控制系统能通过整车控制器控制用电设备（包括驱动电机、空调、制动设备、转向设备和冷却设备等）来对车辆的能量进行优化管理，从而提高车辆的续驶里程。（4）整车能量优化管理例如，当动力电池电量较低时，整车控制器会发送控制指令关闭部分辅助设备（如音响、空调等），将电能优先供给车辆行驶使用并保证车辆的安全。3.整车控制系统功能知识储备整车控制器能对整车通信网络进行管理，并通过CAN总线协调驱动电机系统、空调系统、转向系统、制动系统和冷却系统等系统间的通信。（5）整车通信网络管理3.整车控制系统功能知识储备电动化辅助系统包括电动空调系统、电动控制系统、电动助力转向系统、辅助动力电池加热系统等。整车控制系统将根据动力电池状态，对电动化辅助系统进行管理。（6）电动化辅助系统管理3.整车控制系统功能知识储备

显示内容包括车速，里程，驱动电机转速、温度，动力电池的电量、电压、电流，故障信息等。整车控制系统能通过传感器和CAN总线对车辆的状态进行监测，并将各控制单元的状态信息和故障诊断信息发送给车载信息显示系统，使其通过组合仪表显示出来。（7）整车状态监测与显示3.整车控制系统功能知识储备整车控制系统能实时监控车辆电控系统，并对其进行故障诊断和相应安全保护处理,根据传感器的输入信息及CAN总线的通信信息，对各种故障进行诊断、等级分类、报警显示、故障码存储等。（8）故障诊断与处理如停止能量回收、跛行回家、零转矩、断高压3.整车控制系统功能知识储备整车控制系统能使新能源汽车实现远程控制，包括远程信息查询、远程充电控制、远程空调控制等。（9）远程控制-智能车机通过应用程序实时查询整车状态离车较远的情况下，提前打开车内空调，调节车内温度汽车厂也可以通过远程控制功能收集车辆常见故障信息举例3.整车控制系统功能知识储备讨论：请大家想一想，当驾驶员踩下制动踏板时，整车控制系统该如何控制？（1）网关控制器的概念在汽车上，从一个控制器向另一个控制器发送信息，需要经过一道“关口”，车载网络的这个关口，就是网关（getaway）。网关作为汽车网络系统的核心控制装置，网关负责协调不同结构和特征的CAN总线网络及其他数据网络之间的协议转换、数据交换、故障诊断等工作。网关叫他网络之间的连接器、协议的转换器、数据的翻译器或者叫做网桥。4.网关控制器知识储备（2）网关的功能网关主要功能是通过报文路由转发、报文过滤与信号重组等工作实现信息的交换，包括不同通信协议间的交互，如Ethernet、FlexRay、CAN、CANFD、LIN。传统的网关按照实现方式可分为独立网关和集成网关，集成网关指集成路由功能的仪表或车身控制器，使用集成网关时，其网络拓扑相对简单；独立网关主要实现路由功能，网络拓扑相对复杂。4.网关控制器知识储备除了基本的路由功能，网关通常还具有以下属性和功能：1）各功能域物理隔离：网关区分各个功能域，将不同的功能域区分开。2）外部沟通媒介与网络安全防护：网关是整车与外部信息交互的媒介，因此网关需要过滤外部信息，避免整车内部网络被攻击。3）网络休眠唤醒管理：网关依据整车休眠唤醒条件，协调各个网段间的休眠唤醒。4）OTAMaster功能：实现整车远程刷写功能，获取ECU升级数据包并存储在本地，当满足刷写条件时，网关可作为刷写机，以既定的刷写流程将刷写数据传输给待升级ECU。5）整车状态管理和能量管理：管理整车模式和用户使用模式。4.网关控制器知识储备（3）网络拓扑构架典型的网络拓扑有传统的EE架构、基于Domain的EE架构、混合的EE架构三种构架。4.网关控制器知识储备（5）比亚迪E5网络架构及网关4.网关控制器知识储备任务分析要想完成本任务故障的诊断与排除，需要具备以下知识和技能：1.相关知识（1）掌握整车控制系统的功能。（2）了解整车控制系统的控制策略。（3）了解车载网关的相关概念。2.相关技能（1）万用表、示波器、解码器等常见设备的使用。（2）维修资料的查阅、电路原理图的识读和分析。（3）常见故障的诊断与排除。（4）7S管理和操作。任务分析任务实施可按照以下流程图进行实践操作——技能实训1比亚迪秦EV网关控制器的更换以比亚迪秦EV新能源汽车为例，对网关控制器进行拆装更换。1．准备工作2．操作步骤任务实施步骤1：检查并清洁拆装工具，拆装工具套装如图3-1-9所示。步骤2：整车下电断开蓄电池负极进行整车低压下电，断开后的蓄电池负极桩需要用黑胶带包裹起来，如图3-1-10所示为拆下蓄电池负极。任务实施步骤3：查阅资料确定网关控制器位置查找相关维修手册，可以知道比亚迪秦ev网关控制器的安装位置在仪表台副驾驶侧储物盒里面靠上，比亚迪秦EV网关控制器的安装位置和比亚迪秦ev仪表台如图3-1-11、3-1-12所示。任务实施步骤4：拆下仪表台副驾驶侧储物盒,如图3-1-13所示。

步骤5：轻轻拔下网关控制器的插接器,如图3-1-14所示。任务实施步骤6：选择合适的工具拆卸网关控制器的两颗固定螺栓，拿下网关控制器，如图3-1-15。步骤7：网关控制器的安装，安装时和拆卸步骤相反。图3-1-15拆卸网关控制器固定螺栓任务实施步骤8：安装完毕后，进入驾驶室按下一键启动开关，车辆上电，观察仪表是否显示正常如图3-1-16所示，当仪表显示正常则更换完毕，进行5s收尾。技能实训2比亚迪秦EV网关信号的测量任务实施实践操作——技能实训2比亚迪秦EV网关信号的测量以比亚迪秦EV新能源汽车为例，对网关控制器进行拆装更换。1．准备工作2．操作步骤任务实施步骤1：识读相关电路图比亚迪秦EV网关控制器电路图如图3-1-17所示，从电路图中可知和网关控制器关联的网络有舒适网-1、舒适网-2、ESC网和动力网。任务实施步骤2：终端诊断

网关控制器插接器共有24个插线孔如图图3-1-18所示，网关控制器引脚实物如图图3-1-19所示。任务实施断开网关控制器G19连接器，网关控制器引脚定义如表3-1-2所示。表3-1-2网关控制器端子定义任务实施检查线束端各端子电压和电阻，标准值见表3-1-3和表3-1-4。表3-1-3端子电压标准值表3-1-4端子电阻标准值任务实施步骤3：通信线终端电阻的检查1）检查舒适网1主节点终端电阻断开网关控制器G19连接器，检查网关控制器板端7脚与8脚之间电阻，标准值见表3-1-5。表3-1-5舒适网1主节点终端电阻标准电阻若异常，更换网关控制器。任务实施2）检查舒适网2主节点终端电阻断开网关控制器G19连接器，检查网关控制器板端1脚与2脚之间电阻，标准值见表3-1-6。表3-1-6舒适网2主节点终端电阻标准电阻若异常，更换网关控制器。任务实施3)检查动力网主节点终端电阻断开网关控制器G19连接器，检查网关控制器板端9脚与10脚之间电阻，标准值见表3-1-7。表3-1-7舒适网2主节点终端电阻标准电阻若异常，更换网关控制器。任务实施4）检查ESC主节点终端电阻断开网关控制器G19连接器，检查网关控制器板端13脚与14脚之间电阻，标准值见表3-1-8。表3-1-8舒适网2主节点终端电阻标准电阻若异常，更换网关控制器。任务实施考核评价任务

姓名

教学场所

知识目标1.掌握整车控制系统的功能□完成

□基本完成

□未完成2.了解整车控制系统的控制策略□完成

□基本完成

□未完成3.了解车载网关的相关概念□完成

□基本完成

□未完成技能目标1.能通过维修手册查找到网关控制器针脚定义

完成

□基本完成

□未完成2.会根据维修手册的指引进行相关信号的测量，并给出维修结论

□完成

□基本完成

□未完成素养目标能够按