新能源故障诊断技术项目三：车载网络与整车控制策略

LOGO新能源汽车故障诊断技术2022目录Contents项目一新能源汽车故障诊断技术基础项目二高低压配电线网项目三车载网络与整车控制策略项目四新能源车各系统控制逻辑与诊断技术项目五新能源汽车故障诊断方法与技巧项目三车载网络与整车控制策略01任务1 车载网络技术项目三车载网络与整车控制策略新能源汽车网络工作原理CAN网络系统主要由控制器、收发器、终端电阻和传输线组成。除数据传输线外，其它元件都置于控制单元内部。CAN总线硬件和软件传输技术图3-1-8高、低速CAN在双绞线上传导的信号波形高、低速CAN波形区别CAN报文信息数据比亚迪E5的网络拓扑图秦EV-网络拓扑图比亚迪E5的动力网和诊断座线路比亚迪E5车的诊断座网络检测方法比亚迪E5车的网关检测比亚迪E5车的网关电路

诊断仪的连接和读取车载网络信息解码仪显示数据流汽车网络排故方法汽车网络排故方法01任务2 整车控制策略项目三车载网络与整车控制策略比亚迪E5车的整车控制逻辑比亚迪秦EV的高压电气原理图比亚迪E5的高压电气原理图电驱控制技术

比亚迪E5的动力总成检测比亚迪E5电机三相电电压和电流的变化视频

旋变传感器工作原理

比亚迪E5的动力总成驱动电机及其传感器检测视频定子线圈温度接插件冷却水道三相输入电机内部零部件电机转子铁芯旋变变压器旋变小线旋转变压器、转子旋转变压器旋变线圈67旋转变压器（简称旋变）是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系，这种旋转变压器又称为正余弦旋转变压器；旋转变压器作为速度及位置检测,可以反馈给控制器进行监测,来准确过控制电机的转速及位置。旋转变压器由旋变线圈、信号盘组成。旋变传感器工作原理视频电机旋变测量71备注：正余旋之间，正余旋和励磁之间，以及旋变信号和壳体之间阻抗大于50MΩ。电机线圈测量电机A、B、C三相高压线之间阻值0.36Ω±0.02Ω。43218765针脚定义针脚定义参考值1

余弦-5余弦+16±4Ω2正弦-6正弦+16±4Ω3励磁-7

励磁+8.3±2Ω4温度+8温度-53.65kΩ~151.9151.9kΩ1、电机余弦测量2、电机三相线测量3、电机温度测量132双向交流逆变式电机控制器（VTOG）主要功能：

（1）驱动控制（放电）：采集油门、制动、档位、旋变信号等控制电机正向、反向驱动，正、反转发电功能；具有高压输出电压和电流控制限制功能，具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能。同时具备电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制。（2）充电控制：交、直流转换，双向充、放电控制功能；自动是识别单相、三相相序并根据充电电流控制充电方式，根据充电设备识别充电功率，控制充电方式；根据车辆或其他设备请求信号控制车辆对外放电；断电重启功能；在电网断电，又供电的时候，可继续充电功能。VTOG驱动系统控制原理图

比亚迪秦EV动力总成采用的是三合一结构，电机控制器、驱动电机、主减速器在一起，电机控制高压线束采用内部连接，外部直接提供高压直流电，大大节省线束成本，代表电动化汽车动力总成的主流发展方向。比亚迪秦EV的动力总成

三合一动力总成的电机交流电源线束和旋变传感器线束直接连接到电机控制器，安装在内部，线束保护级别更上一层楼。比亚迪秦EV的动力总成输入功率70KW输入转速0-12100r\min最大输入扭矩180N*m最大输入扭矩转速3714r\min传动比10.7润滑油量0.75-0.85L放油螺栓力矩47-53N*m注油螺栓力矩35-39N*m减速器

三合一动力总成采用的是单级减速器，内部只有一组减速增扭的齿轮组和一个差速器总成。比亚迪秦EV的动力总成序号常见故障整车现象处理措施1电机绝缘不良诊断仪显示电机漏电更换电机/电机定子2电机烧毁整车断电保护、动力丢失更换电机/电机定子3电机欠压过流诊断仪显示电机欠压或过流螺栓松动，接触不良，拧紧螺栓4电机旋变损坏电机无动力输出，旋变故障/诊断仪显示电机欠压或过流更换旋变定子5电机轴承损坏整车电机部位异响严重（主观判断）更换轴承6电机温度传感器损坏诊断仪显示电机过温、无温度显示更换温度传感器电机常见故障判断拆解单级变速箱

选手合理利用现场的工具分解单级变速箱，并对拆下的部件进行检查、给出维修意见。测量差速器总成安装调整间隙

选手先将拆下的部件清洁，装回变速箱内。之后利用现场提供的高度尺、深度尺等检测工具测量、计算出差速器总成的安装间隙，选择合适的调整垫片，装回后端盖驱动电机的动态检测

选手利用动力电池PACK技术平台为纯电动汽车驱动系统装调与检测技术平台供电，使驱动电机运行，检查驱动系统有无异响，并借助四通道示波器测量电机运行波形。01任务3 高压防护与热管理项目三车载网络与整车控制策略5、安全保护

高压输出安全管控主要有高压安全监控技术高压安全监控技术»主动泄放驱动电机控制器中含有主动泄放回路，当检测到车辆发生较大碰撞、高压回路中某处接插件存在拔开状态、或含有高压的高压电控产品存在开盖情况，可在5s内将高压回路直流母线电压泄放到60以下，迅速释放危险电能，最大限度保证人员安全。»被动泄放在含有主动泄放的同时，驱动电机控制器、空调驱动控制器等内部含有高压的高压电控产品同时设计有被动泄放回路，可在2分钟内将高压回路直流母线电压泄放到60v以下，被动泄放做为主动泄放失效的二重保护。主动泄放保护；--5秒内把预充电容电压降低到≤60V，迅速释放危险电能;被动泄放保护；--2分钟内把预充电容电压降低到≤60V，被动泄放做为主动泄放失效的二重保护。高压安全监控技术»碰撞保护当车辆发生碰撞时，动力电池管理器检测到碰撞信号大于一定阀值时，会切断高压系统主回路的电气连接，同时通知驱动电机控制器激活主动泄放，从而使发生碰撞时的短路危险、人员电击危险降低到最低。»高压互锁e5车型作为纯电动车，只做了互锁1(结构互锁),高压互锁是由BMS来检测的，由BMC01的1号针脚(W线)输出PWM信号，经过PTC、高压电控总成、动力电池包后再回到BMC02的7号针脚(W线),如图：结构互锁：为了确认高压插接件的连接可靠性，整车高压系统中的插接件基本都连接有检测电路。当检测电路断开的时候，整车控制器或BMS即认定高压插接件松脱，此时为了保证整车安全，不许上高压电。功能互锁：比亚迪E5属于插电式纯电动汽车，车辆在连接外部充电设备时，为避免发生安全事故，不允许车辆依靠自身驱动系统移动，又称充电优先原则。秦EV的高压互锁基本认知比亚迪E5的安全保护高压安全保护；碰撞断高压电保护；漏电断高压电保护；高压互锁保护；结构互锁、功能互锁、空调互锁（程序性互锁）主动泄放保护；--5秒内把预充电容电压降低到≤60V，迅速释放危险电能;被动泄放保护；--2分钟内把预充电容电压降低到≤60V，被动泄放做为主动泄放失效的二重保护。高压电控箱总成的互锁

高压互锁（所有高压辅件组成的串联闭环电路）

高压互锁（所有高压辅件组成的串联闭环电路）PTC高压互锁短接测高压视频高压互锁B52高压安全监控技术»电池管理系统:监测动力电池电压高压安全监控技术»电池管理系统:监测动力电池电流高压安全监控技术»电池管理系统:监测动力电池温度高压安全监控技术»电池管理系统:检测碰撞、漏电数据4、漏电传感器

漏电传感器含有CAN通讯功能，主要监测与动力电池输出相连接的负母线与车身底盘之间的绝缘电阻，来判定高压系统是否存在漏电。漏电传感器将漏电数据信息通过CAN信号发送给电池管理器、VTOG，采取相应保护措施。漏电数据判定2、漏电传感器（5#模组）\搭铁线安装位置：

搭铁线安装位置

漏电传感器主要监测与动力电池输出相连接的负母线与车身底盘之间的绝缘电阻；负极----车身绝缘阻值100Ω/V＜R≤500Ω/V一般漏电

≤

100Ω/V严重漏电漏电传感器电路图漏电传感器针脚图1.2F3DM动力电池的漏电检测工具：1、万用表（能精确到小数点后4位）2、100KΩ电阻检测步骤一：检测步骤二：检测步骤三：比较V正和V负，选择电压大的进行下一步；（例如V正>V负）万用表+—V1万用表+—V2并联一个100KΩ电阻测试新能源汽车检测漏电的性能视频检测步骤四：计算：不漏电漏电V1-V2V2×R动力电池当前总电压≥500Ω/VV1-V2V2×R≤500Ω/V动力电池当前总电压电阻值01任务4 无钥匙进入与防盗项目三车载网络与整车控制策略无钥匙进入与防盗无钥匙进入与启动系统的结构组成PEPS控制器：无钥匙进入启动系统的核心控制单元，其主要功能是采集门把手及启动按钮的输入信号，驱动低频天线寻找智能钥匙，接收智能钥匙发送的高频信号并确定智能钥匙是否合法，根据智能钥匙反馈的信息确定钥匙相对于车的位置（车内/车外有区别）。启动按钮：无钥匙进入启动系统的输入单元之一，用于感知用户是否有给车辆上电或启动车辆的意图。门把手传感器：无钥匙进入启动系统的输入单元之一，用于感知用户是否有给车辆解锁或上锁的意图。门把手传感器目前有两种形式，按钮式和电容式如图3-4-2。电容式在人手插入的瞬间即可感应到人手欲拉车门把手。按钮式如比亚迪秦EV的车门把手，把按钮式微动开关和车外探测天线一起装于门把手上。当按下此开关时，KEYLESSECU就驱动低频探测天线寻找电子钥匙或者卡式智能钥匙。如果检测到有合法的钥匙在车外，则中控锁响应当前状态的相反状态（即如果此时中控锁处于锁止状态，则中控锁解锁；如果此时中控锁处于解锁状态，则中控锁闭锁）。如果钥匙在车内时，按微动开关不起作用。低频天线：当PEPS控制器受到触发时，会驱动低频天线发出低频信号，通常为125KHz。低频天线的耦合方式为电感耦合，即VCU的探测天线低频发射端的电流产生磁场，部分磁力线穿过智能钥匙天线线圈，产生感应电压。随后，通过一定方式的解调和解码，即可进行数据传输，完成低频通信。通过检测智能钥匙的感应电动势的幅值便可得出其与低频天线的距离信息。低频信号具有精准定位的特性，定位误差可以精确到1-2厘米，因此，汽车通过低频信号能准确获知钥匙是在车内还是在车外，继而完成智能开锁和一键启动的功能。无钥匙进入系统无钥匙进入系统无钥匙进入与启动系统备用线圈：无钥匙进入启动系统的备用通信单元，正常情况下其不参与控制运算，只有当智能钥匙的电池电量用光或者智能钥匙的信号受到到干扰时（如同频干扰），将智能钥匙贴近备用线圈，通过备用线圈来认证智能钥匙的有效性，从而启动车辆。智能钥匙：无钥匙进入启动系统的认证终端。智能钥匙的内部装有3D天线，可以感知来自X、Y、Z三个轴向上的各低频天线所发出信号强度，并将强度信息与智能钥匙的认证信息一并以射频信号的形式发送给PEPS控制器，用以确定智能钥匙的合法性及和相对位置。无钥匙进入与启动系统无钥匙进入与启动系统工作过程用户握住驾驶员侧的门把手（也可以是副驾、左后、右后门把手）；PEPS控制器（如图3-4-4的KEYLESSECU）通过门把手传感器或微动开关识别出用户动作；PEPS控制器交错触发各个低频天线发送低频信号；位于车辆内或车辆附近区域的、与该车辆匹配的智能钥匙收到低频天线的信息，并测量各自的接收强度；智能钥匙发出一个高频（通常433MHz）信息，带有各个低频天线接收强度、钥匙标识信号和钥匙防盗锁密码信息；PEPS控制器通过高频天线（秦EV将高频天线集成在KEYLESSECU内）接收智能钥匙的信息；PEPS控制器检测发送消息的智能钥匙是否具有正确的防盗密码；PEPS控制器通过检测所收到的各低频天线的信号接收强度，确定发送消息的智能钥匙是否位于车外有效检测区域；而对于车辆启动（高压上电），要求智能钥匙必须在车内有效检测区域。如果解锁车辆的各项条件均满足，则相应的消息被传送到CAN总线上，车辆解锁。启动车辆的工作流程与此同理，不再赘述。在使用过程中，如智能钥匙的电池电量耗尽、空间存在电磁干扰等，造车车辆无法解闭锁、无法启动等问题，需要取出智能钥匙中隐藏的机械钥匙，通过主驾门的机械锁来解锁或闭锁车辆。当车辆出现无法启动时，需要将智能钥匙贴近车辆的备用启动区域，然后按启动按钮起动车辆。比亚迪E5车天线布置03电机控制器防盗启动防盗，锁的是电机控制器（VTOG），即在整车上OK电之前，电机控制器也需要对码。如果电机控制器未进行匹配，整车无法上OK电。在更换电机控制器（目前采用更换四合一总成方式）时，使用比亚迪专用解码仪先对原车的VTOG进行密码清除，然后再对换上的备件进行防盗编程。VDS1000附加功能中有“电机控制器编程”、“电机控制器密码清除”，如图：比亚迪秦EV启动控制电路图比亚迪唐的智能钥匙一、系统概述驾驶员随身携带有效钥匙，通过智能钥匙系统，驾驶员不需要对汽车钥匙作任何操作，仅需按下门把手上的微动开关---便可执行开门、转向轴锁解锁、上电和启动车辆等动作；

系统由I-KeyECU控制，当I-KeyECU探测到钥匙在有效区域范围内，进行身份识别后，通过CAN线与BCM通讯，完成整套系统动作。以下情况，智能钥匙系统可能失效1、钥匙电池电量不足2、附近有很强的磁场或电场如TV信号塔等3、钥匙被金属物体屏蔽4、钥匙与手机放在一起5、附近另外一辆车同时也在进行智能钥匙系统工作二、系统结构无钥匙系统控制器钥匙高频接收模块右前门外拉手总成-车外探测天线（右）-微动开关（右）前部探测天线总成车内探测天线（中）左前门外拉手总成-车外探测天线（左）-微动开关（左）车内探测天线（后）启动按钮比亚迪唐智能钥匙控制器和高频接收器安装于左侧C柱内侧智能钥匙控制器高频接收器比亚迪唐1、“闭锁”按键2、“开锁”按键3、“后背门开启”按键4、机械钥匙5、“锁止”按键比亚迪唐三、系统框图比亚迪唐四、工作原理比亚迪唐无钥匙进入工作流程1、按下微动开关，智能钥匙系统控制器驱动车门把手内的车外探测天线会发出125kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；2、当钥匙靠近车辆时，智能钥匙接收到低频探测信号后，发出315MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；3、高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；4、控制器进行信息认证成功后，会通过CAN线与车身控制器模（BCM）块进行通讯，BCM控制门锁电机执行开闭、锁。比亚迪唐无钥匙启动工作流程1、按下启动按钮，智能钥匙系统控制器驱动车内的2根探测天线发出125kHz的低频探