版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
新能源汽车辅助系统检修(
微课版
)XINNENGYUAN
QI
CHEFUZHUXITONGJIANXIU全套可编辑PPT课件项目一新能源汽车空调系统CONTENTS目录项目二新能源汽车制动系统项目三新能源汽车转向系统项目四新能源汽车车载网络系统新能源汽车空调系统项目一任务1新能源汽车空调系统认知温度调节通常有冬季加热、夏季降温两种情况。正常情况下,人体感到舒适的温度为25℃,所以当使用汽车空调系统制热或制冷时,设定的温度与环境温度相差5~10℃,人体感到适宜即可。汽车空调系统是一个比较重要的辅助系统。新能源汽车空调系统的作用是根据室外环境随时调节汽车内部的温度、湿度和通风状况,改善车内空气质量,除了给驾乘人员提供一个比较舒适的环境外,还用于前风窗玻璃的除雾、除霜,保证行驶的安全性。一、新能源汽车空调系统的作用(一)调节车厢内空气温度空气湿度指的是空气中水蒸气的含量百分数。对湿度的调节一般都是降低湿度,即除湿,特别是夏季。在相同温度下,湿度越大,体感越热。所以,在降低温度的同时降低湿度能使人感到更凉爽、舒适。湿度的降低是通过车内空气中水蒸气在蒸发器表面凝结成水,然后流出车外。空气湿度过低,人会感到口干舌燥;相反,若空气湿度过高,人会感到闷热憋气。所以,车厢内空气湿度过高、过低都需要调节。一、新能源汽车空调系统的作用(二)调节车厢内的空气湿度汽车门窗长时间关闭,车内容易充满人呼出的二氧化碳和各种影响空气清洁的气味,那就必须通过空调系统将这些难闻气味排出车厢。(三)调节车厢内的空气清洁度空气流动速度包括两个方面:
一是车厢内外空气的交换速度,即从外引入新鲜空气的速度;
二是内部空气流动速度,主要解决车厢内部温度不均匀现象。一、新能源汽车空调系统的作用(四)调节空气流动速度汽车在路面上行驶时,道路上的灰尘等杂质随时都可能进入车厢内,造成车内空气污浊。如果汽车室内空间狭小,人员密集,还很可能造成缺氧和二氧化碳浓度过高的情况,所以汽车空调需要有能将车外新鲜空气引入车内进行通风的功能,同时过滤、净化空气,保证驾驶员和乘客的身体健康。(五)过滤、净化进入车厢内的空气制冷、制热方式驱动方式二、新能源汽车空调分类新能源汽车与传统内燃机汽车的本质区别是驱动源和制冷、制热方式的不同,因此对于新能源汽车的分类,可以按照驱动方式,制冷、制热方式的不同进行区分。传动带式空调系统是指装备在传统内燃机汽车上的空调系统,其压缩机由发动机通过传动带驱动,如图1-1所示。部分混合动力汽车由于有内燃机,可以采用传统的传动带式空调系统。蒸发器膨胀阀维修接口内部热交换器发动机压缩机传统带式空调系统主要由以下组成:二、新能源汽车空调分类(一)按驱动方式不同分类传统带式空调系统01低压管高压管电动式空调系统是指空调压缩机由电动机驱动的空调系统,其主要装备在纯电动汽车上。电动式压缩机就是将电动机整合到空调压缩机室中,如图1-2所示,可通过改变电动机转速来不断改变压缩机的输出功率。二、新能源汽车空调分类(一)按驱动方式不同分类电动式空调系统02组成:由传动带式机械压缩机与电动空调压缩机共同组成。工作模式:优先选择:控制系统自动选择机械或电动模式中最有效的一种。发动机停机时:电动机可单独驱动维持制冷。高温高负荷时:若电动机驱动不足,发动机自动启动介入。温度达标后:发动机自动熄火以降低油耗。关键部件:两侧均装有制冷剂单向阀,用于隔离两个压缩机的工作。二、新能源汽车空调分类(一)按驱动方式不同分类混合式空调系统03二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类热电偶空调系统01热电偶空调系统基于热电效应(帕尔帖效应),利用半导体P-N结构成的热电偶对,直接通过电能实现制冷或制热。该系统无需制冷剂,无污染、无振动噪声,且响应迅速,制热速度快,可在-90~130℃宽温区内灵活调节。同时易于实现遥控、程控及计算机控制,兼具环保、高效与智能化的特点。制冷原理电流通过热电模块,冷端吸收室内热量,热端通过散热器(如风扇)将热量排到室外。冷端温度降低,对空气降温后送入室内。制热原理反转电流方向,热端朝向室内释放热量,冷端朝向室外吸热。热端的热量通过风扇吹入室内。新能源汽车空调采用电驱动压缩机,由电池供电,依靠电加热器(PTC)或热泵系统制热,区别于传统车的发动机余热。系统通过电驱动制冷剂循环调节温度,同时兼顾电池热管理与能耗控制,控制系统更为复杂。二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类热电偶空调系统01该项技术具有很多适合新能源汽车使用的特点,并且与传统机械压缩式空调系统比,热电空气调节具有以下特点:①热电元件工作只需要直流电源;②改变电流方向即可产生制冷、制热的效果;③热电制冷片热惯性非常小,制冷时间很短;④调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度,温度控制精度可达0.001℃;⑤在正确设计和应用条件下,其制冷效率可达90%以上,而制热效率远大于1;⑥体积小、重量轻、结构紧凑,有利于减小电动汽车的整备质量;
⑦可靠性高、寿命长并且维护方便:没有转动部件,因此无振动、无摩擦、无声且耐冲击。二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类热电偶空调系统01从空调技术成熟性和能源利用效率比较来看,对于热电偶电动汽车空调系统,目前存在着热电材料的优值系数较低,制冷性能不够理想,并且热电堆产量受到构成热电元件的碲元素产量的限制等不足。二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类电动压缩机与电加热器(PTC)系统02PTC热敏电阻是一种具有正温度系数的半导体材料,其电阻值随温度升高而增加。通电时,电流通过PTC热敏电阻产生大量热量,随着温度升高,PTC热敏电阻的电阻值急剧增加,从而限制了电流的流动,达到自稳定的状态,保证加热功率不会过大。电动压缩机与PTC系统是纯电动汽车常用的集成式热管理系统:制冷时由动力电池驱动电动压缩机,通过制冷剂循环降温;制热时利用PTC热敏电阻发热,经鼓风机送入车内。PTC分为液体加热和空气加热两种方式,其中空气加热虽简单快速,但能耗较大,可能影响续驶里程。二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类电动压缩机与电加热器(PTC)系统02制冷原理制热原理二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类热泵空调系统03热泵空调系统是一种高效节能装置,既可制冷又可制热,制热时以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体,它仅消耗少量的逆循环功,就可以得到较大的供热量,从而达到节能的目的。电动压缩机车外泠凝器车内冷凝器车内蒸发器热管理集成模块电子膨胀阀制冷剂管路传感器空调压缩机:高压交流电驱动,定排量涡旋式,通过调节电机转速控制制冷剂量。电磁阀:开关型,通电时接通管路。电子膨胀阀:步进电机驱动针阀轴向移动,改变阀口流通面积,调节制冷剂流量以适应热负荷。二、新能源汽车空调分类(二)按制冷、制热方式分类热泵空调系统03制冷原理制热原理三、新能源汽车空调面板功能下面以吉利EV450纯电动汽车空调控制面板为例,来详细说明各开关按钮的功能,控制面板如图1-8所示。驾驶员座椅加热按键A/C按键HEAT按键前排乘客侧座椅加热按键OFF按键风量调节旋钮风窗玻璃除霜除雾按键AUTO按键MODE按键内外循环调节按键后窗/外后视镜加热按键温度设定旋钮ION按键显示屏任务2新能源汽车电动空调制冷系统检修一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理新能源汽车空调制冷系统与传统燃油车原理基本一致,核心区别在于压缩机驱动方式:纯电动汽车采用电动驱动,取代了传统的内燃机曲轴带轮驱动。膨胀阀04储液干燥器03冷凝器02电动涡旋式压缩机01蒸发器05电动涡旋式压缩机主要运行件涡盘只有啮合没有磨损,因而寿命更长,被誉为“免维修压缩机”;且由于其运行平稳、振动小、静音,又被誉为“超静压缩机”;又因其结构新颖、精密,同时具有体积小、重量轻、能耗低、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点,也被誉为“新革命压缩机”。(一)电动涡旋式压缩机一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理(一)电动涡旋式压缩机电动涡旋式压缩机主要由固定涡管、旋转涡管、偏心轴、压缩机端盖、偏心轴轴承和旋转涡管轴承等组成。定涡盘和动涡盘相互咬合,涡盘线型相同,相互错开安装在一起,相位角相差180°。一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理电动涡旋式压缩机结构01(一)电动涡旋式压缩机结构组成:由固定的定涡盘和偏心运动的动涡盘相互咬合而成。运动方式:动涡盘由偏心轴驱动,绕定涡盘基圆中心作小半径平面转动(防自转机构制约)。工作过程:吸气:气体从定涡盘外围吸入。压缩:随着偏心轴旋转,气体在动、定涡盘形成的若干月牙形压缩腔内被逐步压缩。排气:压缩后的气体从定涡盘中心轴向孔连续排出。一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理涡旋式压缩机工作原理02(一)电动涡旋式压缩机三相永磁同步电机结构一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理压缩机驱动模块——永磁同步电机结构及工作原理03(一)电动涡旋式压缩机三相永磁同步电机工作原理一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理三相永磁同步电机利用定子旋转磁场与永磁转子同步运行,调速范围宽,其转速由供电频率和磁极对数决定(n=60fs/pn)。负载会导致转子与定子磁场轴线形成功率角θ,θ随负载增大而增大,但空调中低负荷特性不易导致失速。电机由空调驱动模块内的变频器将高压直流电转为三相交流电驱动,通过调节通电频率与电流,可精确控制转速与转矩,从而调节压缩机排量以适应不同工况。压缩机驱动模块——永磁同步电机结构及工作原理03(二)冷凝器一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理如图1-21所示,冷凝器可分为管带式散热片型和平行流式散热片型。(二)冷凝器一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理如图1-22所示,冷凝器的工作原理是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气进行冷却处理,使之凝结成中温高压液体,并将制冷剂蒸气释放出的热量排到大气中。(三)储液干燥器一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理储液干燥器的工作原理如图1-23所示。储液干燥器作用如下:①贮存制冷剂:
接收从冷凝器来的液体并加以贮存,根据蒸发器的需要提供所需的制冷剂量。②过滤:
将系统中经常会出现的杂质和其他脏污物质,如锈蚀、污垢、金属微粒等过滤掉。避免这些杂质损伤压缩机轴承,堵塞过滤网和膨胀阀。③吸收系统中的湿气:
汽车空调系统的运行环境要求湿气越少越好,因为湿气会造成“冰塞”并腐蚀系统管道等,使制冷系统不能正常工作。(四)膨胀阀一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理图1-24所示为常见膨胀阀实物图。膨胀阀的主要作用如下:①节流降压:
使从冷凝器过来的中温高压液态制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状制冷剂进入蒸发器,即分开了制冷剂的高压侧和低压侧。②自动调节制冷剂流量:
根据制冷负荷的改变和压缩机转速的变化,自动调节制冷剂进入蒸发器的流量以满足制冷循环的需要。
常见膨胀阀01(四)膨胀阀一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理常见膨胀阀01(四)膨胀阀一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理电子膨胀阀02电子膨胀阀是一种适应机电一体化制冷的节流元件,具有响应快、流量调节范围宽、控制精度高、节能效果明显等优点。它能按预设调节规律动作,保证蒸发器效率,运行稳定且温控精度好。其驱动部分由定子绕组和永磁转子构成,当接收到微处理器发出的脉冲电压时,转子成比例旋转,通过螺旋槽带动阀针上下移动,改变阀口流通面积,从而精确调节制冷剂流量。(五)蒸发器一、新能源汽车电动空调制冷系统结构与工作原理蒸发器的作用是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器,作用与冷凝器相反,它主要将经过节流降压的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化,吸收蒸发器周围空气的热量而降温,鼓风机将蒸发器周围的冷风吹入车内,达到降温的目的。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(一)空调控制器电路分析空调控制器核心作用:空调系统制冷/制热/通风/除霜及动力电池热管理的控制中枢。基本功能:根据各类信号,执行制冷、制热、通风、除霜等操作。电池热管理:接收BMS(动力电池管理系统)信息,在充电或运行过程中,通过PWM占空比控制水泵转速,调节冷却液流量,从而控制动力电池包温度。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(二)空调管路压力开关电路分析空调管路压力开关为三态开关(中压常开、高低压常闭串联),用于检测制冷剂压力并反馈信号给控制器,以调节风扇转速和压缩机启停,防止压力过高导致泄漏或压力过低造成压缩机润滑损坏。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(三)空调P+T传感器电路分析空调P+T传感器检测低压管路制冷剂压力与温度,压力过低时切断压缩机防止润滑不良卡滞,压力过高时切断压缩机防止排气温度升高、润滑油黏度下降导致内部抱死。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(三)空调P+T传感器电路分析传感器功能:P+T传感器受空调低压管内制冷剂压力作用,利用半导体压电元件连续检测压力(高压),并将其转换为电压信号反馈给空调控制器。控制逻辑:控制器根据信号计算压缩机负荷值,调节压缩机运行;若判断管路压力异常(过低或过高),则停止压缩机运行以保护系统。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(四)电子膨胀阀电路分析电子膨胀阀用于动力电池热管理系统的电子膨胀阀安装在冷凝器和热交换器之间靠近热交换器侧的管路上;用于车内空调制冷的电子膨胀阀安装在冷凝器和蒸发器之间靠近蒸发器侧的管路上。图1-38所示为电子膨胀阀内部电路图二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(五)四通水阀电路分析四通水阀功能与故障影响:功能:通过内部位置传感器监测阀位,改变冷却液流向,实现管路冷却液分配。故障影响(电源/自身故障):水阀无法转换,冷却液循环停滞,导致空调暖风及电池冷却/预热系统管路切换失败。可能造成电池充电时无法预热,延长充电时间,严重时充电失败。故障影响(位置传感器故障):控制器无法准确判断水阀位置,无法按需切换冷却液循环。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(六)温度传感器电路分析空调控制器通过温度传感器监测环境温度、蒸发器温度等参数。当同时满足环境温度>-1℃、蒸发器温度>4℃且高低压压力开关为高电位时,控制器向电动压缩机发送起动信号,制冷系统开始工作。若任一条件不满足,压缩机将停止起动。当环境温度低于-1℃时,空调制冷功能被暂停;若温度进一步降至-3℃以下,则禁止压缩机起动,以防止蒸发器结冰或结霜。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(七)空调风门控制执行器电路分析空调风门执行器(内外循环、冷暖风、模式循环)由直流电机和位置传感器组成。电机带动风板移动,传感器反馈电压给控制器比对以确定风门位置。若内外循环电机或其线路故障,将导致风门切换不到位,影响通风换气功能。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(八)鼓风机电路分析空调控制器通过输出电压控制鼓风机调速模块,电压越高转速越快;若控制信号异常,调速模块无法工作,鼓风机停转,系统会存储故障码,但屏幕显示仍正常。调速模块同时向控制器反馈转速信号(转速越高反馈电压越低),若反馈异常,控制器无法精确调节,可能导致转速异常。控制器通过监测控制端电压与反馈信号进行闭环调节,若检测到转速与设定值不匹配,则自动调整输出电压以实现同步。二、新能源汽车电动空调制冷系统电路分析(九)冷却风扇电路分析冷却风扇具有双重作用:一是降低压缩机加压后制冷剂的温度和压力,促进液化以提高蒸发效果;二是为电控系统冷却液散热,保证元件正常工作。开启制冷后,信号经CAN总线传递,空调控制器根据压力(低于1.23MPa请求低速,高于1.23MPa请求高速)由整车控制器控制风扇。风扇采用单风扇高低速模式,低速串联电阻,高速前需低速运行2秒。若CAN总线故障,制冷系统将不工作。三、新能源汽车电动空调制冷系统故障分析开启空调制冷约2分钟后,用手背感测出风口:温度应明显低于环境温度,风量应与鼓风机调速开关位置相对应,此时PDA屏幕制冷功能正常显示如图1-44所示。三、新能源汽车电动空调制冷系统故障分析(一)不出风的故障排查如果出风口一直没有风吹出,则可能存在以下一个或多个故障。①鼓风机电源线路故障;②鼓风机控制线路故障;③鼓风机自身故障;④鼓风机调速模块控制及反馈线路故障;⑤鼓风机调速模块自身故障。(二)出风但风温无变化的故障排查如果出风口风量正常,但出风口温度无明显变化,则可能是电动压缩机没有正常起动或起动后冷凝器冷凝效果差导致,可能是以下一个或多个故障导致。①制冷系统制冷剂缺失;②空调P+T传感器相关线路及其自身故障;③空调压力开关相关线路及其自身故障;④室外环境温度传感器相关线路及其自身故障;⑤电动压缩机电源线路、数据通信线路及其自身故障;⑥蒸发器温度传感器相关线路及其自身故障;⑦温度执行器电动机相关线路及其自身故障;⑧冷却风扇继电器电源、控制线路及其自身故障。任务3新能源汽车暖风系统检修一、新能源汽车暖风系统的功能新能源汽车暖风系统的工作原理是将冷空气送入热交换器,吸收热源的热量,提高空气的温度,并将热空气送入车内。汽车暖风系统的功能如下:与蒸发器一起共同将空气调节到使人感到舒适的温度。在寒冷的冬季向车内供暖,提高车内空气的温度。当车窗结霜,影响驾驶人和乘客的视线,不利于行车安全时,可通过暖风系统送出热风来除霜。二、PTC加热器暖风系统PTC加热器原理与特性
PTC加热器利用材料自限温特性通电发热,电阻随温升而增大,实现恒温节能。其结构由PTC元件、散热片和外壳组成,加热方式分直接(加热空气,结构简单但存隐患)和间接(加热冷却液,安全性高但成本高)。优点为制热快、寿命长、工作电压宽;缺点为耗电大,影响续驶里程。二、PTC加热器暖风系统PTC水加热器控制逻辑车辆充电或上电时,系统根据动力电池温度自动启停PTC水加热器,使其快速达到最佳工作温度。空调制热启动后,控制器综合加热芯体温度、室内外温度、驾驶员需求及运行工况,自动调节PTC工作状态,实现节能降噪与车厢环境最优化。二、PTC加热器暖风系统(一)电子暖风水泵暖风水泵结构01冷却液水泵采用离心式水泵,其基本结构有外壳、PCBA板、下线架、上线架、矽钢片、敞开式转子、泵头、密封圈、后盖等部分。如图1-49所示为暖风水泵的结构。二、PTC加热器暖风系统(一)电子暖风水泵暖风水泵结构01在空调制暖系统中暖风水泵是由空调控制器控制的。在整个制热过程中,暖风水泵会让加热后的冷却液处于循环状态。图1-50所示为暖风水泵实物图。二、PTC加热器暖风系统(一)电子暖风水泵暖风水泵电路分析02暖风水泵电路与故障影响电路原理:空调控制器通过继电器控制水泵电源供电(+B电源经5A熔丝连接),水泵搭铁形成回路。故障原因:继电器、熔丝、控制信号、水泵自身或其线路任一环节故障,均会导致水泵停转。故障后果:充电时:若需预热而水泵不工作,电池升温受阻,导致充电时间延长甚至无法充电。制热时:PTC加热器两端冷却液无法循环,造成出风口无暖风。二、PTC加热器暖风系统(二)PTC加热器PTC加热器的组成及工作原理01PTC加热器接收空调系统请求信号后,由充配电总成驱动其通电工作,加热冷却液管路。暖风水泵使加热后的冷却液流入暖风芯体,鼓风机将热空气吹入车内实现制热。过程中,PTC加热器实时监测加热芯体温度、车内温度及电流电压,并与空调控制器的温度请求对比,自动调节通电电流以精确控制制热温度。二、PTC加热器暖风系统(二)PTC加热器PTC加热器电路分析02PTC加热器由高压供电、低压唤醒,通过CAN网络接收PDA制热请求,经BMS根据电池状态判断是否允许启动。允许后PTC通电加热冷却液,经水泵循环、鼓风机送热风。若低压电源或CAN通信异常,系统不工作,PDA显示“请检查空调系统”。三、热泵空调系统以大众ID.4纯电动车型的热泵空调系统为例,该系统使用了二氧化碳R744制冷剂,带动力电池冷却系统的循环回路。热泵系统通过管路和阀门实现反向转换,实现车内采暖。在热泵采暖模式下,冷凝器发挥蒸发器的作用,而蒸发器发挥冷凝器的作用,如图1-54所示。在低温采暖工况下,使用二氧化碳R744热泵系统比高压加热器PTC采暖可提升约30%的续驶里程。三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义冷却运行阶段01冷却汽车内部空间:制冷剂在涡旋压缩机中被压缩成高温高压气体,经截止阀2进入AC气体冷却器,与环境空气换热冷却。随后流经内部热交换器盘管,进入电动膨胀阀2膨胀降压,再进入蒸发器吸收车内空气热量,实现调温。最后,制冷剂经截止阀4和带干燥器的储液罐,以低压低温状态被吸回压缩机,完成循环。三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义冷却运行阶段01冷却高压蓄电池:仅冷却高压蓄电池模式下,制冷剂经电动膨胀阀2和3流入蓄电池热交换器进行换热,蒸发器因截止阀4关闭而保持被动。该模式在电池温度高于30℃、充电过程中或行驶中超过35℃时激活。例如,当前窗玻璃外表面起雾或车外空气湿度极高时,就会使用该运行模式。三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义再加热阶段02该模式通过先冷却除湿再加热调温的方式调节车内空气,无需PTC加热器,实现节能。具体循环路径为:压缩机排出高温制冷剂→经ASV3进入空调气体冷却器加热空气→经ASV1流至车头气体冷却器与迎面风换热→过内部热交换器→经EXV2膨胀降压→进入蒸发器冷却除湿→最后经ASV4和干燥收集盘返回压缩机。
三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义加热运行阶段03相比PTC空气加热,热泵更节能,有助于增加续驶里程。它通过制冷剂将压缩机产生的压缩热传递给车外冷空气,同时将高压区域产生的热量经冷却器交换到制冷剂中,实现热量回收与调温。空气热泵刚开始加热阶段:初期特点:启动慢,需PTC辅助;暂未利用电池/电机余热。加热路径:压缩机→ASV3→气体冷却器加热空气。效率优化:经EXV1/蒸发器二次换热提效,提升系统效率。回流路径:反向流过内部热交换器/车头冷却器(ASV5开)→回压缩机。三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义加热运行阶段03空气/冷却液热泵运行阶段:该阶段激活电动膨胀阀3(EXV3),使部分制冷剂经膨胀后流入高压蓄电池热交换器,与高压蓄电池和牵引机的冷却液进行热量交换,实现余热回收。制冷剂随后经储液罐被压缩机吸回。此运行阶段为混合模式,除非冷却液未被充分加热或热交换器需优先冷却散热,否则将持续运行。三、热泵空调系统(一)热泵空调三大工况定义加热运行阶段03冷却液热泵运行阶段:区别:电动膨胀阀2(EXV2)关闭,所有制冷剂流经电动膨胀阀3(EXV3)进入高压蓄电池热交换器。目的:主动冷却高压蓄电池和牵引机的冷却液。路径:制冷剂经膨胀进入热交换器换热后,被压缩机经储液罐直接抽吸。四、新能源汽车暖风系统故障分析开启空调制热功能后,在空调运行约2分钟时,用手背感测出风口:温度应明显高于环境温度,且风量应与鼓风机调速开关所处位置相对应,此时PDA屏幕制热功能的显示如图1-61所示。四、新能源汽车暖风系统故障分析(一)不出风的故障排查如果出风口一直没有风吹出,则可能存在以下一个或多个故障。①鼓风机电源线路故障;②鼓风机控制线路故障;③鼓风机自身故障;④鼓风机调速模块控制及反馈线路故障;⑤鼓风机调速模块自身故障。(二)出风但风温无变化的故障排查如果出风口风量正常,但出风口温度无明显变化,则可能存在以下一个或多个故障。①PTC加热器电源线路故障;②PTC加热器自身故障;③PTC加热器舒适CAN通信线路故障;④PTC加热器高压线路故障;⑤暖风水泵电源线路故障;⑥暖风水泵控制线路故障;⑦暖风水泵自身故障;⑧温度执行器电动机相关线路及其自身故障;⑨PDA屏幕局部故障。新能源汽车制动系统项目二任务1新能源汽车制动系统认知
新能源汽车制动系统的作用是使行驶中的汽车能够随时按照驾驶员的意愿减速甚至停车,使汽车下坡行驶的速度保持稳定,以及在各种道路条件下(如坡道上)停车时保持车辆稳定,从而保障驾乘者和汽车的安全。新能源汽车制动系统是指对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。一、新能源汽车制动系统的作用行车制动装置(脚制动装置)驻车制动装置(手制动装置)行车制动装置的作用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车驻车制动装置的作用是使已经停在各种路面上的汽车保持不动供能装置负责供给和调节制动能量,其能源可来自驾驶员肌体或动力伺服系统。现代汽车普遍采用伺服制动系统,正常情况下由动力伺服系统供能,失效时切换为纯人力制动。当前主要应用真空助力式伺服制动,其中传统燃油车利用发动机进气歧管产生真空;纯电动汽车需加装电动真空泵;混合动力汽车则将其作为备用,确保无论发动机是否工作,均能为真空助力器提供充足真空,以保障制动安全。(一)供能装置二、新能源汽车制动系统的组成(二)控制装置二、新能源汽车制动系统的组成控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件,如制动踏板、防抱死刹车系统控制单元等。(三)制动传动装置二、新能源汽车制动系统的组成制动传动装置起着将制动能量精准传输至各制动组件的作用,并有效调控制动器的运作,确保获得所需的制动力矩。(四)制动器鼓式制动器01二、新能源汽车制动系统的组成制动器作为制动系统的核心执行单元,负责产生足以抵抗车辆运动或运动趋势的阻力制动鼓制动器底板制动轮缸制动蹄及摩擦片回位弹簧工作时主要通过液压装置使摩擦片与随车轮转动的制动鼓内侧面发生摩擦,从而起到制动的效果。(四)制动器盘式制动器02二、新能源汽车制动系统的组成制动盘制动块制动活塞制动钳摩擦片工作时通过液压系统把压力施加到制动钳上,使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘发生摩擦,从而达到制动的目的。三、典型的电动真空助力系统(一)典型的电动真空助力系统的结构组成电动真空泵作为新能源汽车真空助力制动系统的核心组件,扮演着至关重要的角色,它负责生成并持续提供制动系统所需的真空。三、典型的电动真空助力系统(一)典型的电动真空助力系统的结构组成真空罐储存电动真空泵产生的真空,通过压力传感器监测罐内真空度并反馈给控制器。踩下制动踏板时,罐内真空迅速释放,为制动系统提供即时助力。当真空泵不工作时,真空罐可保障3至5次真空助力,确保制动安全。三、典型的电动真空助力系统(一)典型的电动真空助力系统的结构组成真空压力传感器用于实时监测真空助力系统内的真空度,并向真空泵控制器反馈信息,以便其控制电动真空泵的运行状态。真空压力传感器通常被安装在真空罐上。三、典型的电动真空助力系统(一)典型的电动真空助力系统的结构组成真空助力器是将真空能量转化为制动力的关键组件,其主要功能是提升制动踏板的施力效果,使驾驶员所施加的制动力量得以放大,从而显著提高制动性能。真空助力器所提供的助力大小,直接取决于后室与前室之间的气压差。当后室的真空度达到外界大气压时,
真空助力器能够提供最大的制动助力。三、典型的电动真空助力系统(一)典型的电动真空助力系统的结构组成真空泵控制器是电动真空系统的核心部件。它的主要功能是根据来自真空压力传感器的信号,控制电动真空泵的工作状态,以确保制动系统的真空水平保持稳定。三、典型的电动真空助力系统(二)典型的电动真空助力系统的工作原理电动真空助力系统是通过电动真空泵来产生真空,并利用真空来增加制动助力的系统。其工作原理如下:①电动真空泵通电运转,内部叶片旋转产生真空。
②产生的负压经管路传送至真空罐,再输送至真空助力器。
③踩下制动踏板时,真空助力器利用气压差驱动隔膜移动,带动推杆向主缸施压。
④推杆压力将主缸制动液压缩至轮缸,产生较大制动助力,即使踩踏力较小也能有效制动。四、电子驻车制动系统的组成及原理(一)电子驻车制动系统的组成(二)电子驻车制动系统的工作原理通过制动盘与制动片产生的摩擦力实现驻车,其控制方式由机械拉杆改为电子按钮。当驾驶员按下按钮后,电子控制单元发出指令,起动集成在左右制动卡钳中的电动机,驱动活塞移动产生机械夹紧力,从而完成驻车制动。电子按钮电动机电子控制单元电子驻车制动系统(electricalparkbrake,简称EPB)俗称电子手刹,通过电子控制实现驻车制动,整合了行车临时制动与停车长时间制动功能。新能源汽车中主要有拉索式电子驻车制动系统、卡钳集成式电子驻车制动系统。主要功能是在停车时为汽车提供足够阻力,防止车辆意外移动。四、电子驻车制动系统的组成及原理(三)电子驻车制动系统的优点与传统的机械驻车制动系统相比,电子驻车制动系统具有以下优点:①车厢内取消了驻车制动手柄,为整车内饰造型的设计提供了更大的发挥空间。②电子驻车以按键取代传统拉手柄,大幅减轻操作负担(尤其女性),同时提升精准便捷性,带来科技便利体验。③随着电子驻车技术进步,系统已集成静态驻车/释放、自动释放等基本功能,并扩展了自动驻车、动态驻车等高级辅助功能。其中自动驻车可在停车后自动接管制动,无需驾驶员长时间踩踏板,有效防止车辆滑行,提升了安全性与舒适性。四、电子驻车制动系统的组成及原理(四)电子驻车制动系统实例介绍(以比亚迪秦为例)比亚迪秦的电子驻车制动系统为拉索式EPB系统,主要由EPB开关、纵向加速度传感器(集成在ESP内部)、拉索式EPB模块总成(ECU及执行器)、驻车拉索(前、左、右)和制动钳组成自动驻车手动驻车踩加速踏板自动释放驻车换挡自动释放手动释放驻车应急制动功能任务2新能源汽车制动系统的控制及检修一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略(一)电动真空助力系统的基本控制原理车辆起动后,12V电源接通,真空压力传感器持续监测真空罐真空度并反馈给控制器。当真空度低于设定值1(如55kPa)时,控制器启动电动真空泵抽真空;达到设定值2(如75kPa)时停止。踩下制动踏板消耗真空后,真空度降至设定值1以下,真空泵再次启动,如此循环维持真空储备。一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略(二)控制策略真空泵起停条件01不同的车型其电动真空助力系统的控制策略各不相同比亚迪电动汽车根据车速设定差异化的真空泵起停阈值,以平衡制动安全性与能耗:车速条件启动阈值停止阈值设计目的<60km/h60kPa75kPa保证低速制动灵敏度,快速补充真空≥60km/h70kPa75kPa高速制动距离长,提前介入确保安全低速时阈值较低,确保制动响应及时;高速时提高启动阈值,真空度稍有不足即启动真空泵,缩短制动距离,保障行车安全。一、电动真空助力系统的控制原理及控制策略(二)控制策略异常模式判断02外围器件故障①未踩下制动踏板且真空泵处于工作状态时,如果5s内真空度没有变化。②踩下制动踏板且真空泵处于工作状态时,10s内真空度无变化。系统漏气①严重漏气情况②一般漏气情况主控ECU本身损坏主控ECU可以通过自检功能检测MOS管是否烧毁。若MOS管烧毁,则判断为主控ECU本身损坏。异常模式处理03发出严重报警信号,同时进入真空泵控制策略中的异常模式:一直开启真空泵,真空泵不受真空度关断条件的限制。发出一般报警信号,这时仍按真空泵控制策略中的正常模式控制。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(一)制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节,包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动摩擦片外观检查01目视检查①检查制动摩擦片是否有裂纹、磨损或脱胶现象。②检查两块制动摩擦片的表面是否磨损均匀。表面打磨如果制动摩擦片表面轻微不均匀,可以尝试使用细砂布对表面进行打磨,以恢复其平整性。需要注意的是,打磨过度可能会损坏制动摩擦片,因此应谨慎操作。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(一)制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节,包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动摩擦片厚度检查02测量工具使用游标卡尺或深度尺进行测量。测量方法①将游标卡尺或深度尺垂直置于制动块摩擦材料处,分别测量内外两侧各两个点的厚度。②记录并判断数据。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(一)制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节,包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动盘检查03目视检查①检查制动盘表面是否有裂纹、磨损、烧蚀或锈蚀现象。②检查制动盘与摩擦片之间的间隙是否过大或过小。厚度测量使用游标卡尺或专用工具测量制动盘的厚度。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(一)制动器检查制动器检查是确保车辆行驶安全的重要环节,包括制动摩擦片外观检查、制动摩擦片厚度检查、制动盘检查以及制动轮缸总成检查。制动轮缸总成检查04检查密封性检查制动轮缸总成的密封性是否良好。检查活塞运动检查制动轮缸总成中的活塞是否能够自由移动。检查回位情况在松开制动踏板后,检查制动轮缸总成是否能够迅速回位。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(二)制动液检查及更换制动储液罐液面位置检查01液面位置观察打开制动储液罐的盖子,观察制动液的液面位置。液面位置应位于储液罐上标明的最小和最大刻度之间。判断摩擦片磨损情况摩擦片磨损接近极限时:液位略高于最低标记属于正常,无需添加。摩擦片为新品或未达磨损极限时:液位若低于最小标记,则表明系统存在泄漏或制动液已过度损耗。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(二)制动液检查及更换制动液状态检查02正常情况下,制动液的颜色应清澈透明或略带黄色。如果发现制动液颜色变黑或者发现制动液变得异常黏稠,则均不正常制动液含水量检测03需要使用制动液测量仪来检测制动液的含水量。根据检测仪器上面的测量范围来确定制动液的含水量,通常制动液含水量不得高于2%。制动液管路检查04①检查制动系统、制动管路各接头处有无泄漏,有无凹痕、拆痕或其他损坏。②检查制动软管是否有扭曲、磨损、开裂、凸起等现象。③检查制动主缸储液罐液面是否在MIN与MAX标记线之间。④检查制动主缸铸造壳体是否开裂或有泄漏,只要壳体上有一滴制动液都表明出现了泄漏。⑤检查电动真空助力系统工作时有无制动液泄漏的现象。⑥检查制动管路安装情况。二、新能源汽车制动系统的检查与维护(二)制动液检查及更换更换制动液05制动液是具有吸水性的油液,在使用过程中会吸收空气中的水分,因此当发现制动液变黑、变稠,或检测到吸水量超过上限后需及时更换制动液,以确保制动效果。更换制动液的步骤如下:准备工作清空储液罐更换顺序添加新制动液排气与检查二、新能源汽车制动系统的检查与维护(三)真空助力系统检查电动真空泵检查02外观与连接检查①检查电动真空泵外观②检查真空泵与真空管路接头③检查电动真空泵插接头电气性能检查①检测真空泵电动机电阻②检测真空泵电动机工作电压故障码与数据流检查①连接故障诊断仪至车辆OBD接口,启动软件,读取相关故障码。②反复踩下并松开制动踏板,观察诊断仪上真空泵工作状态及数据变化是否正常。③深踩两次制动踏板启动真空泵,待其停止后,使用诊断仪读取真空压力数据。制动系统功能检查01①起动车辆,踩下制动踏板,检查制动系统工作是否正常。②连续、多次踩踏制动踏板5次以上,检查制动踏板踩踏阻力是否增加。③在确保安全的前提下,进行车辆路试。踩下制动踏板,检查车辆制动效果是否正常。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断(一)电动真空助力系统故障诊断比亚迪秦电动真空助力系统工作原理:启动条件:真空压力传感器监测真空罐,当真空度低于60kPa时,整车控制器(VCU)发出低电平信号,闭合继电器,电动真空泵开始工作。停止条件:当真空度达到75kPa以上时,VCU发出高电平信号,断开继电器,真空泵停止工作。制动循环:踩下制动踏板后真空度下降,当降至60kPa以下(车速高于60km/h时为70kPa)时,VCU再次控制真空泵启动,如此循环。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断序号故障现象可能原因分析1踩下制动踏板多次,电动真空泵不工作(1)供电异常
(2)熔丝熔断
(3)继电器损坏
(4)整车控制器故障
(5)真空泵故障
(6)其他线路故障2电动真空泵一直工作,不停止(1)真空压力传感器故障
(2)真空压力传感器与整车控制器间线路故障
(3)系统漏气3电动真空泵工作长时间后停止,不踩制动踏板一段时间后再次工作系统轻微漏气4真空泵电动机工作声音过大真空泵电动机安装支架的固定有问题三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断(二)电动真空助力系统故障排查与维修故障现象01打开点火开关,踩下制动踏板2~3次后,听不到电动真空泵电动机工作的声音。故障原因分析02听不到电动真空泵电动机工作的声音说明控制系统有故障,即从整车控制器—真空泵继电器—真空泵电动机这个系统出现了故障。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断(二)电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03①连续踩制动踏板,另外一人用手触摸真空泵继电器并细听是否有吸合的声音,如图2-20所示,以初步判定故障在控制上,还是在工作电路上。发现继电器有吸合的声音,说明继电器可以正常工作。如果继电器没有吸合的声音,需要进行继电器的测量。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断(二)电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03②真空泵供电检查。未踩制动踏板时测量与真空泵连接侧的继电器端子电压为0.1V左右,如图2-23所示,说明继电器线圈未通电。踩制动踏板时,测量电压为13.79V,如图2-24所示,说明继电器通电也工作正常。三、新能源汽车真空助力制动系统的故障诊断(二)电动真空助力系统故障排查与维修诊断过程03③电动真空泵电动机电阻的测量。整车断电,拔下电动真空泵电源插头,用万用表检测真空泵电动机电阻,显示为无穷大(OL),如图2-25所示,说明真空泵电动机线圈断路,找到故障点。故障维修04更换新的真空泵后,需要起动车辆进行查验,这时踩下制动踏板,可以听到真空泵起动的声音;使用故障诊断仪查看真空泵数据流正常。故障维修完成。任务3新能源汽车能量回收功能测试一、新能源汽车能量回收的功能介绍能量回收(再生制动系统)是新能源汽车的核心技术之一,指在车辆制动或减速时,将原本由惯性转动产生、会被浪费的动能转化为电能,并重新储存于蓄电池、超级电容等储能装置中。(一)能量回收的定义(二)新能源汽车能量回收的意义传统燃油车在制动时,惯性能量会通过摩擦转化为热能散失,造成浪费;而新能源汽车利用驱动电机的可逆性和动力电池的储能功能,可将车辆减速时的能量转化为电能回收利用,从而延长续驶里程、提高能量利用率。研究表明,纯电动汽车在城市工况下通过能量回收可降低约15%的能耗,并使续航提升10%~30%。此外,回收过程产生的制动力矩分担了机械制动负担,减少摩擦磨损和发热,提升了制动系统的安全性与可靠性。二、新能源汽车能量回收的结构原理(一)新能源汽车能量回收系统的组成能量回收系统能量回收控制单元驱动电机电机控制器MCU动力蓄电池踏板二、新能源汽车能量回收的结构原理(二)新能源汽车能量回收系统的基本工作原理能量回收控制单元接收减速或制动信号后,若符合回收条件即启动回收:首先采集制动踏板位移判断驾驶员需求,确定总制动力;随后综合电机、电池及车速信息,计算当前可提供的再生制动力;最后合理分配前后轴制动力及驱动轮上的电机制动力与机械制动力,通过压力调节器执行,实现电能回收与平稳制动。
三、新能源汽车能量回收的控制原理(一)新能源汽车动力传递路线(二)新能源汽车能量回收系统控制原理三、新能源汽车能量回收的控制原理(三)新能源汽车能量回收控制策略能量回收控制模式01紧急制动控制模式场景:紧急避障,需迅速减速策略:快速响应,配合机械制动,智能分配制动力目标:确保安全制动,回收能量有限中轻度制动控制模式场景:日常减速或轻微制动策略:能量回收优先工作,智能调整回收强度目标:实现平稳减速,减少机械磨损,提升舒适性长时间减速制动控制模式场景:长下坡或滑行策略:以持续充电为目标,智能调整回收强度和时间目标:延长续驶里程,避免制动热衰退三、新能源汽车能量回收的控制原理(三)新能源汽车能量回收控制策略制动能量回收的约束条件02行驶工况直接影响制动频率与回收机会示例:城市拥堵路况回收机会多;高速公路回收机会少动力蓄电池因素SOC值:过高时无法回收温度:过高时无法回收充电电流:过大时无法回收(防止电池升温过快)驱动电机因素电机提供的制动转矩越大,回收能量越多再生制动转矩受发电功率和转速制约制动强度过大时,电机无法满足回收要求三、新能源汽车能量回收的控制原理(四)新能源汽车制动能量回收功能测试制动能量回收通过减速时驱动电机切换为发电模式,利用惯性拖动旋转发电,将电能储存至电池。该过程可通过动力蓄电池输出电流为负值判断(负值越大回收越强)。以比亚迪秦为例,仪表盘左侧功率表指针处于
-100~0的“CHARGE”区域即表示能量回收,指针向下偏移越大则回收强度越大。任务4新能源汽车自动起停系统一、新能源汽车自动起停系统的优点自动起动停车技术就是致力于最大限度减少发动机怠速时燃油的损耗,避免这部分能源的浪费,同时对节省能源与减少排放有着重要的意义。纯电动汽车(EV)插电式混合动力车(PHEV)起停对象:电动机触发条件:电池电量较低,或系统需要优化效率时起停对象:内燃机与电动机之间自动切换判断依据:根据电池电量、发动机负荷、驾驶模式自动切换驱动状态一、新能源汽车自动起停系统的优点在城市驾驶中,通过减少发动机空转时间,自动起停系统可以显著提高燃油效率。01自动起停系统能够减少发动机运行时间有助于减少排放。02在新能源汽车中,自动起停系统与电池、电动机、内燃机的协调工作,能够帮助车辆实现更高效的能源管理。03二、新能源汽车自动起停系统要求(一)起动与停止性能要求新能源车辆自动起停系统虽能有效提升燃油经济性并降低排放,但其频繁启停会增加电池负担,可能影响电池寿命。因此,该系统对电池管理与智能调度提出了较高要求,主要体现在以下几个方面:(二)电池和自动起停系统的适配能够快速且平稳地起动,通常将起停时间控制在几百毫秒以内,以避免乘坐不适并确保动力迅速恢复;确保车辆在停止过程中平稳停车。高效电池支持:需配备高效锂电池等,保证电量足以支撑频繁起动。电池管理系统:与起停系统协同,实时监控电压和温度,防止电量过低时误操作。充电与能量回收:与能量回收系统联动,利用停车时的惯性能量进行充电,优化电池状态。二、新能源汽车自动起停系统要求(三)发动机与驱动系统要求(四)驾驶舒适性和安全性自动起停系统应该能够根据驾驶员的驾驶习惯进行调整。例如,在交通拥堵时,系统应能够根据车辆前后状况判断是否需要自动起停,以免频繁起停影响驾驶体验。冷热起动优化:冷起动时需快速响应以减少燃油消耗与排放;同时优化热起动性能,避免频繁起停导致的发动机磨损。高耐久性要求:系统需采用高耐久性的起动电机、电控系统及电池等部件,以应对频繁起停,确保长期稳定性。(五)故障诊断与维修要求自诊断功能:系统需具备自我检测与故障报警能力,确保问题发生时能及时诊断并报警,保障运行安全。可维护性:设计应考虑故障排查与维修的便利性,配备相应的故障诊断接口。总体设计目标:新能源汽车的自动起停系统需综合兼顾节能、舒适性、安全性及环境适应性,以确保系统高效、稳定运行并满足用户需求。三、新能源汽车自动起停系统分类新能源汽车的自动起停系统根据不同的车辆动力系统类型、工作原理及应用场景,可以分为以下几种不同的类型。车型系统特点混合动力汽车(HEV)根据驾驶状态智能切换内燃机与电动机;停车时内燃机关闭,由电动机提供动力;需高效锂电池支持。插电式混合动力汽车(PHEV)与HEV类似,但电池组更大且可外接充电;电量充足时可纯电驱动,电量低时内燃机自动启动充电或驱动。纯电动汽车(EV)无需内燃机;停车时电动机自动停转,系统进入“休眠”模式以省电;部分车型具备“智能停机”功能。微混合动力系统(MHEV)配备小型起动电机(如BAS电机);通过电动机辅助发动机起动和停止,实现平稳起停。48V轻混合动力系统(48VMHEV)采用48V电压平台;低速时可关闭内燃机,由电动机提供加速、滑行等功能;起停响应快速、操作平稳。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(一)发动机起动电机作为自动起停系统的核心部件,传动带驱动的起动发电机(BSG)集成了起动与发电双重功能。它通过传动带连接发动机,既可快速起动发动机,又能在发动机停机时利用制动回收能量为电池充电,具有效率高、成本低的特点,并能更好地协调发动机与电动机的动力切换。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(二)电池在自动起停系统中,电池为起动电机及电气系统供电。传统燃油车多采用12V铅酸电池(如AGM蓄电池),新能源汽车因涉及电动机驱动和能量回收,对电池容量和性能要求更高。无论哪种车型,电池均需具备强放电能力以满足频繁起动需求,同时兼顾高耐久性与快速充电性能,以适应多次起停的工作环境。
四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(三)智能传感器(四)发动机控制模块(ECM)自动起停系统中的各种传感器可用于监测车辆的状态,并向自动起停控制单元提供实时数据,帮助其做出是否起停的决策。常见的智能传感器包括:车速传感器、制动传感器、离合器传感器、电池电压传感器及环境传感器等。核心职责:接收起停控制单元指令,通过调整燃油供给、点火等参数,精确控制发动机的起动与停止。性能要求:需在极短时间内完成发动机起动,并确保过程平稳,避免产生振动或延迟。
四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(五)驱动电动机自动起停系统通过驱动电动机来实现车辆的驱动,并在发动机关闭时依靠电动机继续驱动车辆。电动机不仅用于驱动,还能在制动时进行能量回收,并在起停系统中起到关键作用,尤其是在低速行驶时,电动机可代替发动机提供动力四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(六)变速器控制单元(TCU)变速器控制单元用于监控和管理变速器的工作状态,尤其是在自动起停系统中,它能确保在适当的时机切换挡位,避免在不适宜的情况下进行起停。例如,在停车时,变速器需要确保处于空挡或停车挡状态,以避免发动机停止后车辆因传动系统的负载造成不平稳起动。四、新能源汽车自动起停系统的主要组成(七)高压电气系统(八)能量回收系统对于高压电池驱动的电动或混合动力车,系统需要确保在起停过程中电力的平稳转换,包括从电池到电动机的能量传输以及在停车时切断电力输出,避免电池过度放电。高压系统要求确保电池的电压和电流处于安全范围内,以防止过载或过热。当车辆减速或停车时,它将制动时的动能转化为电能并储存回电池,为下一次起动或行驶提供能量。新能源汽车的自动起停系统是一个复杂综合体,涵盖动力、控制、传感及能源管理等多个方面。其关键部件包括起动电机、电池、控制单元、各类传感器、发动机控制模块、变速器控制单元以及与电动机相关的动力组件。这些部件协同工作,共同确保起停系统高效、智能地运行,从而实现提高燃油效率、降低排放并改善驾驶体验的目标。
五、新能源汽车自动起停系统的功能与操作(一)发动机自动停机条件车辆状态制动状态加速踏板状态离合器
状态电池状态温度条件(二)发动机自动重新起动条件通过ECOOFF按钮关闭了自动起停功能。激活智能泊车辅助功能后。当车速超过一定的门槛值(1~3km/h)。座舱温度与驾驶员请求不一致的(对于自动空调,相差大于3℃,随外界温度变化)。制动系统真空储备不足。起动倒车后(自动变速箱)。检查到一个故障后。驾驶员座椅安全带未系紧。电子助力转向状态发生改变。驾驶员车门打开。蓄电池充电状态不足。空调请求。五、新能源汽车自动起停系统的功能与操作(三)新能源汽车自动起停系统的操作示例车辆停止阶段电动机短暂工作阶段燃油供给阶段电动助力阶段智能充电阶段减速断油阶段再生制动阶段六、新能源汽车自动起停系统故障检修(一)检查电池(12V电池与高压电池)12V电池:静态电压应约为12.6V,行驶时13.8~14.4V。电压过低需检查或更换。高压电池:使用诊断工具检查电压、SOC及温度。电量过低或老化损坏会影响系统运行,需及时维修。(二)检查起动电机与发电机(辅助起动发电机)检测工作状态,确保能提供足够起动转矩。检查有无过热、异响,电流值需符合标准范围。(三)检查传感器(制动踏板传感器、车速传感器、离合器传感器)制动踏板传感器:故障时系统无法触发停机。车速传感器:信号错误会导致无法判断车辆是否停稳。离合器传感器(手动挡):用于判断安全停机条件。六、新能源汽车自动起停系统故障检修(四)检查发动机控制模块通过OBD-II读取故障码。若存在起停相关故障,需修复、重新编程或更换ECM。(五)检查变速器控制单元确保发动机停止时变速器正确进入空挡或停车挡。使用诊断工具检查TCU状态,必要时重新编程或更换。新能源汽车转向系统项目三任务1新能源汽车转向系统认知新能源汽车转向系统是用来控制车辆行进方向的一套机构,是保障汽车安全驾驶十分重要的安全装置之一,其功能是让汽车能够按照驾驶员的意图来控制行驶方向,克服由于路面侧向干扰力使车轮自行产生的转向,恢复汽车原来的行驶方向。一、新能源汽车制动系统的作用(一)机械转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理机械转向系统的组成01机械转向系统的工作原理02汽车转向系统通过转向器和转向传动机构,使左右车轮按一定规律偏转,实现转向。(二)助力转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理助力转向系统以汽车动力辅助驾驶员操控,在助力失效时仍可独立转向。液压式电动液压式电动式(二)助力转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理液压助力转向系统01液压助力转向系统由发动机直接驱动油泵提供液压助力,但在非转向时仍有能量消耗,效率较低。(二)助力转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理电动液压助力转向系统02电动液压助力系统由电动机驱动油泵,并通过电控单元根据车速、转向角度等信号调节液压助力的大小。(二)助力转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理电动助力转向系统03优点改善汽车转向助力特性减少能量消耗易于维护和保养降噪性能更好缩短生产开发和周期节能环保性能更高更好的低温工作性能可实现转向系统自动回正(二)助力转向系统二、新能源汽车转向系统的组成及工作原理电动助力转向系统03缺点助力转矩受限于车载电源电压动力匹配相对困难任务2新能源汽车转向系统检修一、电动助力转向系统类型(一)转向轴助力式转向轴助力式系统(CEPS)将电动机装在转向柱附近,助力经转向器放大,电动机工作环境好、密封要求低,但需控制噪声和振动,且转向管柱需有足够刚度和强度,适用于前轴负荷小的微型轿车。一、电动助力转向系统类型(二)齿轮助力式齿轮助力式系统(PEPS)将电动机、减速器和离合器集成在转向小齿轮处,直接给小齿轮助力,助力较大;电动机装在前机舱内,工作环境差、密封要求高,但噪声和力矩波动对驾驶员影响较小,对转向管柱强度要求低,适用于前轴负荷中等的轻型轿车。一、电动助力转向系统类型(三)齿条助力式齿条助力式系统(REPS)将助力直接施加到齿条上,响应快、效率高;助力转矩未经过转向器放大,因此减速机构传动比大、尺寸较大;电动机装在前机舱内,密封要求高但噪声振动不影响驾驶员,对转向管柱强度要求低;结构紧凑但成本高、维修不便,适用于前轴负荷大的汽车。二、电动助力转向系统的组成(一)转矩传感器转矩传感器用于测量转向力矩和转角,是电动助力转向系统的关键信号,ECU据此控制助力大小和方向。二、电动助力转向系统的组成(二)助力电动机助力电动机是电动助力转向系统的关键部件,常用无刷永磁电动机,需具备低转速大转矩等特性,并必须限制最大电流以防过热。二、电动助力转向系统的组成(三)离合器离合器在电动助力转向系统中起安全保护作用,故障或电流过大时切断助力,无助力时分离以避免惯性影响。二、电动助力转向系统的组成(四)减速机构该机构通过离合器与助力电动机相连,起减速增矩作用,常采用蜗轮蜗杆机构,也有采用行星齿轮机构的。二、电动助力转向系统的组成(五)电子控制单元(ECU)电子控制单元(ECU)采集转矩和车速信号,运算后控制电动机与离合器,并具备自诊断和安全保护功能,故障时点亮警告灯并存储故障码。三、电动助力转向系统工作原理与相关参数(一)电动助力转向系统的工作原理三、电动助力转向系统工作原理与相关参数(二)电动助力转向系统的基本参数转向盘位置转向盘转向力车速四、电动助力转向系统故障的诊断流程电动助力转向系统故障分为机械部分和电子控制系统两类,仪表盘上的EPS指示灯常亮等提示可帮助快速诊断。
五、线控转向系统(一)线控转向技术要点线控转向取消转向盘与转向轮之间的机械连接,完全通过电信号传输驾驶员意图并反馈路面信息,有利于汽车集成化、轻量化、网联化和智能化,方便与自动驾驶其他子系统集成,在主动安全、操纵性和路感方面具有优势。五、线控转向系统(二)线控转向系统的组成线控转向系统取消了机械连接,由路感反馈总成、转向执行总成和控制器等组成,通过控制器实现路感模拟和转向执行,并具备冗余防错功能。
五、线控转向系统线控转向系统通过电子控制单元(ECU)接收转矩、转角、车速及位移传感器信号,控制转矩反馈电动机生成反馈转矩,并控制转向电动机的旋转方向、转矩大小和角度,从而驱动轮胎转向。(三)线控转向系统的工作原理五、线控转向系统(四)线控转向系统典型的布置方式序号布置方式特点优点缺点1单电动机前轮转向结构简单,易于布置单电动机故障冗余性欠佳,电动机功率较大2双电动机前轮转向冗余性好,且对单个电动机功率要求较小冗余算法复杂,零部件成本增加3双电动机独立前轮转向去掉转向器部件,提高了控制自由度和空间利用率无冗余功能,转向协同控制算法较复杂4后轮线控转向控制自由度,转向能力增强零部件数量增加,结构较复杂,控制算法较复杂5四轮独立转向控制自由度最大,转向能力更强系统结构复杂,可靠性降低,控制算法复杂五、线控转向系统(五)线控转向系统的优缺点优点缺点①可以轻易地实现主动转向功能;②可以获得比EPS更快的响应速度;③可以轻易地滤除路面激震信号;④碰撞时管柱侵入的可能性降低,安全性得到提高;⑤布置方式更灵活;⑥驾驶员乘坐时的腿部空间更大。①需要较高功率的力反馈电动机和转向执行电动机;②需要更复杂的力反馈电动机和转向执行电动机的算法;③冗余设备导致额外增加成本和重量。五、线控转向系统(六)线控转向执行控制策略层次控制内容特点上层变传动比控制低速灵活、高速稳定车辆稳定性控制基于车辆动力学模型,根据车辆运动控制目标,利用控制算法计算参考前轮转角下层转向电动机控制使转向电动机准确快速跟踪目标前轮转角新能源汽车车载网络系统项目四任务1新能源汽车CAN总线系统检修一、车载网络的作用电子控制系统增多导致线束增加、成本上升、可靠性下降等问题,CAN总线通过两根数据线实现高效数据交换,解决了上述问题。(一)减轻整车重量二、车载网络的优点(二)配置灵活,控制精准(三)提高质量可靠性(四)预留开发余地(五)高效率诊断(一)CAN总线系统组成三、CAN总线系统CAN是德国博世公司1980年代初为解决汽车中控制单元之间以及控制单元与测试仪器之间的数据交换问题而开发的串行通信协议,现已成为国际标准,也是汽车网络中最普遍的总线技术。(一)CAN总线系统组成三、CAN总线系统控制器01收发器02终端电阻03控制器负责在控制单元的微处理器和CAN收发器之间双向传递数据,并对数据进行处理。收发器由发射器和接收器组成,通常与控制器集成在一起,其作用是将控制器传来的数据转换成适合在CAN数据总线上传输的电信号,并支持双向传递。终端电阻是一个电阻器,用于防止信号在传输过程中因反射而叠加,避免信号失真,从而保障数据的正常传输。数据传输线04常用数据传输线包括同轴电缆、双绞线和光导纤维电缆,其中应用最广的是双绞线(分为CAN-High和CAN-Low);双绞线通过绞合结构防止电磁干扰,同时两条线相位相反使电磁效应相互抵消,从而消除辐射噪声。(一)CAN总线系统组成三、CAN总线系统(二)CAN总线系统节点功能三、CAN总线系统K线01K线是CAN总线系统自诊断时用于连接汽车故障检测仪的专用诊断通信线。控制单元02CAN构件03控制单元接收传感器信号,由微控制器(含输入/输出存储器和程序存储器)按程序处理后发送给执行元件,并有专门CAN存储区存放收发信息。CAN构件分为接收区和发送区,通过接收/发送邮箱与控制单元相连(类似收发邮件),一般集成在微控制器芯片内,用于数据交换。(二)CAN
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2027年临沂宏远职业学院高职单招职业技能考试题库一套附答案详解
- 2026年河南省洛阳市高职单招职业技能考试题库附答案详解(能力提升)
- 2025年山东第二医专高职单招职业适应性测试考试题库带答案详解(综合卷)
- 2027年秦远职业学院高职单招职业适应性测试考试题库及完整答案详解一套
- 2027年山东水利职业学院单招综合素质考试题库附答案详解【考试直接用】
- 2026年黑龙江省鸡西市单招综合素质考试题库(易错题)附答案详解
- 2024年凤凰古城文旅学院高职单招职业适应性测试考试模拟试卷及一套答案详解
- 2025年渠恒职业学院高职单招职业适应性测试考试模拟试卷及参考答案详解【考试直接用】
- 2025年榆林职业技术学院单招职业技能考试模拟试卷【综合题】附答案详解
- 2025年陕西陇县职业学院单招职业技能考试题库及完整答案详解【夺冠系列】
- 新教材高中语文第六单元第课拿来主义教案部编版必修上册(2025-2026学年)
- 化工厂安全责任制培训课件
- 2025年法官入额遴选政治理论真题及答案
- 2025年上半年生产线工作总结范文
- 海尔冰箱BCD-257DVC使用说明书
- 肥胖患者的麻醉管理一例
- 案件询问室管理制度
- (完整版)《红楼梦》歌曲简谱集
- 劳动教育读本(中职版)专题五学习资料
- 农业领域执行力不足的整改方案
- 个体户劳动合同书模板
评论
0/150
提交评论