新能源汽车电气技术 课件 第2章 汽车供电控制系统原理认知与检修

汽车供电控制系统原理认知与检修第二章

一辆2019年5月出厂的吉利EV450电动汽车，按下一键起动按钮后，仪表一片漆黑。测量蓄电池电压为12.68V，为正常值。

如果你是接车的修理技术人员，应如何找出故障原因？修理方案应如何制订？问题导入能力目标：1）能说出无电源控制ECU时电源分配的方法。2）能说出有电源控制ECU时电源分配的方法。3）能够说出传统燃油汽车金属钥匙式点火开关的OFF、ACC、ON、START档的意义。4）能够说出操作一键起动按钮的OFF、ACC、ON、READY档的意义。5）能够说出为什么电动汽车可以取消ACC档。6）能够进行传统燃油汽车金属钥匙式点火开关的OFF、ACC、ON、START档位操作。7）能够进行一键起动按钮的OFF、ACC、ON、READY档位操作。

学习目标8）能够进行一键起动按钮的OFF、ON、OK操作。9）能够进行非一键式起动开关的OFF、ON、READY操作。10）能够检查ACC档（附件档）继电器的工作条件及ACC继电器电路。11）能够检查IG档（点火档）继电器的工作条件及IG继电器电路。12）能够检查ST档（起动档）继电器的工作条件及ST继电器电路。学习目标素养目标：1）小组能进行团队协作，成员间积极沟通与表达。2）查阅资料的能力。学习目标

在无电源控制ECU的供电系统中，由驾驶人旋转操作点火开关的输出端子完成供电控制。由于负载的电流要流经点火开关，可能会导致点火开关损坏，也可能导致一些误操作。说明：本模块内容兼容燃油汽车的供电系统。

一、点火开关功能

图2-1

所示为传统型点火开关和点火开关符号（OFF

档）。

知识点1_无电源控制ECU

的供电控制图2-1传统型点火开关和点火开关符号（OFF档）点火开关各档功能如下：1）汽车锁/关闭（LOCK/OFF）档。点火开关在LOCK档时，钥匙可拔出（自动变速器在P（Park）档），同时转向盘锁死，切断各档的供电。2）附件（ACC）档。点火开关在附件档时，收音机、小功率车灯等可以正常使用。3）点火（ON）档。点火开关在点火档时，除了起动机外的设备都被供电。

4）起动（START）档。起动电机运转，点火（START档）时，ACC档即停止其他电器供电，点火完成后松开钥匙，钥匙会自动返回ON档。知识点1_无电源控制ECU

的供电控制二、点火开关供电端子

点火开关可直接进行供电控制，电流经过点火开关30后，可从SU、15、P、X、50这5个端子实现对外供电。不带电源ECU的供电控制如图2-2所示。

由图2-2可知，机械式点火开关D从30引脚将电引入开关，从SU、15、P、X、50这5个端子输出，SU、15、P、X、50分别为附件端子、点火端子、驻车端子、大荷端子、起动端子。说明：早期汽车用电器较少，用电量较小，用点火开关直接进行各档电源分配即可。随着用电器增加，各档电流增大，金属触点容易烧蚀。另外，为了满足电源分配的智能化，这种通过开关直接进行电源分配的点火开关被带有电源分配管理功能的ECU代替。知识点1_无电源控制ECU

的供电控制图2-2无电源控制ECU的供电控制知识点1_无电源控制ECU

的供电控制一、以机械钥匙在点火锁内转动到不同位置的信号作为电源分配的输入

大众速腾的电源控制系统没有专门的电源控制ECU，而是采用了基本电气控制单（J519）作为电源控制ECU，其点火开关电路和点火锁总成如图2-3所示。点火开关向基本电气控制单元

（J519）提供15号线、X线及s线信号，再由基本电气控制单元（J519）实施相应的继电器供电控制。

知识点2_“有”钥匙的电源分配控制图2-3大众速腾的点火开关电路和点火锁总成二、采用钥匙插入钥匙盒不同位置产生的不同信号作为电源分配输入

进入和起动授权开关E415需要插入电子点火开关内部，通过接触相应的机械触点以达到与机械钥匙相同的作用（图2-4）。

进入和起动授权开关E415的插脚和不同位置的接通触点如图2-5和2-6所示。

知识点2_“有”钥匙的电源分配控制图2-4进入和起动授权开关E415图2-5E415的插脚图2-6E415不同位置的接通触点

在采用一键起动的传统燃油汽车或电动汽车必须配有电源控制ECU。下面介绍复位开关+非复位开关的电源控制ECU的例子。复位开关产生钥匙信号，非复位开关起动发动机。

一、IG保持电路

电源控制ECU根据从按钮开关、制动开关和ECU接收的信号控制按钮起动功能。电源控制ECU通过BEAN与收发器钥匙ECU及智能进入和起动系统ECU保持通信。此外，还有一条专门串行通信线独立地与收发器钥匙ECU及转向所ECU保持通信。

保持电路的工作原理如图2-7所示。当IG1继电器激活电路和IG2继电器激活电路出现故障时，电源控制ECU提供一条保持电路以维持IG1和IG2的起动。该电路防止了车辆行驶过程中由于IG1继电器激活电路和IG2继电器激活电路出现故障而导知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制致电源被切断。若IG2继电器激活电路有故障时，保持电路直接输出，这时IG1继电器和IG2继电器同时工作。知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制图2-7保持电路的工作原理

二、转向所总成1、简述

图2-8所示为转向所总成控制原理。锁止电机实现电力锁止转向柱和开锁。当驾驶人将电子钥匙插入钥匙孔后，按下发动机开关或通过持有的钥匙进入车辆时，该系统打开转向柱。在电源模式为OFF或ACC时，驾驶人将钥匙从钥匙孔中拔出后，系统会锁止转向柱。同样，在变速杆处于P位时，任意一个车门处于打开状态（发动机停止状态下）系统都会锁止转向柱。

转向锁ECU集成在转向锁总成中，通过控制锁止电机来控制转向锁总成中的锁条。电子转向锁ECU检测锁条的位置（锁止/开锁）并将信息发送给电源控制ECU、收发器钥匙ECU和其他ECU。转向锁ECU和电源控制ECU、收发器钥匙ECU相连接，知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制当收到两者ECU的批准信号后，开动锁止电机。转向锁ECU也将开锁信号发送给电源控制ECU和收发器钥匙ECU。收到信号后，电源控制ECU允许发动机ECU起动发动机，收发器钥匙ECU使停机系统失效。知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制图2-8转向锁总成控制原理转向锁总成发动机开关2、结构和工作原理

转向锁的结构和工作原理如图2-9所示。转向锁功能：1）发动机开关控制2）转向锁控制3）诊断

三、发动机开关控制1、简述

驾驶人将钥匙插入钥匙孔后，收发器钥匙ECU识别钥匙的ID代码时，或者驾驶人持有钥匙进入车辆后按下发动机开关时，智能进入和起动系统ECU识别钥匙的ID代码，电源控制ECU批准发动机开关的操作。结果，电源转换为发动机开关选定的模知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制式。变速杆在P位时，每次按下发动机开关，电源模式都经历三个阶段（OFF→ACC→IG-ON→OFF）。无论之前是何种电源模式，如果驾驶人踩下制动踏板（导致制动灯开关打开）的同时按下发动机开关，则电源模式转换成发动机起动状态。电源模式处于ACC大约1h后，电源控制ECU将自动关闭电源。2、OFF→ACCOFF→ACC的控制原理如图2-9所示，驾驶人将钥匙插入钥匙孔，或者驾驶人持有钥匙进入车辆后按下发动机开关，收发器钥匙ECU或智能进入和起动系统ECU检查钥匙的ID代码。这种状态下，如果驾驶人不踩下制动踏板而按一次发动机开关，则电源控制ECU核实钥匙ID代码的检查结果和收发器钥匙ECU提供的制动灯开关状态。知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制图2-9OFF→ACC的控制原理3、ACC→IG-ONACC→IG-ON的控制原理如图2-10所示，当电源模式处于ACC状态，驾驶人没有踏下制动踏板而按一次发动机开关时，电源控制ECU将打开IG1和IG2继电器，以起动IG电源。此时，ACC继电器保持ON状态。此时，电源控制ECU保持发动机开关上的黄色指示灯亮起。4、OFF→发动机起动OFF→发动机起动的控制原理如图2-11所示，当钥匙插入钥匙孔后，收发器钥匙ECU检测钥匙的ID代码。知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制图2-10ACC→IG-ON的控制原理图2-11OFF→发动机起动的控制原理5、发动机运转或IG-ON→OFF发动机运转或IG-ON→OFF的控制原理如图2-12所示，当车辆停止且变速杆处于P位时，如果驾驶人按下发动机开关使电源模式从发动机运转或IG-ON变为OFF，则ACC、IG1和IG2继电器将被关闭，然后关闭电源。如果变速杆处于P位以外的档位时，驾驶人按下发动机开关，则电源模式将从IG-ON变为ACC。因此，将变速杆置于P位并按下发动机开关两次直到电源模式变为OFF。当电源模式从IG-ON变为OFF时，电源控制ECU关闭发动机开关上的指示灯以通知驾驶人目前为OFF模式。知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制图2-12发动机运转或IG-ON→OFF的控制原理

四、转向锁控制1、开锁操作

驾驶人将钥匙插入钥匙孔或者驾驶人持有钥匙进入汽车后，收发器钥匙ECU或智能进入和起动系统ECU识别钥匙的ID代码。然后，驾驶人按下发动机开关即可使转向锁开锁。操作条件为（以下条件必须依次满足）：1）完成ID代码识别2）按下发动机开关2、锁止操作

当发动机正在运行（车辆停止）时，将变速杆置于P位，按下发动机开关，然后拔出钥匙或打开任意车门，转向锁即锁止。操作条件为（以下条件必须依次满足）：知识点3_有钥匙、有起动按钮的电源分配控制1、有一健起动开关

大多数电动汽车采用一键起动开关（吉利、比亚迪等电动汽车）、制动开关操作来实现对ACC继电器、IG继电器的控制。2、无一键起动开关

对于一些未设计一键起动开关的电动汽车，通常采用制动开关操作、换档锁止开关操作及档位操作来实现对ACC继电器、IG继电器的控制。知识点4_“无”钥匙的电源分配控制练习