《新能源汽车检测与故障诊断》教案 项目3

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课题项目3车辆通信故障诊断课时14课时（630min）教学目标知识目标：（1）了解车载通信网络的概念和分类（2）熟悉CAN总线系统的组成和分类（3）掌握VCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法（4）掌握BMU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法（5）掌握OBC通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法（6）掌握MCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法（7）掌握网关控制器通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法技能目标：（1）能识别车辆各系统通信故障的故障现象（2）能诊断车辆通信故障素质目标：（1）培养潜心钻研、精益求精的工匠精神（2）养成勤学善思、精技笃行的职业习惯教学重难点教学重点：VCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法，BMU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法，OBC通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法，MCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法，网关控制器通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法教学难点：能识别车辆各系统通信故障的故障现象、能诊断车辆通信故障教学方法问答法、讲授法、模拟现场教学法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤第1、2课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因案例引入【教师】讲述“4S店的李师傅接手了一辆新能源汽车的维修工作，车主反馈车辆无法启动”案例（详见教材）【学生】聆听、思考【教师】通过学生的回答引入要讲的知识传授新知3.1车载通信网络概述【教师】通过多媒体讲解车载通信网络概述3.1.1车载通信网络的概念和分类车载通信网络是指车辆内部各传感器、控制单元、执行器之间进行数据传输与交互的专用网络。按通信协议的不同，总线可分为CAN总线、局域互联网络（LIN）总线、FlexRay总线、面向媒体的系统传输（MOST）总线等。【小贴士】总线是指所有节点均以被动方式连接，且支持信息双向传输的通信网络拓扑结构。（1）CAN总线是车辆中应用较广泛的一种总线通信网络。【知识充电站】（1）为屏蔽外界电磁干扰，CAN总线以两条相互缠绕的数据线为信号传输介质，这两条数据线分别为高电平数据线CAN-H和低电平数据线CAN-L，两者发送信号的波形互为镜像。……（详见教材）（2）LIN总线是一种低成本的总线通信网络。（3）FlexRay总线是专为高安全、高实时性要求设计的总线通信网络。（4）MOST总线是一种专为多媒体设计的环形拓扑总线通信网络。【小贴士】除采用上述总线通信网络进行通信外，新能源汽车正越来越多地使用车载以太网进行通信。……（详见教材）3.1.2CAN总线系统的组成和分类1．CAN总线系统的组成CAN总线系统通常由以下几部分组成。（1）节点是指连接在总线上的各类通信单元。（2）链路是指两个节点间的物理传输介质。（3）终端电阻是并联在CAN总线链路两端的关键组件。（4）网关是指在车辆内的多个通信网络间进行数据转发和传输的控制单元。【小贴士】网关也是一个节点，它的功能需要通过网关控制器实现。2．CAN总线系统的分类CAN总线在理论上最多可挂接110个节点，但在实际中，为保证通信的可靠性，通常会将整个CAN总线系统划分为多个子网。受车型定位、配置等级及制造厂商设计策略的影响，不同车型CAN总线系统的子网类型、数量及功能会存在差异，以比亚迪秦EV的CAN总线系统为例进行介绍。比亚迪秦EV的CAN总线系统，它主要分为舒适网1、舒适网2、动力网、ESC网。（1）舒适网1负责与车辆基础舒适性相关模块的通信。（2）舒适网2是车辆的辅助舒适性通信总线，与舒适网1形成冗余或功能互补。【教师】想一想，划分两个舒适网的优点是什么？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结回答（3）动力网是车辆的核心高速通信总线。（4）ESC网负责车身稳定性控制系统的通信。【小贴士】除上述主总线外，比亚迪秦EV的CAN总线系统还包括一些子总线，如启动子网和电池子网。……（详见教材）【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点车载通信网络的概念和分类CAN总线系统的组成和分类【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第3、4课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾 【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知3.2VCU通信故障诊断【教师】通过多媒体讲解VCU通信故障诊断3.2.1故障现象VCU是车辆的控制核心，它不仅能控制车辆启动、行驶、制动、转向等系统的运行，确保车辆基础行驶性能稳定，还统筹协调车内照明、音响、空调等舒适配置的运行，保障驾驶体验与乘坐舒适性。当VCU发生通信故障时，车辆常有以下现象：①车辆启动困难或无法启动；②车辆出现加速不良、制动失灵、转向困难等异常；③照明系统工作异常，如灯光亮度不足、闪烁或完全熄灭等；④空调、音响等电气设备无法正常工作；⑤组合仪表上的相关故障指示灯点亮。3.2.2故障原因及诊断方法1．故障原因①VCU与CAN总线之间的连接存在故障；②CAN总线存在故障；③VCU通信模块存在故障。2．诊断方法（1）读取故障码。（2）检测VCU电源线路和线束连接器电源端子。（3）检测VCU搭铁线路和线束连接器搭铁端子。（4）检查VCU与CAN总线之间的连接。（5）检测CAN总线的CAN-L和CAN-H线路。（6）若以上检测结果均正常，则故障原因可能为VCU通信模块存在故障，应更换VCU后重新检测。【小贴士】VCU通信模块故障主要分为硬件故障和软件故障。……（详见教材）【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点VCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第5、6课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知3.3BMU通信故障诊断【教师】通过多媒体讲解BMU通信故障诊断3.3.1故障现象BMU是通过线束连接器BK51和线束连接器GK49之间的CAN总线与VCU进行通信的。当BMU发生通信故障时，车辆常有以下现象：①车辆无法完成高压自检，不能进行高压上电；②组合仪表无法显示动力蓄电池的信息或显示的动力蓄电池信息全部为零；③BMU与其他控制单元（如VCU等）通信不稳定或无法通信；④SOC异常跳变或无法自动校准，动力蓄电池的其他数据采集不准确或无法更新。3.3.2故障原因及诊断方法1．故障原因①BMU与CAN总线之间的连接存在故障；②CAN总线存在故障；③BMU通信模块存在故障。2．诊断方法（1）读取故障码。（2）检测BMU电源线路和线束连接器电源端子。（3）检测BMU搭铁线路和线束连接器搭铁端子。（4）检查BMU与CAN总线之间的连接。（5）检测CAN总线的CAN-L和CAN-H线路。（6）若以上检测结果均正常，则故障原因可能为BMU通信模块存在故障，应更换BMU后重新检测。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点BMU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第7、8课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知3.4OBC通信故障诊断【教师】通过多媒体讲解OBC通信故障诊断3.4.1故障现象OBC是通过线束连接器BK46和线束连接器BK51之间的CAN总线与BMU进行通信的。当OBC发生通信故障时，车辆常有以下现象：①车辆无法完成高压自检，不能进行高压上电；②充电异常，如无法正常充电、充电过程突然中断、充电速度变慢、充电效率降低等；③充电系统故障指示灯点亮。3.4.2故障原因及诊断方法1．故障原因①OBC与CAN总线之间的连接存在故障；②CAN总线存在故障；③OBC通信模块存在故障。2．诊断方法（1）读取故障码。（2）检测OBC电源线路和线束连接器电源端子。（3）检测OBC搭铁线路和线束连接器搭铁端子。（4）检查OBC与CAN总线之间的连接。（5）检测CAN总线的CAN-L和CAN-H线路。（6）若以上检测结果均正常，则故障原因可能为OBC通信模块存在故障，应更换OBC后重新检测。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点OBC通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第9、10课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知3.5MCU通信故障诊断【教师】通过多媒体讲解MCU通信故障诊断3.5.1故障现象MCU是通过线束连接器B30和线束连接器GK49之间的CAN总线与VCU进行通信的。当MCU发生通信故障时，车辆常有以下现象：①MCU无法运行；②驱动电机无法工作；③车辆无法行驶。3.5.2故障原因及诊断方法1．故障原因①MCU与CAN总线之间的连接存在故障；②CAN总线存在故障；③MCU通信模块存在故障。2．诊断方法（1）读取故障码。（2）检测MCU电源线路和线束连接器电源端子。（3）检测MCU搭铁线路和线束连接器搭铁端子。（4）检查MCU与CAN总线之间的连接。（5）检测CAN总线的CAN-L和CAN-H线路。（6）若以上检测结果均正常，则故障原因可能为MCU通信模块存在故障，应更换MCU后重新检测。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点MCU通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第11、12课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因知识回顾【教师】回顾上节课内容【学生】思考、举手回答传授新知3.6网关控制器通信故障诊断【教师】通过多媒体讲解网关控制器通信故障诊断3.6.1故障现象网关控制器是通过线束连接器G19与舒适网1、舒适网2、动力网、ESC网进行通信的。当网关控制器发生通信故障时，车辆常有以下现象：①车辆无法启动；②组合仪表显示异常，如无法显示、信息缺失等；③空调、音响等电气设备无法正常工作；④ABS、ESP等安全系统无法协同工作；⑤网络连接异常，如车载通信网络中断、车载导航系统无法联网、车载Wi-Fi信号弱等；⑥制动系统、动力系统等故障指示灯点亮。3.6.2故障原因及诊断方法1．故障原因①网关控制器搭铁线路存在故障；②网关控制器电源线路存在故障；③舒适网1主线存在故障；④舒适网2主线存在故障；⑤动力网存在故障；⑥ESC网主线存在故障；⑦网关控制器存在故障。【小贴士】（1）在诊断舒适网1主线、舒适网2主线和动力网故障时，可通过检测车辆的诊断接口与网关控制器相应端子之间的电阻来判断CAN总线是否存在短路或断路故障。……（详见教材）2．诊断方法（1）检测网关控制器搭铁线路。（2）检测网关控制器电源线路。【知识充电站】若网关控制器电源线路异常，则可能为仪表板配电盒故障，应分别检测仪表板配电盒线束连接器G2E的端子G2E/1、G2D的端子G2D/27的对地电压，判断其是否符合标准。若对地电压不符合标准，则说明仪表板配电盒故障，应更换仪表板配电盒。（3）检测舒适网1主线。（4）检测舒适网2主线。（5）检测动力网。（6）检测ESC网主线。【学生】聆听、记录、理解课堂小结【教师】简要总结本节课的要点网关控制器通信故障的故障现象、故障原因及诊断方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业请根据课堂上所学知识，完成教材课后练习。本课作业布置二维码老师用文旌课堂APP扫描此码，即可进行线上作业布置【学生】完成课后任务第13、14课时考勤【教师】清点上课人数，记录好考勤【学生】班干部报请假人员及原因任务实施【教师】对学生进