【习题】3-1 动力CAN总线认知（教师版）

《汽车网络及总线技术》习题（教师版）项目三动力CAN总线系统检修任务一动力CAN总线认知一、填空题（4分/题，共36分）1.VCU相当于电动汽车的大脑，它起到控制全局的作用，接受汽车上传感器的信息，通过A/D转换后计算，编码为CAN报文，发送到总线上控制其他节点的工作。2.PCU相当于电动汽车的四肢，它的主要工作是为整车控制器发送扭矩值，采用双路电来调速电机，使电机工作在设定的转速下，并且根据电动机的温度变化控制电机的冷却水泵和冷却风扇，从而有效的调节电机温度。3.BMS等同于电动汽车血液循环的心脏，电池为血液循环及能量系统。4.在不干扰总线数据传输的情况下，CAN总线控制单元对总线上传输的数据进行实时监控，实时记录和实时报警，同时在调试汽车时对主控制器进行参数标定。5.CAN总线位定时本质上和总线同步紧密相关联，CAN总线系统的收/发双方必须以同步时钟来控制数据的发送和接收。6.终端匹配阻抗有利于提高信号传输质量，在较高频率的信号转换速率情况下，信号边沿能量遇到不匹配会产生信号反射。7.CAN总线驱动提供了CAN控制器与物理总线之间的接口，为汽车中的高速应用（达1Mbps）而设计的。8.对于各个控制器中含有相同功能的参数、相近刷新率的参数以及同属一个子系统的参数尽量放在一个参数组当中，以此来减少报文数量，达到降低总线负载率的目的。9.整车CAN网络中每个节点也就是每个控制器都对应着一个地址，地址的作用就是用来明确数据的发送方与接收方。二、单选题（4分/题，共20分）1.优先级的设置从最高0设置到最低7，控制命令类型消息默认优先级是（A）。A.3B.6C.7D.02.优先级的设置从最高0设置到最低7，请求和应答报文默认优先级为（B）。A.3B.6C.7D.03.动力系统的通信主要存在于三个节点之间来实现对整车运行状态的控制，不属于此三个节点的是(C)A.PCUB.VCUC.HECD.BMS4.总线上通信量发生变化时，优先级可以(D)。A.不变B.增加C.减少D.改变5.电动汽车的血液循环及能量系统是(B)。A.BMSB.电池C.PCUD.VCU三、判断题（4分/题，共24分）1.电池管理系统（BMS）是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。（√）2.CAN总线驱动提供了CAN控制器与物理总线之间的接口，为汽车中的低速应用而设计的。（×）3.在多个工作状态（停车状态、充电状态、启动状态、运行状态、车辆前进和后退状态、回馈制动状态、机械制动状态、一般故障状态、重大故障状态）各子系统通过CAN总线进行通讯和数据传输，将各个分散的节点连成一个闭环系统，实现整个分布式系统的控制功能。（√）4.终端匹配阻抗有利于提高信号传输质量，在较低频率的信号转换速率情况下，信号边沿能量遇到不匹配会产生信号反射。（×）5.CAN总线位定时本质上和总线同步紧密相关联，CAN总线系统的收/发双方必须以同步时钟来控制数据的发送和接收。（√）6.在位定时配置时存在几组不同的参数都可以满足一定波特率的CAN总线，在这些参数中，一定存在一组最优的配置参数使得系统获得更大的振荡器容差和最大总线长度，通过在节点周围采样调试匹配位定时最佳参数。（√）四、简答题（4分/题，共20分）1.在纯电动汽车控制系统中，请简述VCU（整车控制单元）的工作原理。参考答案：VCU相当于电动汽车的大脑，它起到控制全局的作用，接受汽车上传感器的信息，通过A/D转换后计算，编码为CAN报文，发送到总线上控制其他节点的工作。同时，将一些整车相关的信息（车速、电池SOC、踏板位置、电池状态、门锁信息）在组合仪表上显示出来。其中最核心的就是通过传感器的输入值与系统当前状态及汽车工况等条件计算出合适的电机扭矩值，通过CAN总线发送到电机控制系统，指挥电机正确工作。另外，VCU还能控制主继电器的开关，使得整个系统上电和断电。2.请您根据对整车控制CAN网络结构的认识，说说对PCU（电机控制单元）的认知。参考答案：PCU相当于电动汽车的四肢，它的主要工作是为整车控制器发送扭矩值，采用双路电来调速电机，使电机工作在设定的转速下，并且根据电动机的温度变化控制电机的冷却水泵和冷却风扇，从而有效的调节电机温度。另外，PCU也能实现将电池提供的直流电转换为电机运行所需的高压交流电以及将当前电机工作状态反馈给VCU。3.在CAN总线控制硬件和软件设计中，请简述CAN总线位定时的应用。参考答案：CAN总线位定时本质上和总线同步紧密相关联，CAN总线系统的收/发双方必须以同步时钟来控制数据的发送和接收。即使接收端在相当长的数据流中也要保持位同步，必须识别每个二进制位的开始时刻，因此对硬件终端的处理能力提出了高处理能力的需求。为保证接收时钟和发送时钟严格一致，可以采用接收器调节器提出同步信号或者将接收器和发送器统一时钟的方法。在位定时配置时存在几组不同的参数都可以满足一定波特率的CAN总线，在这些参数中，一定存在一组最优的配置参数使得系统获得更大的振荡器容差和最大总线长度，通过在节点周围采样调试匹配位定时最佳参数。4.请根据所学DBC应用层协议的设计知识，简述整车CAN协议地址的分配原则是什么。参考答案：整车CAN网络中每个节点也就是每个控制器都对应着一个地址，地址的作用就是用来明确数据的发送方与接收方，在对地址进行分配时需要遵循一定的规则，有些控制器如充电机在J1939中已经定义了地址，则使用已经定义的地址0x56H，有些控制器如BMS有多个功能的则可以使用多个地址，有些控制器如VCU则需要自己重新定义地址。5.在CAN应用协议中，请说说您对优先级制定原则和参数群制定原则的理解。参考答案：优先级的设置从最高0